第六章 生物技術及其應用

第 六 章 生 物 技 術 及 其 應 用 基 因 工 程 基 因 工 程 的 原 理 DNA 重 組 技 術 基 因 工 程 的 應 用 基 因 擴 增 技 術 細 胞 工 程 細 胞 培 養 技 術 雜 交 瘤 技 術 與 單 株 抗 體 體 細 胞 雜 交 與 植 物 改 良 細 胞 亞 結 構 移 植 酶 工 程 酶 的 概 念 酶 的 化 學 本 質 酶 的 種 類 酶 工 程 生 物 傳 感 器 未 來 的 發 展 及 應 用 微 生 物 工 程 ( 發 酵 工 程 ) 微 生 物 工 程 的 概 念 發 酵 產 品 生 產 的 工 藝 過 程 發 酵 產 品 的 類 型 及 其 應 用

生 物 技 術 (biotechnology) 是 指 利 用 生 物 系 統 活 生 物 體 或 其 衍 生 物, 為 特 定 用 途 而 生 產 或 改 變 產 品 或 過 程 的 技 術 應 用 6-1 基 因 工 程 隨 著 DNA 的 內 部 結 構 和 遺 傳 機 制 的 發 現, 尤 其 是 現 代 分 子 生 物 學 領 域 三 大 理 論 發 現 及 三 大 技 術 發 明 對 基 因 工 程 的 發 展 起 了 決 定 性 作 用 這 三 大 理 論 發 現 分 別 是 :

第 一,1940 年 代 確 定 了 遺 傳 訊 息 的 攜 帶 者 是 DNA 而 不 是 蛋 白 質, 從 而 明 確 了 遺 傳 物 質 基 礎 問 題 第 二, 在 1950 年 代 提 出 了 DNA 分 子 的 雙 螺 旋 結 構 模 型 和 半 保 留 複 製 機 理, 解 決 了 基 因 的 自 我 複 製 和 傳 遞 問 題 第 三,50 年 代 末 期 和 60 年 代, 相 繼 提 出 了 中 心 法 則 和 操 縱 子 學 說, 並 成 功 地 破 譯 了 遺 傳 密 碼, 從 而 闡 明 了 遺 傳 訊 息 的 流 向 和 表 現 問 題

一 基 因 工 程 的 原 理 基 因 工 程 (gene engineering) 是 指 在 基 因 水 平 上, 採 用 與 工 程 設 計 類 似 的 方 法, 按 照 人 們 的 需 要 進 行 設 計, 然 後 根 據 方 案 創 建 出 具 有 某 些 新 的 性 狀 的 生 物 新 品 系, 並 能 使 之 穩 定 地 遺 傳 給 後 代 基 因 工 程 是 現 代 生 物 工 程 的 核 心, 其 過 程 為 : (1) 從 其 他 生 物 有 機 體 基 因 組 中, 經 過 酶 切 消 化 或 PCR 擴 增 等 步 驟, 或 透 過 人 工 合 成, 獲 得 符 合 人 們 要 求 的 DNA 片 段, 這 種 DNA 片 段 被 稱 為 目 標 基 因 (2) 在 體 外, 將 目 標 基 因 與 質 體 或 病 毒 DNA 連 接, 形 成 重 組 DNA 分 子

(3) 把 重 組 DNA 轉 移 到 適 當 的 細 胞 中 繁 殖 (4) 從 大 量 的 細 胞 繁 殖 群 體 中, 篩 選 出 獲 得 了 重 組 DNA 分 子 的 受 體 細 胞 選 殖 (5) 從 這 些 篩 選 出 來 的 細 胞 選 殖 中, 提 取 出 已 經 得 到 擴 增 的 目 標 基 因, 供 進 一 步 分 析 研 究 使 用 (6) 或 將 目 標 基 因 選 殖 到 表 現 載 體 上, 導 入 宿 主 細 胞, 使 之 在 新 的 遺 傳 背 景 下 實 現 功 能 表 現 產 生 出 人 類 所 需 要 的 物 質 ( 圖 6.1)

二 DNA 重 組 技 術 ( 一 ) 工 具 酶 1968 年, 沃 納 阿 爾 伯 博 士 丹 尼 爾 內 森 斯 博 士 和 漢 密 爾 史 密 斯 博 士 第 一 次 從 大 腸 桿 菌 中 提 取 出 了 限 制 性 內 切 核 酸 酶, 它 能 夠 在 DNA 上 尋 找 特 定 的 切 點, 將 DNA 分 子 的 雙 股 交 錯 地 切 斷 命 名 是 根 據 分 離 出 該 酶 的 微 生 物 的 學 名 進 行, 通 常 為 3 個 字 母, 第 一 個 字 母 大 寫, 來 自 微 生 物 屬 名 第 一 個 字 母 ; 第 二 三 字 母 小 寫, 來 自 微 生 物 種 名 的 頭 兩 個 字 母

如 果 該 微 生 物 有 不 同 的 變 種 和 品 系, 則 再 加 一 個 大 寫 的 來 自 變 種 或 品 系 的 第 一 個 字 母 從 同 一 種 微 生 物 細 胞 中 發 現 的 幾 種 限 制 酶, 則 根 據 其 分 離 的 順 序 用 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 等 羅 馬 數 字 表 示 例 如 從 澱 粉 液 化 芽 孢 桿 菌 H 株 中 發 現 並 分 離 的 第 一 種 限 制 酶, 被 稱 為 BamHⅠ 1967 年, 研 究 人 員 分 別 在 5 個 獨 立 實 驗 室 裏 先 後 發 現 並 提 取 出 一 種 酶, 這 種 酶 可 以 將 兩 個 DNA 片 段 連 接 起 來, 修 復 DNA 股 的 斷 裂 口

( 二 ) 基 因 選 殖 載 體 細 菌 質 體 是 存 在 於 細 胞 質 中 的 一 類 獨 立 於 染 色 體 的 自 主 複 製 的 遺 傳 成 分, 能 自 由 進 出 細 菌 細 胞, 應 具 備 以 下 條 件 : (1) 分 子 質 量 小, 多 拷 貝, 易 操 作 (2) 本 身 能 夠 作 為 複 製 子 進 行 自 主 複 製 (3) 具 有 一 種 或 多 種 限 制 性 內 切 酶 的 單 一 切 割 位 點, 而 且 在 酶 切 位 點 處 插 入 外 源 DNA 後, 對 質 體 的 複 製 功 能 沒 有 影 響 (4) 判 斷 導 入 是 否 成 功, 事 先 應 標 記 特 定 的 標 誌

三 基 因 導 入 技 術 人 工 分 離 或 修 飾 過 的 目 標 基 因 必 須 導 入 到 動 植 物 或 微 生 物 基 因 組 中, 透 過 外 源 基 因 的 表 現, 引 起 生 物 體 性 狀 的 可 遺 傳 性 修 飾, 才 能 實 現 基 因 工 程 的 藍 圖, 這 種 基 因 導 入 技 術 通 常 稱 為 基 因 轉 殖 技 術 經 基 因 工 程 修 飾 的 生 物 體 又 常 被 翻 譯 為 基 因 改 造 生 物 (genetically modified organism, GMO) ( 一 ) 植 物 基 因 轉 殖 技 術 1. 電 穿 孔 法 與 聚 乙 二 醇 法 (PEG 法 ) 2. 基 因 槍 法 3. 農 桿 菌 介 導 轉 形 法

農 桿 菌 介 導 的 基 因 轉 形 技 術 是 一 種 純 生 物 學 的 基 因 轉 殖 系 統, 和 其 他 的 理 化 法 基 因 轉 殖 技 術 ( 如 PEG 法 基 因 槍 法 等 ) 相 比, 它 具 有 以 下 優 點 (1) 轉 形 效 率 高 (2) 導 入 片 段 確 定 性 強 (3) 基 因 轉 殖 拷 貝 數 低 (4) 轉 形 DNA 片 段 大 (5) 經 濟 實 用 性 好

( 二 ) 動 物 基 因 轉 殖 技 術 1981 年, 人 類 第 一 次 成 功 地 將 外 源 基 因 導 入 動 物 胚 胎, 創 立 了 基 因 轉 殖 的 動 物 技 術 以 後 相 繼 報 導 了 基 因 轉 殖 兔 綿 羊 豬 魚 昆 蟲 牛 雞 山 羊 大 鼠 等 成 功 例 子 常 使 用 的 方 法 有 顯 微 注 射 法 反 轉 錄 病 毒 感 染 法 胚 胎 幹 細 胞 法 精 子 載 體 法 等 ( 三 ) 微 生 物 基 因 轉 殖 技 術 微 生 物 中 大 腸 桿 菌 是 用 得 最 廣 泛 的 基 因 選 殖 受 體, 把 重 組 DNA 分 子 導 入 受 體 細 胞

四 基 因 工 程 的 應 用 ( 一 ) 在 醫 藥 工 業 上 的 應 用 有 抗 腫 瘤 抗 病 毒 功 能 的 干 擾 素 (interferon) 細 胞 介 白 素 (interleukin) 等 ( 二 ) 在 傳 統 發 酵 工 業 上 的 應 用 例 如 抗 生 素 胺 基 酸 有 機 酸 酶 製 劑 醇 類 和 維 生 素 ( 尤 其 是 Vc) 等 ( 三 ) 在 環 境 保 護 中 的 應 用 1975 年, 有 人 把 降 解 芳 烴 萜 烴 和 多 環 芳 烴 的 質 體 轉 移 到 能 降 解 烴 的 一 種 假 單 胞 菌 中, 獲 得 了 能 同 時 降 解 4 種 烴 類 的 超 級 菌, 它 能 把 原 油 中 2/3 的 烴 分 解 掉

( 四 ) 改 良 動 物 的 品 種 中 國 大 陸 從 1995 年 起, 大 量 投 資 開 發 體 細 胞 選 殖 技 術, 研 發 重 點 是 生 產 幹 細 胞, 用 於 組 織 修 補 等 治 療 性 目 的 ( 五 ) 改 良 植 物 品 種 1994 年 美 國 Calgene 公 司 培 育 的 延 熟 保 鮮 的 基 因 轉 殖 番 茄 被 批 准 商 品 化 生 產

五 基 因 擴 增 技 術 ( 一 )PCR 技 術 的 原 理 由 變 性 復 性 延 伸 三 個 基 本 反 應 步 驟 構 成 1. 模 板 DNA 的 變 性 : 模 板 DNA 經 加 熱 至 94 左 右 一 段 時 間 後, 解 離 成 為 單 股, 便 於 與 引 子 結 合, 為 下 輪 反 應 作 準 備 2. 模 板 DNA 與 引 子 的 復 性 : 模 板 DNA 經 加 熱 變 性 成 單 股 後, 溫 度 降 至 55 左 右, 引 子 與 模 板 DNA 單 股 的 互 補 序 列 配 對 結 合 3. 引 子 的 延 伸 :DNA 模 板 引 子 結 合 物 在 Taq DNA 聚 合 酶 的 作 用 下, 以 dntp 為 反 應 原 料, 靶 序 列 為 模 板, 按 鹼 基 配 對 與 半 保 留 複 製 原 理, 合 成 一 條 新 的 與 模 板 DNA 股 互 補 的 半 保 留 複 製 股

( 二 )PCR 反 應 因 素 1. 引 子 設 計 2. 酶 3.dNTP 4. 模 板 核 酸 5.Mg 2+ 濃 度 ( 三 )PCR 反 應 條 件 1. 變 性 溫 度 與 時 間 2. 退 火 ( 復 性 ) 溫 度 與 時 間 3. 延 伸 溫 度 與 時 間 4. 循 環 次 數

( 四 )PCR 反 應 特 點 1. 特 異 性 強 2. 靈 敏 度 高 3. 簡 便 快 速 4. 對 標 本 的 純 度 要 求 低 ( 五 )PCR 產 物 分 析 主 要 有 電 泳 分 析 酶 切 分 析 分 子 雜 交 分 析 法 和 核 酸 序 列 分 析 ( 六 )PCR 常 見 問 題 1. 模 板 核 酸 的 製 備 2. 引 子 的 質 量 與 特 異 性 3.Mg 2+ 濃 度 4. 反 應 條 件

6-2 細 胞 工 程 細 胞 工 程 是 以 細 胞 為 單 位, 按 照 人 們 的 意 志, 應 用 細 胞 生 物 學 分 子 生 物 學 等 理 論 和 技 術, 有 目 的 地 進 行 設 計 操 作, 使 細 胞 的 某 些 遺 傳 特 性 發 生 改 變, 從 而 達 到 改 良 或 生 產 新 品 種 的 目 的, 以 及 使 細 胞 增 加 或 重 新 獲 得 產 生 某 種 特 定 產 物 的 能 力, 從 而 在 離 體 條 件 下 進 行 大 量 培 養 增 殖 並 提 取 出 對 人 類 有 用 的 產 品 優 勢 在 於 避 免 了 分 離 提 純 剪 切 拼 接 等 基 因 操 作, 能 夠 提 高 基 因 的 轉 移 效 率

一 細 胞 培 養 技 術 ( 一 ) 植 物 組 織 快 速 繁 殖 技 術 1960 年 代 中 期 科 學 家 們 研 究 成 功 植 物 組 織 培 養 技 術, 通 常 人 們 稱 之 為 試 管 苗 ( 也 就 是 工 廠 化 育 苗 ), 可 在 短 期 內 培 育 出 許 多 植 物 苗 ( 二 ) 植 物 細 胞 大 量 培 養 技 術 把 植 物 細 胞 從 試 管 或 三 角 瓶 內 轉 移 到 用 來 使 微 生 物 發 酵 的 大 型 發 酵 罐 裏, 給 予 適 當 的 條 件 進 行 培 養, 使 植 物 細 胞 像 微 生 物 一 樣 在 發 酵 罐 裏 大 量 繁 殖, 然 後 從 大 量 增 殖 的 植 物 細 胞 內 直 接 提 取 有 用 的 物 質

( 三 ) 動 物 細 胞 培 養 1997 年 2 月 27 日,Nature 上 刊 登 了 英 國 愛 丁 堡 羅 斯 林 研 究 所 維 爾 穆 特 等 的 論 文, 他 們 首 次 用 無 性 繁 殖 技 術 成 功 地 複 製 出 的 第 一 頭 哺 乳 動 物 綿 羊 桃 莉 ( 圖 6.3) ( 四 ) 細 胞 培 養 條 件 溫 度 ph 滲 透 壓 營 養 物 水 無 菌 條 件 光 照 氣 體

二 雜 交 瘤 技 術 與 單 株 抗 體 1975 年 英 國 科 學 家 Milstéin 和 德 國 科 學 家 Köhler 合 作 研 製 了 單 株 抗 體 技 術, 單 株 抗 體 技 術 是 將 產 生 抗 體 的 單 個 B 細 胞 與 腫 瘤 細 胞 雜 交 的 技 術 三 體 細 胞 雜 交 與 植 物 改 良 最 有 代 表 性 是 Melchers 等 人 將 有 性 雜 交 不 親 和 的 番 茄 和 馬 鈴 薯 進 行 體 細 胞 雜 交, 期 望 得 到 地 上 結 番 茄, 地 下 長 土 豆 的 雜 種, 但 結 果 並 非 所 願, 僅 獲 得 了 外 形 似 番 茄, 花 葉 果 實 具 雜 種 特 點 的 植 株

( 一 ) 雜 交 方 式 可 分 作 細 胞 質 雜 交 和 不 對 稱 融 合 ( 二 ) 融 合 方 法 1. 早 期 使 用 的 有 NaNO 3 法 高 鈣 高 ph 法 PEG 法 等 2. 細 胞 電 融 合 技 術 是 1980 年 代 初 迅 速 崛 起 的 一 種 物 理 融 合 新 技 術, 至 今 已 廣 泛 用 於 動 植 物 及 微 生 物 細 胞 的 融 合 ( 三 ) 雜 種 細 胞 選 擇 早 年 利 用 顯 微 鏡 操 作 分 離, 挑 出 融 合 雜 種 細 胞, 近 年 發 展 到 利 用 流 式 細 胞 計 來 分 離 雜 種 細 胞

( 四 ) 雜 種 鑑 定 方 法 傳 統 的 形 態 學 細 胞 學 及 生 物 化 學 方 法 分 子 生 物 學 鑑 定 植 物 細 胞 雜 種 的 方 法 有 限 制 性 片 段 長 度 多 樣 性 分 析 技 術 (RFLP) Southern 雜 交 原 位 雜 交 等 四 細 胞 亞 結 構 移 植 細 胞 亞 結 構 移 植 是 指 將 細 胞 的 亞 結 構 ( 細 胞 核 染 色 體 等 ) 移 植 到 另 一 個 細 胞 中, 從 而 改 變 細 胞 的 遺 傳 性 狀 主 要 有 細 胞 拆 合 染 色 體 工 程 和 染 色 體 組 工 程

6-3 酶 工 程 一 酶 的 概 念 構 成 新 陳 代 謝 的 化 學 變 化 都 是 在 酶 的 催 化 下 進 行 的 生 物 的 生 長 發 育 繁 殖 遺 傳 營 養 光 合 作 用 神 經 傳 導 等 生 命 活 動 都 與 酶 的 催 化 過 程 緊 密 相 關 二 酶 的 化 學 本 質 生 物 體 的 催 化 劑 : (1) 穩 定 性 差, 其 活 性 易 受 各 種 環 境 因 素 的 影 響, 凡 是 能 使 蛋 白 質 變 性 的 因 素, 都 可 使 其 失 活 ;(2) 催 化 效 率 高 ;(3) 催 化 作 用 具 有 高 度 的 專 一 性, 一 種 酶 往 往 只 對 一 類 化 合 物 或 一 種 化 學 鍵 起 催 化 作 用

三 酶 的 種 類 ( 一 ) 蛋 白 質 酶 類 1926 年,Sumner 首 次 從 刀 豆 製 備 到 尿 素 酶 結 晶, 提 出 酶 本 身 就 是 蛋 白 質 主 要 依 據 有 以 下 幾 方 面 : (1) 酶 經 酸 鹼 水 解 後 的 終 產 物 是 胺 基 酸, 酶 可 被 蛋 白 酶 水 解 而 失 活 (2) 模 型 和 半 生 物 大 分 子, 具 有 三 維 結 構, 凡 使 蛋 白 質 變 性 的 因 素 都 可 以 使 酶 變 性 失 活 (3) 酶 是 兩 性 電 解 質, 不 同 ph 值 下 呈 現 不 同 的 離 子 狀 態, 在 電 場 中, 向 某 一 極 運 動, 並 具 有 特 定 的 等 電 點

(4) 酶 和 蛋 白 質 一 樣, 具 有 不 能 透 過 半 透 膜 等 膠 體 的 性 質 (5) 酶 具 有 蛋 白 質 所 有 的 化 學 呈 色 反 應 酶 的 分 子 質 量 很 大, 一 般 從 1~10 萬 不 等, 有 的 甚 至 達 到 數 百 萬 以 上 ( 二 ) 核 酸 酶 類 核 酸 酶 又 稱 核 酶, 是 具 有 酶 活 性 的 RNA, 主 要 參 與 RNA 的 加 工 與 成 熟 過 程

( 三 ) 抗 體 酶 類 1986 年 Lerner 宣 布 研 製 成 對 羧 酸 酯 水 解 具 有 催 化 活 力 的 抗 體 酶 ( 單 抗 6D4);Schultz 獲 得 Mopc167 抗 體, 它 可 以 催 化 對 硝 基 苯 氧 基 羧 基 膽 鹼 的 水 解 人 們 將 這 種 具 有 催 化 活 性 的 抗 體 稱 為 抗 體 酶 (abzyme), 又 稱 催 化 抗 體 (catalytic antibody)

四 酶 工 程 研 究 酶 的 生 產 純 化 固 定 化 技 術 酶 分 子 結 構 的 修 飾 和 改 造, 以 及 在 工 業 醫 藥 衛 生 和 理 論 研 究 等 方 面 應 用 的 應 用 範 圍 遍 及 工 業 農 業 醫 藥 衛 生 行 業 環 保 能 源 開 發 和 生 命 科 學 等 可 分 為 化 學 酶 工 程 和 生 物 酶 工 程 ( 一 ) 化 學 酶 工 程 1. 自 然 酶 2. 人 工 合 成 酶 和 模 擬 酶 3. 化 學 修 飾 酶 4. 固 定 化 酶 : 固 定 化 方 法 有 吸 附 法 包 埋 法 共 價 結 合 法 選 擇 性 熱 變 性 技 術

( 二 ) 生 物 酶 工 程 酶 學 原 理 和 以 基 因 重 組 技 術 為 主 的 現 代 分 子 生 物 學 技 術 相 結 合, 主 要 透 過 三 種 方 法 來 獲 得 新 的 酶 類 : (1) 採 用 基 因 重 組 技 術 大 量 生 產 酶 ( 選 殖 酶 ), 目 前 已 成 功 地 生 產 了 100 多 種 酶 基 因 (2) 透 過 基 因 工 程 技 術, 使 酶 基 因 發 生 定 位 突 變, 產 生 遺 傳 性 修 飾 酶 ( 突 變 酶 ) (3) 設 計 新 酶 基 因 合 成 自 然 界 不 曾 有 的 酶 ( 新 酶 )

五 生 物 傳 感 器 例 如 將 葡 萄 糖 氧 化 酶 固 定 化 在 薄 膜 上, 將 製 成 的 固 定 化 葡 萄 糖 氧 化 酶 膜 包 裹 在 測 定 溶 液 酸 鹼 度 的 ph 電 極 上, 葡 萄 糖 氧 化 產 生 葡 萄 糖 酸, 使 得 酸 鹼 度 發 生 改 變,pH 電 極 很 快 就 可 以 測 定 到 這 種 變 化 由 於 產 生 的 葡 萄 糖 酸 的 量 與 葡 萄 糖 濃 度 有 關, 測 定 到 的 ph 變 化 的 大 小 又 與 產 生 的 葡 萄 糖 酸 量 有 關, 因 此 很 快 就 可 以 計 算 出 溶 液 中 葡 萄 糖 的 含 量

六 未 來 的 發 展 及 應 用 1. 研 製 高 混 合 率 及 傳 質 性 能 優 良 的 酶 反 應 器, 製 造 出 可 進 行 滅 菌 靈 敏 度 高 及 應 用 範 圍 廣 泛 的 生 物 傳 感 器 探 頭, 同 時 加 速 開 發 生 化 工 程, 提 高 產 品 收 率 2. 研 製 穩 定 性 高 而 分 泌 性 能 良 好 的 基 因 工 程 細 胞 及 雜 種 細 胞 3. 透 過 重 組 或 雜 交 技 術 製 造 出 各 種 特 異 功 能 的 催 化 劑

6-4 微 生 物 工 程 ( 發 酵 工 程 ) 一 微 生 物 工 程 的 概 念 微 生 物 工 程 是 指 利 用 微 生 物 生 長 速 度 快 生 長 條 件 簡 單 以 及 代 謝 過 程 特 殊 等 特 點, 在 適 合 條 件 下, 透 過 現 代 化 工 程 技 術 手 段, 由 微 生 物 的 某 種 特 定 功 能 生 產 出 人 類 需 要 的 產 品 的 過 程, 亦 稱 發 酵 工 程 微 生 物 工 程 包 括 菌 種 選 育 菌 體 生 產 代 謝 產 物 的 發 酵 以 及 微 生 物 機 能 的 利 用 等 二 發 酵 產 品 生 產 的 工 藝 過 程

( 一 ) 菌 種 的 要 求 發 酵 所 用 的 微 生 物 稱 為 菌 種 1. 菌 種 能 在 較 短 的 發 酵 過 程 中 高 產 有 價 值 的 發 酵 產 品 2. 菌 種 的 發 酵 培 養 基 應 價 廉, 來 源 充 足, 轉 形 成 產 品 的 效 率 高 3. 菌 種 對 人 動 物 植 物 和 環 境 不 應 該 造 成 危 害, 對 其 是 否 存 在 潛 在 的 慢 性 的 長 期 的 危 害, 要 充 分 評 估, 嚴 格 防 護 4. 菌 種 發 酵 後, 非 目 的 代 謝 產 物 要 少, 而 且 產 品 要 容 易 純 化, 下 游 技 術 能 用 於 規 模 化 生 產 5. 菌 種 的 遺 傳 特 性 穩 定, 容 易 進 行 基 因 操 作

( 二 ) 菌 種 的 主 要 來 源 1. 自 然 環 境 2. 收 集 菌 株 篩 選 3. 購 置 生 產 菌 種 三 發 酵 產 品 的 類 型 及 其 應 用 1. 傳 統 產 品 釀 造 業 的 酒 2. 近 代 產 品 抗 生 素 3. 現 代 產 品 胰 島 素

( 一 ) 食 品 和 飲 料 ( 二 ) 胺 基 酸 有 機 酸 醇 維 生 素 核 苷 酸 激 素 等 1. 胺 基 酸 2. 維 生 素 3. 核 苷 酸 4. 糖 醇 : 赤 蘚 糖 醇 木 糖 醇 5. 多 不 飽 和 脂 肪 酸 6. 類 胡 蘿 蔔 素 7. 微 量 活 性 元 素 8. 乳 酸 菌 及 其 發 酵 製 品 9. 微 藻 : 小 球 藻 螺 旋 藻

( 三 ) 酶 製 劑 例 如 : 二 肽 甜 味 素, 味 如 白 糖, 但 甜 度 高 出 糖 150 倍 而 不 膩 不 苦, 低 熱 量 可 減 肥, 不 需 要 胰 島 素 助 消 化, 適 宜 於 肥 胖 症 糖 尿 病 和 心 血 管 病 人 等 食 用 ( 四 ) 抗 生 素 和 其 他 微 生 物 藥 物 1. 抗 生 素 : 如 青 黴 素 的 生 產 工 藝 流 程 ( 圖 6.6) 2. 非 抗 生 素 的 生 理 活 性 物 質 : 微 生 物 藥 物 中 較 突 出 的 是 3 羥 基 3 甲 基 戊 二 醯 輔 酶 A(HMG-CoA) 還 原 酶 抑 制 劑, 它 是 膽 固 醇 生 物 合 成 過 程 中 限 速 酶 (HMG- CoA 還 原 酶 ) 的 抑 制 劑

( 五 ) 微 生 物 農 藥 1. 枯 草 芽 孢 桿 菌 (Bs) 2. 蘇 雲 金 芽 孢 桿 菌 (Bt) 3. 真 菌 殺 蟲 劑 4. 病 毒 殺 蟲 劑 5. 井 岡 黴 素 6. 瀏 陽 黴 素 ( 六 ) 微 生 物 肥 料 和 飼 料 根 據 微 生 物 在 自 然 界 物 質 循 環 中 分 解 和 合 成 作 用 所 產 生 的 促 進 植 物 生 長 和 減 少 植 物 危 害 的 作 用, 精 心 選 育 菌 種, 生 產 而 成 的 生 物 肥 料 微 生 物 飼 料 包 括 青 貯 飼 料 發 酵 飼 料 單 細 胞 蛋 白 (single cell protein, SCP), 胺 基 酸 添 加 劑 等

( 七 ) 植 物 生 長 調 節 劑 赤 黴 素 GA3 對 大 多 數 植 物 的 莖 葉 根 種 子 果 實 以 及 芽 等 器 官 具 有 促 進 生 長 的 作 用 ( 八 ) 化 工 原 料 丙 烯 醯 胺 主 要 用 來 生 產 聚 丙 烯 醯 胺 聚 丙 烯 醯 胺 用 途 很 廣, 在 採 油 煤 炭 地 質 冶 金 紡 織 化 工 土 建 和 農 業 等 許 多 經 濟 建 設 領 域 中 都 有 廣 泛 用 途