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篇 名 : 抗 生 素 作 者 : 傅 筱 芸 私 立 明 道 高 中 高 一 2 班 李 昕 容 私 立 明 道 高 中 高 一 3 班 邱 惟 平 私 立 明 道 高 中 高 一 1 班 指 導 老 師 : 曾 君 豪 老 師

壹 前 言 抗 生 素 的 發 現 是 醫 療 史 上 的 一 項 重 大 突 破 現 今 醫 療 使 用 它 來 對 付 因 細 菌 感 染 而 生 的 疾 病 抗 生 素 加 速 了 我 們 從 疾 病 中 康 復 的 速 度, 也 使 得 原 本 被 視 為 不 治 之 症 的 疾 病 不 再 無 藥 可 醫 從 第 一 種 抗 生 素 青 黴 素 ( 盤 尼 西 林 ) 的 發 現 以 來, 抗 生 素 拯 救 了 無 數 人 的 性 命 它 也 因 此 被 視 為 仙 丹, 能 治 百 病 的 仙 丹, 在 世 界 各 地 被 廣 泛 的 使 用 著 但 我 們 漸 漸 發 現, 抗 生 素 不 再 像 以 往 般 無 所 不 能 為 甚 麼? 是 因 為 人 類 過 度 使 用 抗 生 素 嗎? 我 們 想 知 道, 抗 生 素 到 底 是 甚 麼 它 是 如 何 被 發 現 的 它 是 如 何 作 用 的 使 用 抗 生 素 會 有 哪 些 副 作 用 人 類 這 樣 過 度 使 用 抗 生 素, 究 竟 會 有 什 麼 後 果 我 們 希 望 透 過 寫 這 篇 小 論 文, 來 了 解 為 何 抗 生 素 漸 漸 失 去 它 原 有 的 功 效, 以 及 我 們 應 如 何 做, 才 能 阻 止 抗 生 素 完 全 失 去 作 用 貳 正 文 一 抗 生 素 是 什 麼? 抗 生 素 是 一 種 相 當 理 想 的 殺 菌 藥 物, 因 其 具 有 良 好 的 選 擇 性 毒 性, 也 就 是 說, 抗 生 素 只 會 針 對 病 原 細 胞 作 用, 而 對 人 體 細 胞 無 害 ( 註 一 ) 它 能 預 防 或 治 療 因 細 菌 感 染 而 引 起 的 疾 病, 早 先 發 現 都 是 由 微 生 物 所 製 造 出 來 的 代 謝 物 或 合 成 物, 後 來 人 們 將 其 原 本 的 化 學 結 構 加 以 改 變, 製 造 許 多 不 同 結 構 的 抗 生 素, 目 前 可 用 來 治 療 細 菌 感 染 的 大 約 有 一 百 多 種, 使 用 後 不 會 產 生 嚴 重 的 副 作 用, 但 其 不 能 醫 治 病 毒 所 引 起 的 疾 病 二 抗 生 素 的 種 類 1 青 黴 素 (Penicillins) A 也 可 以 稱 作 盤 尼 西 林, 其 分 子 中 含 有 青 黴 烷, 它 能 夠 破 壞 細 菌 的 細 胞 壁, 並 在 細 菌 細 胞 的 繁 殖 期 起 殺 菌 作 用 1

圖 一 : 青 黴 素 的 結 構 圖 資 料 來 源 :Hudong 圖 片 百 科 B 其 主 要 對 革 蘭 氏 陽 性 菌 有 效 C 於 1928 年 英 國 被 弗 萊 明 發 現 具 有 殺 菌 作 用,1938 年 錢 恩 弗 洛 里 及 希 特 利 領 導 的 團 隊 開 始 提 煉, 在 1940 成 功 純 化 出 青 黴 素, 所 以 弗 萊 明 與 錢 恩 和 弗 洛 里 因 此 獲 得 了 1945 年 諾 貝 爾 醫 學 獎 2 頭 孢 菌 素 (Cephalosporins) A 又 叫 先 鋒 霉 素, 是 屬 於 β 內 醘 胺 類 的 抗 生 素 B 作 用 是 通 過 破 壞 細 菌 的 細 胞 膜, 然 後 把 細 菌 殺 死 C 四 環 素 類 抗 生 素 (Tetracycline) A 因 其 十 二 氫 化 並 四 苯 母 核 而 得 名 圖 二 : 十 二 氫 化 並 四 苯 資 料 來 源 :Hudong 圖 片 百 科 B 對 革 蘭 氏 陰 性 菌 革 蘭 氏 陽 性 菌 螺 旋 體 衣 原 體 立 克 次 氏 體 支 原 體 放 線 菌 和 阿 米 巴 原 蟲 都 有 較 強 的 作 用 C 現 在 多 用 於 治 療 酒 糟 鼻 和 痤 瘡 等 4 氯 黴 素 (Chloramphenicol) A 是 一 種 廣 效 性 抗 生 素, 由 於 價 格 便 宜, 過 去 經 常 被 用 來 治 療 畜 禽 魚 類 的 感 染 性 疾 病 但 經 由 研 究 發 現, 氯 黴 素 除 了 具 療 效 外, 也 有 相 當 高 的 毒 性, 若 透 過 飲 食 進 入 人 體, 可 能 影 響 骨 髓 紅 血 球 的 增 生 ( 註 二 ) 2

B 其 副 作 用 會 引 起 致 命 的 再 生 不 良 性 貧 血 C 現 在 氯 黴 素 主 要 是 用 於 治 療 細 菌 性 結 膜 炎 的 眼 藥 水 或 藥 膏 上 面 5 氨 基 糖 苷 類 抗 生 素 (Aminoglycoside) A 是 具 有 氨 基 糖 與 氨 基 環 醇 結 構 的 一 類 抗 生 素 圖 三 : 氨 基 糖 與 氨 基 環 醇 結 構 的 圖 資 料 來 源 :Hudong 圖 片 百 科 B 在 臨 床 主 要 用 於 對 革 蘭 氏 陰 性 菌 綠 膿 桿 菌 等 感 染 的 治 療 C 其 副 作 用 常 有 嚴 重 的 耳 毒 性 和 腎 毒 性, 使 它 的 應 用 受 到 一 定 限 制 三 抗 生 素 的 發 現 與 歷 史 說 到 抗 生 素 的 發 現, 一 切 都 要 從 盤 尼 西 林 (penicillin) 開 始 講 起 1928 年 時, 一 個 改 變 歷 史 的 發 現 在 英 國 倫 敦 聖 瑪 利 醫 院 誕 生 了 一 名 叫 弗 萊 明 (Alexander Fleming,1881~1955) 的 微 生 物 學 家, 觀 察 到 他 實 驗 室 裡 的 葡 萄 球 菌 培 養 皿 中, 有 一 種 生 長 現 象 稱 為 盤 尼 西 林 的 霉 有 抑 制 的 行 為 弗 萊 明 認 為 這 種 盤 尼 西 林 能 夠 抑 制 細 菌 的 生 長, 因 此 將 他 的 發 現 發 表 到 當 時 的 1929 年 的 學 術 期 刊 上 而 這 就 是 世 界 上 第 一 個 產 生 的 抗 生 素 然 而, 弗 萊 明 並 未 更 進 一 步 的 研 究 其 功 效 一 直 到 1930 年 代 末 期, 牛 津 大 學 的 佛 羅 利 (Howard Walter Florey) 和 錢 恩 (Ernst Boris Chain), 證 實 盤 尼 西 林 霉 可 以 提 煉 出 盤 尼 西 林 這 種 抗 生 素 盤 尼 西 林 的 偉 大 在 於 它 能 保 護 動 物 體 不 被 細 菌 所 感 染 在 盤 尼 西 林 量 產 之 後, 人 們 不 會 再 被 細 菌 所 侵 擾, 也 成 功 的 保 住 了 許 多 在 二 次 大 戰 中 受 傷 的 士 兵 與 百 姓 的 性 命 盤 尼 西 林, 在 醫 學 史 上 第 一 個 被 廣 泛 應 用 的 抗 生 素, 從 此 治 癒 了 許 多 從 前 被 視 為 絕 症 的 病, 成 為 對 人 類 生 活 的 一 大 貢 獻, 因 此, 在 1945 年 的 時 候, 弗 萊 明 佛 羅 利 和 錢 恩 一 同 因 發 現 盤 尼 西 林 的 治 療 功 效 而 共 享 了 諾 貝 爾 生 理 醫 學 獎 的 這 3

項 榮 譽 四 抗 生 素 的 應 用 自 從 發 現 盤 尼 西 林 之 後, 不 同 的 抗 生 素 也 陸 續 被 開 發 使 用, 它 的 功 用 基 本 上 可 分 為 二 大 類, 一 為 抑 制 病 原 的 生 長, 一 為 直 接 殺 死 病 原 可 用 於 大 多 數 的 細 菌 性 感 染 因 為 它 具 有 抵 抗 細 菌 的 功 效, 用 在 動 物 或 植 物 上, 可 保 護 其 不 受 部 分 細 菌 的 威 脅 抗 生 素 不 僅 用 於 醫 療, 還 應 用 於 農 業 畜 牧 業 等 方 面 1 抗 生 素 在 醫 學 上 的 應 用 抗 生 素 的 功 用 是 抑 制 細 菌 生 長 或 殺 死 細 菌, 對 於 病 毒 寄 生 蟲 黴 菌 或 其 他 微 生 物 是 沒 有 用 的, 所 以 在 醫 療 上, 我 們 只 有 再 受 到 細 菌 感 染 時 使 用 抗 生 素 例 如, 口 服 青 黴 素 對 引 致 呼 吸 道 感 染 的 肺 炎 鏈 球 菌 很 有 效, 所 以 最 常 用 於 呼 吸 道 感 染 如 鼻 竇 炎 咽 喉 炎 氣 管 炎 和 肺 炎 等 青 黴 素 也 會 用 於 由 葡 萄 球 菌 引 致 的 皮 膚 傷 口 感 染 ( 註 三 ) 頭 孢 菌 素 則 可 用 於 鼻 竇 炎 氣 管 炎 肺 炎 或 由 淋 球 菌 引 致 的 性 病 四 環 素 可 用 於 非 淋 球 菌 性 感 染 腸 胃 炎 和 呼 吸 道 感 染 和 遊 戲 菌 引 起 的 暗 瘡 2 抗 生 素 在 畜 牧 上 的 應 用 在 動 物 生 病 時 可 給 予 治 療, 也 可 進 行 預 防 接 種 來 避 免 細 菌 感 染, 亦 或 將 抗 生 素 添 加 在 飼 料 中, 如 歐 羅 肥, 促 進 豬 隻 生 長 在 動 物 飼 料 中 添 加 抗 生 素, 可 以 作 為 治 療, 預 防 或 促 進 生 長 的 用 途, 但 如 未 依 照 制 訂 的 飼 料 添 加 抗 生 素 的 標 準 去 使 用 時, 則 可 能 造 成 不 良 的 影 響, 例 如 許 多 人 常 擔 心 的 : 肉 或 蛋 類 有 抗 生 素 的 殘 留 3 抗 生 素 在 農 業 上 的 應 用 因 為 化 學 農 藥 會 造 成 許 多 的 環 境 汙 染, 現 在 農 業 在 使 用 農 藥 上 已 逐 漸 開 始 使 用 所 謂 的 生 物 農 藥 來 取 代 以 往 的 化 學 農 藥 例 如 放 線 菌 產 生 的 抗 生 素, 便 已 被 廣 泛 的 使 用 此 外 放 線 菌 還 可 產 生 多 種 酵 素, 分 解 一 些 在 自 然 界 不 易 被 其 他 微 生 物 分 解 的 物 質, 例 如 : 木 質 素 幾 丁 質 纖 維 素 等, 可 用 來 分 解 及 製 造 堆 肥, 還 可 促 進 自 然 界 中 物 質 的 循 環 五 抗 生 素 的 濫 用 1 細 菌 抗 藥 性 4

為 何 抗 生 素 會 漸 漸 失 去 它 的 功 用 呢? 因 為 現 在 有 抗 藥 性 的 優 勢 細 菌 越 來 越 多, 抗 生 素 無 法 抑 制 那 些 擁 有 抗 藥 性 的 細 菌 生 長 那 麼, 抗 藥 性 到 底 是 甚 麼? 黴 菌 產 生 抑 制 細 菌 的 物 質, 能 殺 死 細 菌, 但 細 菌 想 必 也 必 須 有 武 器 來 對 付 它 來 避 免 滅 亡 細 菌 的 繁 殖 速 度 非 常 快, 在 適 宜 的 環 境 下, 半 個 小 時 便 可 分 裂 一 次, 很 容 易 產 生 基 因 突 變 細 菌 還 可 以 利 用 接 合 作 用 來 達 成 基 因 的 重 組 這 些 基 因 的 變 異, 產 生 了 能 夠 抵 抗 抗 生 素 的 細 菌, 這 些 不 會 被 抗 生 素 殺 死 的 細 菌 不 斷 的 繁 殖, 不 具 有 抗 藥 性 的 細 菌 則 在 抗 生 素 的 使 用 下 被 淘 汰, 這 就 是 物 競 天 擇, 它 使 得 擁 有 抗 藥 性 的 細 菌 越 來 越 多 在 一 個 過 度 使 用 抗 生 素 的 地 方, 抗 藥 性 細 菌 的 比 例 便 越 來 越 高, 抗 生 素 也 漸 漸 失 去 功 用 抗 藥 性 細 菌 的 產 生, 也 和 人 類 不 當 的 使 用 抗 生 素 有 關 許 多 民 眾 誤 以 為 抗 生 素 是 消 炎 藥, 一 有 病 痛 就 去 藥 局 或 要 求 醫 生 開 抗 生 素 給 他 們 但 抗 生 素 並 非 萬 能 的, 有 些 病 是 因 病 毒 或 其 他 微 生 物 造 成 的, 而 抗 生 素 只 能 用 來 對 付 細 菌 也 有 些 人, 在 吃 了 抗 生 素 覺 得 好 多 了 後 便 停 止 服 藥, 但 是 療 程 並 未 完 成, 而 停 止 吃 抗 生 素 卻 會 使 細 菌 有 機 會 產 生 有 抗 藥 性 2 抗 藥 性 的 機 制 A 使 抗 生 素 分 解 或 失 去 活 性 : 細 菌 產 生 一 種 或 多 種 酶 來 使 抗 生 素 失 去 抗 菌 活 性 B 細 菌 發 生 突 變 或 產 生 某 種 酶 使 抗 生 素 的 作 用 位 置 的 結 構 產 生 變 化, 細 菌 對 藥 物 不 敏 感, 抗 菌 藥 物 因 而 無 法 發 揮 作 用 C 改 變 細 胞 膜 的 滲 透 性 使 抗 菌 藥 物 無 法 進 入 細 胞 內 D 細 菌 將 進 入 細 胞 的 抗 生 素 排 至 胞 外 3 正 確 的 服 用 抗 生 素 為 了 避 免 我 們 再 回 到 當 初 對 細 菌 無 計 可 施 的 情 況, 阻 止 抗 藥 性 細 菌 越 來 越 多 是 大 家 的 責 任 為 了 督 導 民 眾 正 確 的 使 用 抗 生 素, 衛 生 署 提 出 三 不 政 策, (1) 不 自 行 購 買 (2) 不 主 動 要 求 (3) 不 隨 便 停 藥 ( 註 四 ) 抗 生 素 是 屬 於 處 方 用 藥, 需 要 經 過 醫 生 的 評 估 後, 確 定 真 的 需 要 抗 生 素 後 才 可 服 用, 不 可 以 自 行 到 藥 局 購 買 也 不 要 主 動 要 求 醫 生 開 抗 生 素 濫 用 抗 生 素 藥 物 還 會 導 致 人 體 菌 群 失 調 和 繼 發 感 染, 對 人 的 聽 力 肝 臟 腎 臟 骨 髓 等 產 生 危 害, 更 可 能 造 成 終 身 耳 聾 ( 註 五 ) 而 且 也 會 造 成 醫 療 資 源 上 的 浪 費 使 用 抗 生 素 一 定 要 按 時 服 藥, 不 要 因 為 病 情 有 改 善 就 停 藥, 以 免 讓 細 菌 有 機 會 產 生 抗 藥 性 参 結 論 5

從 這 次 的 主 題 中, 我 們 了 解 到 抗 生 素 是 多 麼 的 好 用, 它 對 社 會 有 極 大 的 貢 獻 從 抗 生 素 的 種 類 我 們 了 解 到 抗 生 素 原 來 還 可 以 分 成 這 麼 多 種, 並 不 侷 限 在 我 們 所 知 道 的 青 黴 素 而 已, 從 中 我 們 也 學 到 有 些 抗 生 素 若 使 用 過 量 會 讓 人 身 體 不 適, 有 的 還 會 使 人 失 聰! 而 抗 生 素 的 歷 史 讓 我 們 知 道 有 些 抗 生 素 是 偶 然 中 發 現 的, 雖 是 如 此, 若 沒 有 那 些 科 學 家 們 持 續 努 力 地 研 究, 我 們 今 天 也 沒 有 辦 法 使 用 那 些 藥 劑 資 源 在 抗 生 素 的 應 用 的 這 一 節 讓 我 們 知 道 抗 生 素 不 只 限 用 於 醫 療 上, 還 可 以 應 用 在 農 業 畜 牧 上 面 呢! 但 在 抗 生 素 的 濫 用 中 我 們 學 到 它 不 可 以 被 過 度 使 用, 否 則 會 造 成 不 良 的 影 響 從 這 次 的 主 題 真 的 學 到 很 多, 讓 我 們 大 開 眼 界! 肆 引 註 資 料 註 一 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 2009 年 3 月 13 日, 取 自 http://www.nsc.gov.tw/_newfiles/popular_science.asp?add_year=2003&popsc_aid=215 註 二 胡 清 暉 張 聰 秋 (2007) 小 檔 案 氯 黴 素 自 由 時 報 電 子 報 2009 年 1 月 4 日, 取 自 http://www.libertytimes.com.tw/2007/new/aug/4/today-fo5-2.htm 註 三 HealthNo1 今 日 健 康 2009 年 1 月 4 日, 取 自 http://www.healthno1.com/component/content/article/175-antibiotics/1668--penicillins.htm l?directory=664 註 四 王 雅 玲 (2002) 正 確 使 用 抗 生 素 高 醫 醫 訊 月 刊 2009 年 1 月 2 日, 取 自 http://www.kmuh.org.tw/www/kmcj/data/9108/10.htm 註 五 健 康 863 網 楊 明 英 (2009) 濫 吃 抗 生 素 將 導 致 無 藥 可 救 " 新 華 網 北 京 頻 道 2009 年 3 月 30 日, 取 自 http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/www.bj.xinhuanet.com/bjpd_sdzx/2009-03/10/content _15911492.htm 6