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文档简介

1、分子生物學之應用與發展授 課 教 師:李 元 鳳一 、重組DNA (Recombinant DNA)的步驟1. 選擇載體(cloning vector)2. 以適當的限制脢(restriction endonuclease)切分載體3. 將欲選殖或增幅之外來DNA與載體接合(ligation),形成雜合DNA (hybrid DNA)4. 將雜合DNA送入宿主(host)細胞中,此謂轉型(transformation)5. 篩選及鑑定正確之雜合DNAv載體的來源1. 細菌: 細菌體內含有會自行複製之小分子核酸個體2. 噬菌體(bacteriophage)3. 酵母菌(yeast): 酵母菌體內

2、含有會自行複製之核酸個體v重組DNA的來源1. 化學合成2. 大分子DNA以限制脢切成小分子DNA3. mRNA反轉錄(reverse transcription)合成cDNAv轉型1. 利用細菌轉型法將雜合DNA送回細菌體內2. 利用酵母菌轉型法將雜合DNA送回酵母菌體內二、 分離與選殖單一基因1. 重組DNA技術可以增幅,或是鑑定未知基因之DNA序列及其功能。若要選殖基因,則需先建立基因庫(genomic library),篩選各種基因。2. 篩選的方法有數種,最常用的方法之一為南方點墨雜交法(Southern hybridization)v重組DNA技術的應用1. 重組蛋白質(recom

3、binant protein)之生產2. 基因改造之物種(農作物或微生物)3. 基因治療(gene therapy)三、 以聚合脢連鎖反應(polymerase chain reaction, PCR)來增幅DNA1. 如果DNA序列已知的話,則可用PCR來大量增幅此DNA片段2. PCR反應需要三種主要成分: 人工合成的DNA引子(primers),耐熱DNA聚合脢(polymerase)及去氧核糖核甘酸(dATP, dTTP, dCTP, dGTP)3. PCR以下列三個步驟做循環反應: 變性(denaturation), 黏合(annealing)及DNA合成(polymerizatio

4、n)反應四、 PCR的應用1. 醫學診斷(medical diagnostics): 傳染性病源,遺傳疾病,癌症2. 法醫學(Forensics): DNA fingerprint五 、微點陣(Microarray)及生物晶片(Biochip)1. 將探針(通常是DNA或cDNA)以高密度點陣排列在一小片基質上,即所謂”晶片”。2. 待測樣本與此晶片上的探針做雜交。只需一次實驗,DNA/cDNA晶片就能夠將成千上萬的基因序列或表現型式記錄下來。六、 以分子遺傳學篩檢海洋性貧血(Thalassemia)海洋性貧血是一種先天遺傳性的血液疾病,人體之正常紅血球含有A, A2 及F三種血紅素,這些血紅

5、素皆由四條血紅蛋白鏈組成,分為a2b2(HbA),a2d2(HbA2), a2g2(HbF)。如基因突變則造成某種血紅蛋白鏈合成不足,而其他蛋白鏈合成過剩,導致造血不足或易溶血之現象,即為貧血。血紅蛋白鏈基因分析的檢體可來自血液,羊水或胎盤之絨毛。DNA分析有下列兩種方法:1. 南方點墨雜交法(Southern hybridization)利用血紅蛋白鏈的基因做探針(probe)與待測DNA雜交,經由電泳分離後,以其特殊之型式診斷是否有基因突變。2. 聚合脢連鎖反應(polymerase chain reaction, PCR)以PCR方法大量複製檢體內血紅蛋白鏈的基因,利用限制脢片段長度多型

6、性(restriction fragment length polymorphism, RFLP)或直接作DNA序列分析(sequencing analysis),檢查是否有基因突變。七、 以分子遺傳學檢定乳癌/卵巢癌之BRCA1 & BRCA2基因變異大部分的遺傳性卵巢癌是由基因BRCA1的變異所引起。近幾年之族群研究顯 示,20%至30%帶有BRCA1基因變異的女性,在四十歲之後將有得到卵巢癌的可能性。帶有BRCA2基因變異的人則較可能發生早期性乳癌,目前顯示近35%的遺傳性卵巢癌患者也帶有BRCA2基因的變異。BRCA1基因片段先經由聚合脢連鎖反應增幅後,以下列三種方法分析其變異

7、 (mutation):l 單股DNA結構多型性(SSCP)分析: 不同的DNA序列,電泳分離後之位置不同,此法可分析DNA是否有變異。l DNA序列分析(sequencing analysis): 可鑑定DNA之變異位置及種類。l DNA 晶片(DNA chip)分析: 可同時分析整個BRCA1基因。v 參考資料:1. Becker WM, Kleinsmith LJ, and Hardin J. World of the Cell. The Benjamin / Cumming Publishing Company. 20002. Brown TA. Genome. BIOS Scient

8、ific Publishers, 1999生物老化與卡路里的關係授 課 教 師:李 元 鳳一、 細胞老化: 以酵母菌為例l 酵母菌之老化是以母細胞分裂次數計l 限制培養基內之卡路里含量可延長酵母菌20-40%的壽命l 酵母菌壽命延長亦可經由己糖激脢(hexokinase)之失活 (己糖激脢促進葡萄糖之活化)而達成二、 以演化生物學的觀點看老化: 果蠅為模式的研究三、 老化指標(Biomarkers of aging) : l 血壓,血清葡萄糖, 胰島素, 尿酸含量 l 葡萄糖代謝及胰島素調節之能力l 神經纖維委縮l 細胞分裂能力下降l 體質量(BMI)l 肥胖指數l 肺功能,手握力(grip

9、strength)四、減少50-70%卡路里攝取(caloric restriction)減緩生物細胞老化的速度及老年疾病的發生由老鼠實驗結果證明,減少30-50%卡路里的攝取l 減緩老化過程(青春常駐)l 延長30%的壽命l 減緩老年疾病的發生(例如癌症,免疫系統,或腸胃方面疾病)五、經過28年的長期追蹤及體檢,美國一項以6,505位夏威夷的日本移民為對象的老化研究顯示,在3,263存活者中,41%的人沒有主要疾病,40%的人沒有生理及意識上之障礙,19%的人沒有以上兩者之問題。比較各組之間的生理狀況,發現減緩老化之因素主要為低血壓,低血糖,不抽煙及避免肥胖。六、 老化的理論基礎(之一)粒線

10、體之自由基論(Mitochondrial free-radical hypothesis):粒線體內,ATP合成的同時也產生了自由基,過剩的自由基破壞蛋白質,脂肪及DNA,因而造成細胞的死亡 七、 過剩之醣類會促進細胞老化 (之二)葡萄糖蛋白質連結(cross link) 蛋白質結構重組 蛋白質組織失去彈性(硬化) 老化八 、基因表現及DNA重組與醣類的關係 (之三)九、 限定卡路里的攝取降低動物細胞老化的速度:l 減少自由基的產生,因而降低粒線體的蛋白質和DNA受自由基攻擊的程度l 減少過度或異常的基因表現及DNA重組l 減少蛋白質的連結,維持其正常功能十、 卡路里控制(由醫師指導):l 由

11、年齡 20 歲開始l 逐漸減少卡路里的攝取至正常飲食之65%l 減低體重至標準之10-25%l 節制口腹之慾 ?副作用,如不易受孕、骨骼疏鬆症、抵抗力降低等 v 參考文獻:1. American Journal of Public Health (1998), 88(10): 1463-14682. Science (2000), 289: 2062-20633. Science (2000), 289: 2126-2124. Scientific American (1980-2000): glucose and aging related articles 分子生物學之發展與應用授 課 教

12、 師:廖 辰 中遺傳訊息是儲存於核酸的序列上,有關核酸的結構及基因表現調節的學門,統稱為分子生物學,此學門的應用涵蓋醫藥、農業及環保等不同領域。本課程的授課內容著重於分子生物學基本觀念與技術的介紹,並且會舉一些常見的例子,讓學生瞭解生物科技的奧妙。本課程上課內容涵蓋以下章節:一、分子生物學簡介b. DNA分子的介紹c. DNA與蛋白質的關係二、分子生物學基本技術介紹b.聚合脢連鎖反應(polymerase chain reaction :PCR)e. DNA的重組h.重組基因的表現三、分子生物學在生物科技的應用b.基因改造物種(動物、植物及微生物)從細胞透視生命授 課 教 師:廖 辰 中從渴望

13、治癒疾病,到探索生命如何運作,許多無法回答的問題都顯示,唯有對細胞內部的運作深入的探討,才能得到解答。現今生物學家瞭解,生物體是由眾多的細胞經由特殊的方式組合而成,所有的生命現象都是透過細胞內的基因所調控;人類基因體計畫的完成,不僅開啟生命科學的新紀元,更加速我們在生化科技的進步。目前生化科技已深入我們的生活,從食品工業、化學工業、醫學工程及農業等,均可見到生物技術的影子。本課程將從細胞的層次,探討細胞的運作及基因調控,最後將介紹人類基因體計畫及其影響。 一、你(妳)該知道的生命現象二、生命的密碼DNAb. DNA分子的介紹c. DNA、RNA與蛋白質間的三角關係三、基因語言的對話四、人類基因

14、體計畫參考文獻1. Darnell, J., Lodish, H., and Baltimore, D. (1990). Molecular Cell Biology: Science American Books.2. McKee, T., and McKee, J. R. (1996). Biochemistry: Wm. C. Brown.3. McPherson, M. J., and Moller, S. G. (2000). PCR: BIOS Scientific.基因複製-桃麗羊未來的展望授 課 教 師:廖 辰 中桃麗羊的誕生曾掀起廣泛的討論,並且掀起一陣複製動物的熱潮。為何全

15、世界對這複製羊會有如此高的興趣?本課程將由最基本的遺傳分子-DNA作介紹,並探討基因在生物體內所扮演的角色及有性生殖與無性生殖間的差異。希望藉由此課程,讓同學瞭解桃麗羊的誕生的背後有哪一些重要的技術及複製動物的技術,對未來醫藥發展的影響。本課程上課內容涵蓋以下章節:一、細胞的複製a. 有性生殖b. 無性生殖c. 有性生殖與無性生殖的比較二、複製羊桃麗三、幹細胞的研究a. 什麼是幹細胞b. 臍帶血c. 幹細胞的應用四、複製技術的應用生物醫藥科技授 課 教 師:彭 向 陽1.生物科技在檢驗醫學預防醫學之應用 1.基因鑑定:血緣鑑定、刑事鑑定、遺傳性疾病鑑定。2.病因鑑定:器官性或機能性疾病及傳染性

16、疾病之病因鑑定。3.疫苗。4.生物醫學的檢測的結果與健康與生活的相關性。5.生物醫學科技的人性與人文思考。2.生物科技與醫療-現在與未來展望 1.生殖科技與不孕症、胚胎基因治療。2.器官移植的現在與未來。3.stem cell。.。5.基因治療。6.長壽基因與老化基因。7.生醫技術應用該有的人文關懷與人道精神。A問題1. 生物醫學技術對人類生活、健康及壽命有何影響?請就正負兩面論述。2. 何以生物醫學技術會成為下一世紀的重要技術? 應用範圍為何?3. 基因或基因產物是專利、隱私或屬於人類全體?請論述。4. 若複製生物的技術有如工廠生產或美容整型般方便,你會運用此一技術進行生物複製? 試述生物複

17、製(包括人, 動物,寵物等)的利弊。5. 如果你的孩子在出生時就可知道自己基因的組成,並預言可能發生的疾病,你的反應會如何?如果這種疾病在知道的當時是無法治療的疾病,且將發生於他四十歲左右,要告訴孩子嗎? 試舉出兩種疾病微例, 敘述其正反量面的得失。6.長壽基因使生物延長壽命,對人類或人類全體有好處嗎? B參考書單1.諾貝爾的榮耀-生理醫學桂冠 科學月刊著 天下文化 科學天地出版2.基因優勢 大朏博善著 吳丹青譯 晨星出版3.基因治療 中部博著 章蓓蕾譯 時報出版4.23對染色體 解讀創生奧秘的生命之書 馬特.瑞德利著 商周出版5.基因大狂潮 牛頓編輯部策劃 牛頓出版6.金色雙螺旋 生物科技的

18、無限商機 孔伯格著 涂可欣等譯 天下文化出版7.生物科技大未來 理查.奧利佛著 曹國維譯 趨勢資訊 McGraw-H711出版8.揭開老化之謎 史蒂芬.奧斯泰德著 洪蘭譯 商周出版9.其他 基因/生物科技相關報導 Newton牛頓雜誌 中文國際版 牛頓出版抗藥性菌的掘起:人與細菌的戰爭The challenge of Antibiotic Resistance授 課 教 師:李 元 鳳抗生素(antibiotic): 由生物合成的化合物(compound),此類化合物會抑制某些細菌的生長或繁殖,甚至 直接殺死細菌細菌(bacteria)是自然界的成員之一,更是生命過程中不可缺的一分子。大部分的

19、細菌是無害的,且保護動物免受疾病之苦,因為良性菌(占多數)會抑制病菌(占少數)的繁殖。Characteristics of bacteria:1. Microscopic in size2. single-cell3. abound on parts of the body that make contact with the outer world過量的抗生素,改變自然界細菌的種類及不同種菌生存的比例,破壞生態系平衡。結果,抗生素促進了抗藥性病菌的繁殖。1. 抗藥性基因(resistance gene)的作用:2. 合成分解抗生素的酵素(enzyme)3. 修改抗生素作用的目標4. 將抗生素

20、送出菌體抗藥性基因具有傳染性:plasmidvirusrelease from dead cells抗生素的濫用:1.medicine: a. 病人要求 b. 病人未遵照指示服用2.animal care3.agriculture解決之道:1. 病人遵照指示服用2. 評估含有抗生素成分的保養用品3. 醫生減少不必要的抗生素處方4. 醫院有效的隔離受感染的病人5. *發展新的抗生素 人造血的發展與未來The Search for Blood Substitutes授 課 教 師:李 元 鳳血液的組成:見附圖血液的功能:運輸養分,賀爾蒙(hormone)及排泄物抵抗外來病源的入侵可凝固血液,防止失

21、血過多呼吸作用:運送O2和CO2血紅素(hemoglobin):由四個polypeptide chains (2 ,2 ) 所組成。每一個polypeptide由140個氨基酸(amino acid)構成,內含一分子血質(heme)及鐵(Fe),為O2的結合部位。ABO blood group system:Defined by the presence or absence of antigens A, B, and Rh on the surface of red blood cells. type AA, ABtype BB, ABtype ABABuniversal acceptort

22、ype OA, B, AB, Ouniversal donorRh+Rh+Rh-Rh+, Rh-人造血 (Blood substitutes):1. Chemical-based solution: synthetic oxygen-carrying compoundsa. PFC (perfluorocarbon)b. Fluosol-DAc. Oxygent2.Hemoglobin-based solution: chemically modified free hemoglobina. Polyheme: (surgery)b. HemAssist: (cardiac surgery,

23、hemorrhagic shock, trauma patient)c. Optro: d. Hemopure: (trauma, surgery, sickle cell anemia)e. PEG-hemoglobin: (radiation treatment of certain solid tumors)人造血的安全考量:1.短期使用之副作用有腎功能受損等,長期使用之副作用尚未知2.PFC-based compounds: 殘留量之多寡對人體的影響及過量O2的危險性3.Hemoglobin-based substitutes: 動物血含傳染性病源人造血的研發及生產費用龐大,成本將會為

24、自然血液的二至五倍。但是,為了解決血荒及疾病傳染的問題,人造血的發展及使用是必然的趨勢。卡路里與青春常駐的關係Is caloric austerity the fountain of youth?授 課 教 師:李 元 鳳卡路里(calorie)為熱量(energy)的單位卡路里控制 (caloric restriction) = 飢餓 = 營養不良由實驗結果證明,限定卡路里的攝取可以減緩動物細胞老化的速度。In rats/mice:Consume 30-50% fewer calories will1. slow the rate of aging (stay "younger&q

25、uot; longer)2. extend life span by up to 30%3. postpone most late-life diseases (cancers of breast, prostate, immune system, and gastrointestinal tract)老化指標(Biomarkers of aging) : 1. blood pressure (increase)2. glucose and insulin levels in blood (decrease)3. glucose metabolism (delayed)4. insulin s

26、ensitivity (decrease)5. muscle mass (decrease)6. protein synthesis (slow) Mitochondrial free-radical hypothesis粒線體之自由基論:老化的理論基礎(之一)粒線體內,ATP合成的同時也產生了自由基如O2 和OH,自由基破壞細胞內的蛋白質,脂肪及DNA,因而造成細胞的死亡 限定卡路里的攝取降低動物細胞老化的速度:1. 減少自由基的產生2. 減少粒線體的蛋白質和DNA受自由基攻擊的程度卡路里控制(由醫師指導):Can we make it?1. 由年齡 20 歲開始2. 逐漸減少卡路里的攝取至

27、正常飲食之65%3. 減低體重至標準之10-25%4. 節制口腹之慾?缺點:副作用,如不易受孕、骨骼疏鬆症、抵抗力降低生命科學與生物技術Life science and Biotechnology(I. An introduction to Gene Therapy)授 課 教 師:李 元 鳳細胞 (cell): 原核細胞 (prokaryotic cell),真核細胞 (eukaryotic cell)細胞分裂分為兩種1. 減數分裂 (meiosis): 生殖細胞的分裂2. 有絲分裂 (mitosis): 體細胞的分裂蛋白質 (protein): 由氨基酸 (amino acid) 組成RN

28、A (ribonucleic acid): 由A, U, C, G組成DNA (deoxyribonucleic acid): 由A, T, C, G組成染色體 (chromosome): 由DNA 構成,以基因 (gene) 為單位選殖: 複製個體的一種方法Cloning: a means of creating genetic copies of whole adult individuals基因療法 (Germ-line gene therapy):genetic modification that could correct a problem for future generatio

29、ns基因療法的理論基礎:受精卵 - 胚胎細胞 - 導入正確的基因 - 抽出轉殖細胞的DNA,送入無核的卵細胞 - 植入母體子宮(懷孕) - 開始發育 - BABY複製 (Genetic duplication of the donor parent):同基因療法如上,但是,DNA來自體細胞而非受精卵 基因療法與複製科技之憂:1. 違反自然淘汰的原理2. 違反人類倫理道德的生命型態血液應用的歷史與展望授 課 教 師:李 孟 寰一. 血液的價值二. 異種輸血三. 放血療法四 奇異的凝血現象五 活體採血與輸血醫學的進步六 血液經濟學七 壞血八 人工血液九 幹細胞(stem cells)一. 血液的價

30、值若將血液當作一項天然資源,那麼它可算是全世界最昂貴的液體。一桶原油售價約為13美元,那麼同體積、未經分離的全血售價卻超過2萬美元。二. 異種輸血l 希波克拉提斯l 認為人體中有四種體液的平衡,可控制人體的健康。而血液攜帶生物體之精神與養分。l 十七世紀,科學與迷信組合的混沌年代,法王路易十四的御醫丹尼斯將小牛血液輸入病人體內,以治療瘋病。雖人初期有其效果,但終究導致病人之死亡,自此歐洲禁止一切的輸血行為。三. 放血療法靜脈切開術(phlebotomy),源自希臘與埃及兩個古文明,歷經中古時代、文藝復興、啟蒙運動,一直延續到第二次工業革命,至今仍在使用。以時間的角度來看,沒有什麼醫療行為比它更

31、淵遠流長。四 奇異的凝血現象l 1900年,維也納病理解剖研究所中心的年輕研究員Karl Landsteiner發現健康人的血液互相混合時,會產生凝血現象。經進一步的探索,將血液分為A、B,O、AB四組。l 俄國沙皇尼古拉二世之子,阿列昔斯王子患有血友病-一個小男孩的疾病便導致整個朝代的滅亡。l 1915年,Richard Lewisohn發現以0.2% sodium citrate可以阻止血液的凝結-令人頭痛萬分的輸血,居然可以變得和注射生理食鹽水一樣容易。五 活體採血與輸血醫學的進步l 血庫儲血l 血漿分離術:與抗生素被喻為二次世界中,最偉大的醫學發明。l 親子鑑定的應用l 種族主義之血型

32、謬論六 血液經濟學由於無償志願捐血的缺乏,所以美國地區需至自中南美洲貧窮國家購買血液製品,此區之窮人即以販賣血液或器官維生。七 壞血液l 血漿污染的憂慮l 血液安全管理l AIDS與CJD的登場八 人工血液l 人血紅蛋白衍生的l 牛血紅蛋白衍生的l 生物技術方法-大腸桿菌l 酵母菌l 基因工程豬l 全氟碳化代血漿 九 幹細胞(stem cells)l 骨髓幹細胞l 臍帶血幹細胞可用於治療1. 血色素疾病與血液功能障礙疾病2. 惡性腫瘤及癌症類3. 先天性代謝性缺陷4. 自體免疫疾病5. 免疫功能缺陷類病變參考資料 :1. 道格拉斯史塔,血液:血液的魔力、戰爭與金錢,2000,商周出版2. 蘿莉

33、安德魯斯,出賣愛因斯坦人體組織販賣市場,2001,時報出版基因改造食品的衝擊授 課 教 師:李 孟 寰一. 何謂基因改造食品二. 為何要發展基因食品三. 基因如何轉殖四. 基因改造食品的偵測五 基因改造食品的現況六 基因改造食品的爭議七 對現代農業的省思-以英國為例參考資料 :1. 蘇遠志,基因食品面面觀,2000,元氣齋出版社2. 英琦博柏恩斯(Ingeborg Boyens),基因騙術(Unnatural Harvest - How Genetic Engineering is Altering Our Food),2001,時報出版3. 喬治邁爾森,唐娜哈樂葳與基因改造食物 (Donna

34、 Haraway and GM Food),2002,貓頭鷹出版 一. 何謂基因改造食品基因改造是指利用生物技術,取出某種生物的某段基因,移植到其他種生物上,改變他種生物原來的特性;或者植入細菌或病毒,再透過這種細菌或病毒對植物的感染,把特定基因運入植物細胞中。而利用這種經基因改造的作物製成的食物,就稱為基因改造食品或簡稱為基因食品。二. 為何要發展基因食品1. 增加農作物單位面積產量。2. 改善農作物的品質。3. 提高栽培效率。4. 環境的永續利用。三. 基因如何轉殖1. 農桿菌(Agrobacterium)載體法2. 基因槍(particle gum )法四. 基因改造食品的偵測1. 測定

35、核酸為基礎:聚合酵素聯鎖反應(PCR)2. 測定蛋白質為基礎:酵素連結免疫吸附分析(ELISA)3. 測定酵素活性為基礎。五 基因改造食品的現況以美國孟山都公司為市場主要領導者第一波:增加農作物對除草劑與疾病的耐受性第二波:改造農作物的外觀、成分、氣味與營養蕃茄:Flavr Savr TomatoEndless summer(夏日無限)增加provitamin A量抗農藥與除草劑的作物-玉米、棉花、大豆roundup-ready soybeanBt-crops: 含有Bacillus thuringiensis 之內毒素作物六 基因改造食品的爭議1.食品安全問題l 蛋白質之安全性l Arpad

36、 Pusztai 馬鈴薯l 星聯(Starlink)玉米l 殖入基因DNA的安全性l 抗生素抗性基因2. 環境生態衝擊l 對環境中其他生物的衝擊-帝王蝶l 事件l 基因改造作物DNA的散佈l 抗藥性雜草的增加l 減少生物多樣性3. 對社會的影響l 開發中國家的農民買不起新農法之種子與設備l 貧富國家間糧食分配不均l 絕大多數的研究集中於改造玉米、芥子與蕃茄,沒有飢荒國家所需的食物l Terminator 基因專利l 傳統農村的消失七. 對現代農業的省思-以英國為例l 狂牛症的流行l 以牛促體激素(bovine somatotropin)增加泌乳量l 跨國農業公司對傳統農村的侵害生活中的酵素授

37、課 教 師:李 孟 寰一. 酵素的定義及起源二. 酵素的來源三. 酵素的種類四 酵素的生產五 增加酵素的穩定性-酵素固定化六 工業酵素的使用七 酵素應用於分析與醫學八 酵素應用於基因工程九 常用的酵素例參考資料 :1. 李錦楓,黃輝釧,救命酵素,1999,元氣齋出版社2. 伊林泰司,活化生命力的聖品糙米酵素,2000,世茂出版社一. 酵素的定義及起源酵素此名詞於1876年由Kuhne用來敘述一種源自酵母菌而具有催化能力的物質,當初上無明確的定義。直至Sumner於1926製造出urease的結晶,並證明此物質具有催化活性,才有酵素均為蛋白質的推論。自此酵素就定義為具有催化能力的蛋白質。二. 酵

38、素的來源幾乎所有有生命的個體均可成為酵素的來源。傳統上酵素大多取自於動物與植物,目前則以自微生物而來較多,因微生物生長快速,酵素產量大,且可經由誘發而分泌特定酵素,而工廠可自行調整微生物生產的酵素量,不受氣候、原料的影響。三. 酵素的種類酵素一般以催化反應中的基質來命名,也可依其所催化的反應來分類。目前世界所通用的分類為由國際生化聯盟(International Union of Biochemistry; IUB)1992年所制定的,其將酵素分為6大類:Oxidoreductases (氧化還原)、Transferases (轉移)、Hydrolases (水解)、Lyases (解離)、I

39、somerases (異構)、Ligases (連結)。所有的酵素均擁有一個EC系統命名與號碼。四 酵素的生產1. 菌種分離2. 菌種改良3. 發酵生產4. 分離純化五 增加酵素的穩定性-酵素固定化1. 共價鍵結2. 擔體吸附3. 酵素包埋(enzyme inclusion)4. 微膠囊化(microcapsule)5. 固定化細胞(immobilized cells)六 工業酵素的使用1. 澱粉水解與烘培2. 葡萄糖液化3. 水解酵素4. 肉品處理5. 食品加工6. 應用於有機合成七 酵素應用於分析與醫學1. 用於診斷的酵素2. 用於食品分析3. 用於治療的酵素八 酵素應用於基因工程九 常用

40、的酵素例1. Amylases :可將澱粉水解,廣泛使用於麵包烘培、造紙工業、紡織工業與食品業。2. Glucose isomerase:製造高果糖糖漿。3. Proteases:可分解蛋白質,使用於洗滌業、肉品加工業、皮革加工。4. Rennin:可使牛乳凝結來製造cheese。6. Lipases:可分解油脂,使用於洗滌業、皮革加工。7. Penicillin acylases:製造半合成的抗生素。8. Lactase:分解乳糖而成為葡萄糖與半乳糖,可減輕乳糖不耐症且可增加食品的營養價值。9. Cellulases:可分解纖維素,廣泛使用於造紙業。10. Peroxidase:添加於洗潔劑

41、中,可使衣服的顏色保持鮮豔。11. Glucose oxidase:可氧化葡萄糖,可用來作為偵測血糖或尿糖;在氧化作用時,可消耗氧氣,可作為食物的保存劑。 12. Streptokinase and urokinase:可作為血栓溶解劑。生物戰授 課 教 師:李 孟 寰一. 戰爭的目的二. 生物武器的種類三. 炭疽病(Anthrax)四 天花(Smallpox) 五 黑死病 (鼠疫桿菌 Yersinia pestis)六 兔熱病Tularemia七 基因體技術的發展 參考資料 :1. 茱蒂密勒,史帝芬英吉伯格,威廉布洛德,細菌戰:美國生化武器之祕,2002,時報出版 2. W. F. Klie

42、tmann,K. L. Ruoff.,Bioterrorism: Implications for the Clinical Microbiologist,2001,14:364-381. Clinical Microbiology Reviews.一. 戰爭的目的:克勞塞維茨(1780-1830),普魯士軍事理論家,西方近代軍事理論奠基者。歷任騎兵軍參謀長、軍團參謀長、柏林軍官學校校長等職,獲少將軍啣。他先後研究了1566-1815年間所發生的130多個戰例,總結了自己所經歷的幾次戰爭的經驗,在此基礎上寫出了一部體系龐大、內容豐富的軍事理論著作戰爭論。二. 生物武器的種類:毒氣:沙林毒氣(s

43、arin)病菌:直接傷害人體(炭疽病、天花)污染食物或水源(沙門氏桿菌、大腸桿菌、口蹄疫、霍亂弧菌)三. 炭疽病(Anthrax)可形成孢子,可由空氣傳佈。可分為吸入型、皮膚型、腸胃型。將菌體乾燥後,裝入信封,即為恐怖的炭疽熱郵件。四 天花(Smallpox) 歷史最悠久的生物武器。西班牙人入侵阿玆特克人所建立的國家(即今日墨西哥),創下以寡擊眾的典範。五 黑死病(鼠疫桿菌 Yersinia pestis)黑死病的傳染方式大概是鼠疫桿菌鼠蝨子人。此外,黑死病可經由患者的咳嗽、噴嚏傳染,是屬於飛沫傳染。因感染的途徑不同,可分為腺鼠疫、肺鼠疫和鼠疫敗血症等病型。六 兔熱病Tularemia是一種人

44、獸共患之傳染病。臨床表現主要有發熱,淋巴結腫大,皮膚潰瘍,眼結膜充血、潰瘍,呼吸道和消化道炎症及毒血症等。易感人群,獵民、屠宰、肉類皮毛加工、鹿鼠飼養、實驗室工作人員及農牧民因接觸機會較多,感染及發病率較高。七 基因體技術的發展由於基因體技術的進步,許多致病之病菌基因體已被解析,而且容易從網路下載其序列。恐怖份子或邪惡軸心帝國可利用這些資訊,改造成超級厲害的生物武器。保健食品市場分析授 課 教 師:林 祖 泰國內保健食品市場狀況功能訴求 成分種類劑型種類 通路種類相關產品介紹產品分類與功能 訴求對象相關產品與運作方式什麼是保健食品世界性的健康意識風潮,使消費者認識飲食的重要、關心自己的健康、改

45、善飲食習慣,故食品的機能性受到重視。機能性食品的研究始於日本,而後急速擴及世界,其內容十分多樣化,如不含不利健康的成份、利用各種技術,賦予新的機能或強化已有的機能的食品均屬機能性食品,目前除日本對機能性食品有法律加以規範外,其餘國家多無法定的定義。美國FDA從1990年施行食品營養標示教育法,只要有科學證據,經認可後就可以標示其健康效果。日本的分類方法在日本,厚生省於1991年將機能性食品予以制度化,將其名稱改為特定保健用食品,並列入特殊營養食品中管理,有關特定保健用食品的機能類別可分為調節體能、改善防禦功能、預防疾病、病後復健、抑制老化。其規定形狀為一般食品,如飲料、沙拉醬、乳品等,而非錠劑

46、或膠囊狀,若被審為有醫療效能,則視作藥品。而特定保健用食品中所含之機能性成份可分為11類(即由11個成份小組分開審查),包含食物纖維、寡糖、糖醇、多元不飽和脂肪酸、peptide類與蛋白等、配糖體與類黃酮、醇類、卵磷脂、乳酸菌類、礦物質、其他機能成分,含上述十類之機能性成分的食品,通過人體、動物試驗證明其具身體調節機能之效用者,才被認定為特定保健用食品。元,較1998年成長13.7%。在無法規限制下,2004年全球機能性食品市場將達513億美元,積極開發治療疾病的有效成份,改善因不健康飲食所造成的副作用,將使機能性食品的市場擴大,而法規不明確、定義不明確易混淆、消費者對基因食品接受度過低等因素

47、為限制機能性食品市場成長主因。保健食品市場狀況-功能訴求減肥塑身養顏美容、豐胸抗氧化劑、增強免疫力肝功能保護保護視力骨骼關節保養舒解壓力營養補充、增加體力增進腸胃消化吸收與排泄幫助睡眠、抗憂鬱泌尿系統心血管循環保健食品市場狀況-成分/種類維他命、礦物質類動物類:如魚油、骨粉、深海魚蛋白、甲殼素等天然蔬果、植物類:綠藻、藍藻、蔬果、穀類、麥苗粉、綠茶粉、苜蓿粉、蘆薈、酵素、菇類等乳酸菌類中草藥:如人蔘、靈芝、冬蟲夏草、當歸、黃耆等西方本草類:紫錐花、銀杏、金絲桃草、山桑子、洋甘菊、乳薊草、鋸葉棕等保健食品市場狀況-產品劑型粉狀、錠劑、膠囊發泡錠劑滴劑噴劑茶包代餐包機能性小安瓶、口服液、清涼飲料似

48、零嘴類之糖果、營養條保健食品市場狀況-銷售通路一般傳統通路多層次傳銷醫院、診所美容沙龍郵購電視購物網路購物銷售通路-一般傳統通路傳統藥房開架式連鎖藥房:如博登、瑞登、華特、躍獅、長青、悅善、中美、丁丁、恰米連鎖葯妝店:如康是美、屈臣氏、博姿健康食品專賣店:如健安喜GNC、天然成有機食品店:統一有機連鎖便利店:如7-11、新東陽銷售通路-一般傳統通路通路特點品牌知名度、藥師專業推薦89年9-11月Marketing Decision Research 進行食用保健食品習慣與行為調查發現60%消費者選擇藥房、健康食品專賣店購買一般大眾通路成長29%,直銷市場衰退14%發展方向連鎖、開架 聯合採購、

49、結合電子商務銷售通路-多層次傳銷88年狀況:報備-644家(實際營業-209家)本國-193家 美商- 15家 日商- 7家 其他- 4家參加人數-281萬1千人,佔總人數-12.76%總營業額億營養保健產品-140家(銷售額:12,064百萬)美容保養品-114家(銷售額:11,884百萬)減重產品-22家(銷售額:1,106百萬)銷售通路-多層次傳銷消息來源-親友介紹、銷售人員推銷選擇多層次傳銷產品動機-產品具特有功用、人情壓力不購買傳銷保健食品原因-價格太高、品質不能信賴購買過傳銷營養食品者-64%繼續購買、36%不繼續繼續購買的原因-商品發揮功效36.7%、口碑良好20.1% 價格合理

50、13.7%、品質有保障13.7% 人情壓力10.8%、清楚解說人員7.9% 良好售後服務7.2%、賺錢5.0%不繼續購買原因-價格太貴、功效不彰、品質不能信賴銷售通路-多層次傳銷廠商經營列舉安麗、如新、永久、統健、松柏、泰瑞、丞燕、雙鶴仙妮蕾德、賀寶芙、秀得美雅芳、克緹美兆、日健三多、永信威望、積諾銷售通路-其他醫院、診所美容沙龍:唐安麒、媚登峰郵購:如品韻、你滋美得、歐得美、裕代、統一電視購物網路購物:如崴達、活力屋Hellowood保健產品介紹產品線規劃與訴求對象調節免疫功能產品-癌症患者抗憂鬱、抗壓力產品-情緒及睡眠品質不佳、壓力大的上班族減重產品-肥胖或欲維持體重者促進腸胃道消化吸收、

51、排泄產品-基礎身體保養泌尿系統產品-中老年男性心血管疾病-心臟病患者調節免疫功能產品 -舞茸特色:雙向免疫調節含易為人體吸收的多糖體成分,口服有效對癌細胞的抑制效果較其他菇類食品為高原料來源具有競爭優勢-有效成分的研發與提取技術功能訴求:腫瘤化、放療時的輔助劑,減少副作用,提高生活品質適用對象:接受化、放療的癌症患者及有家族癌症傾向者抗憂鬱、抗壓力產品介紹解憂寶特色中草藥的百憂解,長期服用不具成癮性功能訴求鎮靜安眠、抗憂鬱、促進學習與增強記憶力、預防老年痴呆適用對象腦神經衰弱、生活環境壓力引起的憂鬱、失眠、情緒起伏不定者減重產品介紹(一)特色:由中草藥組成,是適合東方人食用的讓您酷功能訴求排除

52、體內油脂適用對象體重過重者飲食偏好油炸、欲維持體重者減重產品介紹(二)產品特性甜度為蔗糖的300倍,少量即具甜味,可作為甜味劑溶解度佳、無沈澱,可添加於飲料功能訴求熱量低,適合減重者使用的甜味劑適用對象:減重者 追求低熱量飲食者促進腸胃道消化吸收與排泄產品-酵素特色:全方位的複合酵素可同時在酸性及鹼性環境中作用功能訴求與腸內有益菌共同作用,刺激腸道避免便秘促進消化、增加體內毒素排出促進腸胃道消化吸收與排泄產品-乳酸菌特色:含有9種菌,菌種齊全,具互補性菌數含量高,5 billion/顆為活菌,於常溫下可保存2年功能訴求:幫助腸胃蠕動,清除腸內廢棄物與有害菌幫助消化與吸收促進腸胃道消化吸收與排泄產品-絞股藍特色:絞股藍皂甘具起泡作用,腸內廢棄物得以順利排出絞股藍皂甘

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