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 生物發酵 |
| 知識學習｜科學 2011/04/25 01:02:08 |
發酵是指原料經由微生物轉化成產品的製程，而經此製程所產生的產品便統稱為發酵產品。 在十七世紀之前人類就已經很廣泛地應用各種天然產生的發酵食品，包括：酒、醋、醬油、味增、紅糟、豆腐、納豆和酒釀等。西元一九二八年，盤尼西林 (Penicillin)開啟微生物發酵技術應用；一九八二年，美國Lilly 藥廠成功地利用大腸桿菌（Escherichia coli） 大量生產胰島素（insulin），使發酵產業進入基因工程製藥的時代。 時至今日，發酵對於生物技術產業確實扮演非常重要的角色，舉凡製藥、食品工業和環 保等都佔有舉足輕重的地位。以食品工業為例，2001 年，離胺酸（L-lysine）世界市場產量約有550000 噸；2002 年，蘇胺酸（L-threonine）世界市場產量約有30000噸；苯丙胺酸（L-phenylalanine）的2002 年世界市場產量則有14000 噸，其需求更隨著低卡路里（low-caloric）食品市場的增加日益成長。近年來，發酵技術在靈芝、冬蟲夏草、紅麴、藥用菇類（巴西蘑菇）等保健食品 的開發與應用上也備受重視，發酵技術還可應用於生技化妝品市場與農業，化妝品包括：肉毒桿菌毒素(botulinum toxin)、膠原蛋白(collagen)及透明質酸(hyaluronic acid)等；農業上的用途包括：生物農藥及土地改質的生物製劑等。 目前已知具有生產利用價值的發酵形式有下列 數種： 一、微生物菌體發酵，指微生物本身菌體具有特殊功能用途，以獲得菌體為目的之發酵。屬於比較傳統的發酵工業，可以生產菌體蛋白，或一些藥用真菌； 二、微生物酵素發酵，最初酵素均由動、植物的組織中提取，現今多利用微生物來生產，原理是利用微生物具有多種酵素，而且酵素的類型也多，生產容易，優點在 時間快速成本低； 三、微生物代謝產物發酵，微生物的代謝產物有很多，已知的已有數十種之多，其中有近二十種可作為藥物來使用。因為在菌體的對數成長期時， 所生產的產物是為一些菌體生長複製所釋出或生長的一些核胺酸及蛋白質，這些稱之為初級代謝物。而在菌體生長到靜止期時，某些菌體能合成一些具有特定功能的 產物，如抗生素、生物鹼、細菌毒素及植物生長激素等，這些產物稱為二級代謝物。利用發酵方式可以大規模量化生產這些產物，在對抗病毒以及其他疾病等有重要 的幫助； 四、微生物的轉化發酵，最早利用微生物來進行轉化的例子就是酒的誕生，利用微生物的一種或是多種?，將一種化合物成功轉變成結構相關但更具有經濟 價值的產品，微生物能進行的轉化反應包括脫氫反應、氧化反應、脫水反應、縮合反應、氨化反應和異構化反應； 五、生物工程細胞的發酵，泛指利用基因工程技術 所獲得的微生物，如DNA重組的〝基因工程菌〞，利用細胞融合所得雜交細胞等培養的最新型發酵，因為是基因工程後所產生的菌種，所以其產物多形多樣，可利 用來生產分子較大且複雜的結構物，如胰島素、干擾素及青黴素等。 資料來源:http://tw.myblog.yahoo.com/t168net/ |
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