微生物與生物科技_1

生物科技與生活 微生物在生物科技發展重大的歷史時程 微生物與生物科技 YM062003 什麼是生物科技 Biotechnology 是籍由活細胞 livingcells 所產生的分子 molecules 而開發成商業產品 products 的技術稱生物科技 生物科技與生活 YM062003 微生物如何改善我們的生活品質 細菌 bacteria 與霉菌 fungi 應用在食品上的加工如 起士 cheeses 麵飽 breads 優酪乳 yogurts 等 提供研究疾病之新治療法 newtreatmentsfordisease 提供更具安全性的食品 saferfoodproducts 裝配危險性較低之化學產品 less damagingchemicals YM062003 微生物在生物科技發展重大的歷史時程 I 1750B C 文明古國Sumerians以酵母菌釀啤酒 brewbeer 500B C 中國人以發霉的豆腐 moldysoybeancurds 為抗生素 antibiotic 以處理疔 瘡 boils 等皮膚發炎疾病 100A D 中國已懂得以菊花粉 Powderedchrysanthemum 做為殺蟲劑 insecticide YM062003 1797Jenner在小孩身上接種病毒疾苗 inoculatesviralvaccine 以預防牛痘 1855發現大腸桿菌 E coli 這是日後有關生物科技研究 發展 及工業生產的主要工具 法人巴斯德 Pasteur 的研究工作証明酵母菌 yeast 為一具生命的生物體 livingorganism 1883法人巴斯德 Pasteur 首次發明生產狂犬病疫苗 rabiesvaccine 1914在英國孟城 Manchester England 首先利用細菌作污水處理 sewagetreatment YM062003 歷史時程 II FrederickGriffith利用肺炎球菌証明DNA為病原的主要原因 1944Avery以病毒為研究材料証明DNA為遺傳物質 YM062003 1928英人佛來明 Fleming 在霉菌中發現世上第一種抗生素 antibiotic 青黴素 penicillin 歷史時程 III 在細菌中發現能切割DNA的內切酵素 restrictionenzymes 因而開始了基因選殖的方向 CohenandBoyer利用細菌成功的進行基因重新組合的實驗 recombinantDNAexperiment 因而建立了DNA重組的技術 recombinantDNAtechnology 奠定遺傳工程的基礎 Humulin是由美國Genentech公司第一次在大腸桿菌中 利用遺工程的技術 geneticallyengineeredbacteria 生產能治療糖尿病 diabetes 的人類胰島素 humaninsulin 1970 1982 YM062003 歷史時程 VI 基因選殖及重組DNA技術操作的一般流程 YM062003 專一性DNA內切酵素 RestrictionEnzymes DNA片段連接酵素 T4DNALigase DNA片段轉接質 載體 DNAfragmentcarrier Plasmids Vectors 將選殖基因轉化入微生物中 TransformationofclonedgeneintoMicroorganisms 選殖基因的表現 GeneExpression 歷史時程 VII PaulBerg JoinedgenesfromtheE coliwithDNAfromSimianVirus40 SV40 將外來基因導入細菌體的流程 YM062003 歷史時程 VIII 細菌宿主 微生物對社會之貢獻篇WorldwidecontributionofMicroorganisms YM062003 微生物產品 食品生產 目的以防止食物腐敗 controlledspoilage 為主 乳製品 dairyproducts 牛奶經發酵產生乳酸以沉降乳蛋白後 可防止細微滋生 奶油乳 buttermilk 來自脫脂牛奶 經由特定細菌 Streptococcusdiacetylactis 作用後而成 優酪 yogurt 經特定細菌 StreptococcusthermophilusandLactobacillusbulgaricus 處理後的產物 起士 Cheese 經乳酸菌屬 lacticacidfermentations 發酵後之產物 微生物產品 肉類產品 meatproducts 經特定細菌處理後的製品如 salami summersausage等的香腸 烘烤產品 bakedgoods 如麵飽製作用之酵母菌 Saccharomycescerevisiae 其他食物製品 咖啡 coffee 經Saccharomycesspp 處理 韓國泡菜 kimchee Lactobacillus處理之大白菜 醬油 soysauce 由Aspergillussoyae醱酵之大豆產品 醋 vinegar 蘋果汁及酒等經Acetobacter等處理後的產品 蕈 蘑菇 mushrooms 真菌如Agaricuscampestrisbisporus可供食用或藥用 微生物產品 食物添加物 additives 補充劑 supplements 胺基酸 aminoacids 食物添加物或工業化學原料等用途 如味精 monosodiumglutamate MSG 人工甘味 aspartame 等 維生素 vitamins 人體和動物之食物補充劑 年產量超過70億美元 如 維生素B1 維生素B2 riboflavin Saccharomyces 和維生素C ascorbicacid Acetobacter 等 釀酒酵母 brewer syeast S carlsbergenesis為食品中維生素B1之添加物 檸檬酸 citricacid 食物及飲料的添加劑 微生物產品 酒精飲料 alcoholicbeverages 釀造啤酒及麥酒等 brews beer ale etc 葡萄酒及香檳 winesandchampagne 蒸餾酒精飲料 distilledalcoholicbeverages 如 威士忌 whishey 白蘭地 Brandy 及甘蔗酒 朗姆酒 rum 等 化學商品 commoditychemicals 有機化合物 organiccompounds 醋酸 aceticacid 丙酮 acetone 丁醇 butanol 乙醇 酒精 ethanol 微生物產品 酵素 Enzymes 食品處理 尤以乳製品為言 製藥 以及紡織等 蛋白酶 proteases 清潔劑 detergents 添加物 澱粉酶 amylase 可分解多醣類 有利於醱酵工業 生物感應器 biosensors 可以微生物為生物電子介體 bioelectronics 來探測污染物 pollutants 及感染物 contaminants 參考資料 生產工業化學藥品的微生物 常用以生產工業化學藥品的微生物 I AspergillusGlycolicacidTextileprocessing 紡織程序 曲霉屬甘醇酸adhesives 黏著劑 OxalicacidDyeing 漂染 bleachingagent 草酸 漂白劑 reducingagent 還原劑 FormicacidLeathertreatment 皮革處理 甲酸electroplating 電鍍 MalicacidAcidulant 酸劑 蘋果酸ItaconicacidPapermanufacture 紙製造 衣康酸intermediateforplastics 塑膠 AcetobacterAceticacidSolvents 溶劑 foodacidulant醋桿菌醋酸 酸劑 TartaricacidEstersforlacquies 漆 acidulant酒石酸 Aerobacter2 3 ButanediolIntermediatesforplastics需氧菌屬丁炔二醇andantifreeze 抗凍劑 YM062003 ClostridiumButanoicacidManufactureofesters 脂 梭狀芽孢桿菌正丁酸ButanolIntermediatefororganicchemicals正丁醇 有機化合物 IsopropanolCosmeticpreparations 化裝品 異丙醇AcetoneIntermediatefororganicchemicals丙酮 ChlamydomonasMethylethylketoneExplosives 炸藥 衣藻甲基乙基酮syntheticresins 合成樹脂 BacillusPropyleneglycolAntifreeze 防凍劑 synthetic芽孢桿菌屬丙二醇resin 樹脂 manufactureAcrylicacidIntermediateforplastics 塑膠 丙烯酸 常用以生產工業化學藥品的微生物 II YM062003 SaccharomycesGlycerolSweetener explosives cosmetics酵母菌屬甘油 化裝品 EthanolManufacturevinegar 醋 酒精esters 酯 andethers 乙醚 beverages 飲料 PenicilliumMalonicacidManufactureofbarbiturates青霉屬丙二酸 巴比妥鹽 RhizopusFumaricacidIntermediateforsyntheticresins根廇菌屬延胡索酸 樹脂 antioxidant 抗氧化劑 SuccinicacidManufactureoflacquers 漆 琥珀酸perfumes 香水 LactobacillusLacticacidFoodacidulant 酸劑 乳桿菌屬乳酸intermediateforlactates leathertreatment 皮革處理 常用以生產工業化學藥品的微生物 III YM062003 微生物醱酵產品 參考資料 經微生物醱酵產品的分類 類別 範例 YM062003 在細菌中產生的藥物HeterologousproteinsproducedFromYeastforPharmaceuticaluse 藥物學之新領域 YM062003 藥物產品 Pharmaceuticals 遺傳工程微生物的產品 productsofgeneticallyengineeredmicrobes 胰島素 insulin 處理糖尿病 生長激素 growthhormone 治療矮小病 dwarfism 傷口治癒 woundhealing 骨質疏鬆 osteoporosis 及畜產生長 livestockgrowth 等 組織纖維蛋白溶酶原活化子 tissueplasminogenactivator TPA 溶解血塊 凝血因子 bloodclottingfactor 處理血友病人 hemophiliacs 流血不止症狀 血細胞生長素 erythropoietin 治療貧血症 anemia 細胞因子 cytokines 扞擾素 interfererons IFN 白細胞介素 inter leukins IL 及其他具抗癌 anticancer 及免疫調節 immunemodula tors 等用途的細胞因子 藥物產品 Pharmaceuticals 遺傳工程微生物的產品 productsofgeneticallyengineeredmicrobes 疫苗抗原 vaccineantigens 防止細菌 bacteria 真菌 fungi 病毒 viruses 的感染 如 重組B性肝炎疫苗 recombinantHepatitisBvaccine 單株抗體 monoclonalantibodies mAb 臨床檢測 diagnosticapplica tions 癌症 cancer 及血痊 bloodclot 等的治療 化療藥劑 chemotherapeuticagents 抗生素 為細菌 Bacillus Streptomyces etc 真菌 Aspergillus Cephalo SporiumandPenicillium etc 的二次代謝產物 b 內酰抗生素 b lactams penicillin 青霉素 ampicillin 氨卡青霉素 cephalosporins 頭孢菌素 化療藥劑 chemotherapeuticagents 抗生素 大環內脂抗生素 Macrolides 紅霉素 erythromyci 螺旋霉素 spira mycin 四環素 Tetracyclines 金霉素 chlortetracycline 土霉素 oxytetra cycline 胺基糖苷抗生素 Aminoglycosides 鏈霉素 streptomycin 卡那霉素 kanamycin 正大霉素 gentamicin 參考資料 遺傳工程酵母菌株中產生的藥物 在酵母菌中產生的藥物 I YM062003 在酵母菌中產生的藥物 II YM062003 微生物中合成的化學物質及其功能 參考資料 在微生物中合成的化學物質及其功能的類別 化學類別 功能類別 YM062003 微生物中所產的抗生素 參考資料 從微生物中所產的抗生素 抗生素antibiotics 微生物Microorganisms YM062003 微生物為生物反應器而