【在地生技】「明谷生機」唯一量產金蟬花 正進軍美國

2020/08/16
【在地生技】「明谷生機」唯一量產金蟬花 正進軍美國
從光電跨入智慧農業與生物技術領域,明谷生機創辦人魏志豪,透過室內環控與植物逆境技術,成功培養出臺灣唯一量產的「金蟬花」,且經特殊馴化的「白凰蟲草」其蟲草素是野生冬蟲夏草的100倍。明谷生機獨家開發的光

Native Bio|在地生技 2019年 Vol. 64

室內環控栽培、植物逆境技術

「明谷生機」唯一量產金蟬花 正進軍美國

文/彭梓涵 攝影/李林璦

明谷生機創辦人魏志豪為了家人創立蟲草事業當起科技農夫。(攝影/李林璦)

從光電跨入智慧農業與生物技術領域,明谷生機創辦人魏志豪,透過室內環控與植物逆境技術,成功培養出臺灣唯一量產的「金蟬花」,且經特殊馴化的「白凰蟲草」其蟲草素是野生冬蟲夏草的100倍。明谷生機獨家開發的光源逆境系統準備進軍美國大麻室內栽培市場,將臺灣光電科技優勢輸出國外。


 

中醫和西醫最大的不同,在於中草藥有「食療」和「食補」雙重功能。第一本記載完善的藥書《神農本草經》出版於東漢時代,該書記載365 種藥物,其中近70%是草藥,是華人祖先傳承至今重要的寶藏之一。

臺灣中草藥市場規模約200~250億臺幣,其中又以中草藥保健食品比重最高,達37%;根據台灣經濟研究院海關進出口磁帶資料庫,2016年我國進口植物草藥的金額達新臺幣43.9億元,總量約為3.3萬公噸,其中又以來自中國、日本為主。

然而,鮮少人知道,臺灣也有種植中草藥,只是臺灣中草藥只能適地適種栽種,無法大量生產。農業科技公司明谷生機(MeansGood),看到此缺口,以室內環控栽培加入植物逆境培養配方,成為臺灣唯一室內量產「金蟬花」,更是亞洲唯一同時量產三草-「金蟬花」、「黃金蟲草」、「白凰蟲草」的公司。

 

放棄高薪為家人健康創業

 

明谷生機創辦人魏志豪創立明谷初衷其實是為了解決小孩的氣喘疾病。近年來,兒童氣喘頻發,許多人長期仰賴西藥類固醇噴劑,但此藥類只能治標無法治本,有醫師建議患者服用冬蟲夏草,利用其「蟲草素」改善過敏氣喘。

但冬蟲夏草價格高,蟲草素含量低,必須長期調養才能達到效果;魏志豪原是竹科光電工程師,因此,想利用自己植物光罩領域專長,以室內環控的方式自給自足生產蟲草。

創業前兩年,魏志豪先在自家設立小型植物工廠,因為對農業栽培不熟,所以先以在職的方式在臺灣大學生物產業機電工程學系進修博士班,一邊工作,一邊收集資訊研究藥用植物、植物生理學。

歷經兩年兼職,成功從黃金蟲草,馴化出蟲草素較高的白化種蟲草「白凰蟲草」。最後決定正式離開竹科,2016年底成立明谷生機,轉型當科技農夫。

不過,回想創業之路,「其實我只要在家種出可以讓小孩服用的蟲草就好,也不記得是誰推坑我創業了,還好一路都有貴人幫忙,才能傻傻地走到現在。」魏志豪說。

生技小辭典

何謂馴化植物?

植物不能移動,因此會因環境或氣候改變而遭遇逆境如過熱、低溫、缺水、汙染等,而適應(adaptation)和馴化(acclimation)是植物忍受逆境的方法。適應是結構和功能上可遺傳的改變;馴化是指發生在植物個體生命史中無法遺傳的生理修飾,逐漸暴露在逆境中會誘發植物生理改變。例如緩慢的缺水狀態和氣溫升高,植物會生存並繁殖,但是此種馴化所誘發的生理變化並不能遺傳給下一代。研究植物在逆境下的反應有助於培育耐旱、耐高溫或對抗其他因子等品種改良植物。

左起白凰蟲草、黃金蟲草、蟬花。 (圖/明谷生機提供)

左起白凰蟲草、黃金蟲草、蟬花。 (圖/明谷生機提供)

 

蟲草到底是蟲還是草?蟬花是蟬還是花?

黃金蟲草,學名蛹蟲草,拉丁學名Cordyceps militaris,在分類上與冬蟲夏草為同科同屬不同種的真菌,由於最早在大陸北方作為冬蟲夏草之替代品,因此又被稱為「北冬蟲夏草」。因價格相對冬蟲夏草便宜,又稱「平民神草」。

黃金蟲草最早由蠶蛹為基座栽培,因此得名「蛹蟲草」,由於數量不穩、蟲蛹原料汙染等問題,因此,近年來逐漸發展出人工固態發酵栽培方式。

蟬花,學名Cordyceps sobolifera,又名胡蟬、蟬菌、蟬蛹草、金蟬花、蠶茸,是麥角菌科蟲草屬真菌,會寄生在蟬蛹或者是幼蟲身上,待將蟲體內營養吸收盡後使其死亡,然後將其屍體變成菌核,並在屍體前段長出子座。

蟬花主要出現在中國的四川、江蘇、浙江、福建,曬乾後可入藥,為名貴的傳統中藥材,也是最古老的蟲生真菌。

 

低耗能光源+植物逆境 提高蟲草素

 

明谷生機成立後,目標明確,強調以室內環控為主,專門栽培高經濟價值的藥用植物,魏志豪說,「我們的室內環控栽培是要解決外面蟲害、重金屬等問題,因此,也不會和戶外農夫競爭蔬菜栽培。」

不過,植物工廠、室內環控栽培其實行之有年,聽起來似乎也不是太難技術,但魏志豪強調,「室內栽培,耗能很高」,明谷自行開發一款低耗能的光電系統,耗能是一般LED的一半。

另外,栽種也是一個挑戰,原因是藥用植物在好的環境條件下,反而會使藥用活性下降,所以在栽培時需要反向操作,導入植物逆境,讓植物對環境有韌性,以應對環境變化,最常見的例子如香草是為了抵抗蟲害,演化出芳香氣味。

但若植物給予過度的逆境,又會影響生長,因此必須找到最適當條件,在不影響植物產量情況下,給予最佳條件的逆境。

魏志豪花了兩年時間在自家的小型植物工廠尋找最佳條件,他先在培養基上給予特別的馴化(acclimation),「蟲草原本喜歡寄生在動物性蛋白,我們給予植物性蛋白讓它生長,這樣可以培養出純素的蟲草,也不會有動物性蛋白的酸味。」

另外,也在光源上給予逆境,生長在自然環境中的蟲草僅需要光亮度200LUX(編按:每單位面積所接收到的光通量(單位為流明)稱為照度(Illuminance),其單位是勒克斯,寫成lx或lux,1勒克斯=1流明/平方米),而室內環控的光為7000LUX,但魏志豪突破極限,順利讓蟲草適應。雖然生長速度較市售的蟲草晚半個月,不過經過馴化後,蟲草素也提高。

現在,明谷成功開發出三款與市場區隔的蟲草,「金蟬花」、「黃金蟲草」、「白凰蟲草」,其中白凰蟲草的蟲草素與野生冬蟲夏草相比,其活性成分高出100倍,也比市售橘色蛹蟲草活性高5~10倍。

 

B2C太難 轉做原料廠的軍火商

 

目前,三款蟲草新鮮採收合計產能,可達500公斤,乾燥後約50公斤,現階段明谷也採取每天接種、每天採收,偏半導體產業生產方式,也會依訂單做動態調整。

然而,一切看似順利,但魏志豪說農業算是重資產事業,從創業到現在,工廠一運作就是在燒錢。

公司在創立時,將蟲草的銷售鎖定為一般客群,並沒有做太多市場調查,錯估了行銷的困難,因此,在銷售速度趕不上開銷速度下,魏志豪在2018年奮力一搏,認知B2C不適合明谷的經營模式,決定將經營三個月的茶飲店關門收場。

因為,摸索不出自己的路,同年7月,明谷也加入「好食好事加速器」,透過加速器輔導,並藉由曝光、參展獲得業界專家的建議,也得到更多合作機會,明谷並在好食好事加速器訓練下,得到當年的獨角獸獎。

現在,明谷全心做為原料供應商,將蟲草原料提供給生技廠、保健食品廠、作為機能性榖粉、燕麥奶的添加物,並鎖定針對肌耐力、運動能力提升和銀髮族的市場。

除了蟲草,明谷也將臺灣法規無法食用的寒性蟲草「金蟬花」萃取成液,製作出可抗發炎並調節免疫紊亂,改善敏感性、異位性肌膚等問題的外用藥膏。

目前,「金蟬花」、「黃金蟲草」、「白凰蟲草」三項原料,已成功推廣外銷至中國、日本、馬來西亞、新加坡等地。明谷為了因應未來產量供給,今年也將會以科技農業的身分申請加入新竹科技園區,未來產值將會是現在的三倍。

 

光源逆境系統 攻進美國大麻室內栽培

 

魏志豪說,現在農業科技發展越來越進步,傳統農業也不斷在找出路,明谷的室內環控栽種蟲草算是跨過死亡谷,未來目標,除了會繼續新增不同高經濟價值中草藥,如:天麻,也會將其技術套用到其他作物。

同時,為了持續優化栽培條件,未來還會把整套光源逆境、栽培技術系統化,導入數據分析,透過人工智慧、影像辨識系統,篩選優勢菌種與預測產期、產量、以及生長警示等,目前也已經開始和竹科的大廠合作開發。

魏志豪更將眼光放到全世界,他透漏,與竹科合作開發的系統會先計畫用在美國新興耗能產業–大麻的室內栽培,明谷開發的這套光源逆境系統,可以讓大麻室內生產更便宜。目前已有對接廠商,最快會於今年底進行。

>>本文節錄於《環球生技月刊》Vol. 64

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