微生物生物技術.

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1 微生物生物技術

2 大綱 前言 微生物的商業化生產 食品生物科技 微生物產品 微生物轉化 微生物與農業 微生物與未來

3 前言 微生物早在百年前就被開發利用，因此我們應對微生物生化多多了解，才能靈活運用於生活上，更快更精確的達到生產和防治的目的。

4 微生物的商業化生產 在大型醱酵過程中，可供應代謝物、蛋白質、碳水化合物及脂質等有用物質，以增加微生物細胞或生物質量的產量。 工業用醱酵槽
單細胞蛋白質 醱酵定義：在厭氧條件下分解有機物並產生能量的一種過程

5 控制酸鹼 控制溫度 過濾器： 避免產物受汙染 收集產物

6 單細胞蛋白質（Single-cell protein）
單細胞蛋白質的培養，利用一種特殊的微生物作為菌種如酵母或細菌，添加碳源和氮源，如：天然氣中的甲醇、碳水化合物等 SCP富含礦物質、維他命、必要胺基酸，補充額外的養分 SCP產生的廢棄物或副產品，如：藍綠藻中的肝毒素貨源由中的重金屬，因此生產時需考慮到移除毒素的成本

7 食品生物科技 食品生產的近代發展，專注在品質、安全、營養價值上： １更符合環保的生產程序 ２更佳的廢棄物處理
３生產與處理過程中，更好的食品安全評估。 ４應用天然調味料與色素 ５應用新的酵素與乳化劑 ６改良醱酵用的種菌及原料

8 食品生物科技 發酵槽可能被細菌污染，因此開發出許多檢驗方式，如：聚合酶連鎖反應(PCR)，也可以檢測細菌含量，如：大腸桿菌、肉毒桿菌等

9 微生物產品 代謝物（初級和次級代謝物） 酵素 抗生素 生物聚合體

10 代謝物 初級代謝物：生物進行代謝作用，產生成了一些化學物質 次級代謝物：非細胞生長用，通常具有其特殊特性

11 酵素 酵素是由蛋白質構成，維持身體正常功能、消化食物、修復組織等必需的，如果沒有酵素，仍無法維持生命

12 抗生素 １破壞微生物細胞之原生質膜 ２抑制細胞壁的合成 ３抑制重要代謝物合成，如蛋白質、核酸、葉　酸等。

13 生物聚合體(Biopolymers) 合成聚合物大多來自石油或天然氣的石蠟油部分，是重要的污染物，因為它們無法被生物分解。現今重組DNA技術提供一個方法，將合成生物聚合體相關的基因選殖到微生物中，生產新而有用的聚合物，以避免使用昂貴且有時具危險性的化學生產法。

14 微生物轉化 生物轉化(bioconversions)是指微生物將某一化合物修飾轉化成另一結構類似的化合物。

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16 微生物與農業 微生物殺蟲劑 漏油 廢水處理 化學物分解 重金屬

17 微生物殺蟲劑 化學殺蟲劑的危害被了解以及禁用之後，微生物與昆蟲病毒成為另一個殺蟲劑來源。這些有機殺蟲劑與化學殺蟲不同，它們是由微生物所生產的一種蛋白質，例如蘇力菌(bacillus thuringiensis)。 DDT( Dichloro-dipheyl-trichloroethanum )，屬於氯化乙烷的衍生物，早在1940年代就引入使用，由於它會生物累積，所以最終會堆積在高等生物身上。

18 蘇力菌(bacillus thuringiensis)
在陽光、雨水及其他環境因素下，蛋白質即快速分解。它們可產生對特定昆蟲專一性的毒素，而不會危害到人類及野生動物。

19 桿狀病毒 對無脊椎動物具專一性，消化酵素分解保護病毒的多面體結晶蛋白，病毒DNA複製，融破細胞，再感染其他細胞及組織。

20 漏油 在環境中的原油及精煉油之揮發性及溶解性分子的生物分解，主要是由微生物來負責。
石油之生物復育，需使用具備碳氫化合物氧化酵素並有能力與碳氫化合物結合的微生物，同時也需要微生物生長時所需的養分。 氮及磷的供應，是對石油汙染的水及土壤進行生物復育時的主要限制因子。這些物質可以肥料的形式添加。

21 化學物分解 未來的發展將可提供對廢棄物分解及毒性物去除的新解決方法。對非細胞酵素的分解研究，特別是對土壤與溪流中之水溶性毒性廢棄物（如殺蟲劑），是非常有前景的。

22 微生物與未來 微生物是靈活的，他們大量生產有用的化合物，我們期待在不久的將來，可以了解更多為生物的特性，將其應用於不同領域上，位我們謀取更大的生活便利。