微生物

人類微生物組計畫

人類微生物組計畫 (Human Microbiome Project)
國立臺灣師範大學生命科學系 劉依萍

在人類基因組計畫 (Human Genome Project) 完成後,科學家驚訝的發現,具有複雜思考的人類基因數量,與果蠅相仿,僅有兩萬多,竟遠不如初始估計的十萬,這個數量似乎無法完美詮釋人體千奇百「病」的現象。於是,與我們一同生活,而細胞數量遠超逾人體十倍以上的龐大微生物,如何影響人體健康等疑問,成為科學家探討的議題。2012年,由美國國衛院 (NIH) 資助1.15億美元,完成了為期五年 (2008~2012) 的「人類微生物組計畫」(Human Microbiome Project)第一階段研究。

細菌
肉毒桿菌食物中毒的機制

肉毒桿菌食物中毒的機制

肉毒桿菌食物中毒的機制(The mechanism of food-borne botulism)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源:ボツリヌス食中毒が起きる仕組みが明らかに!Botulinum toxin A complex exploits intestinal M cells to enter the host and exert neurotoxicity

肉毒桿菌神經毒素(botulinum neurotoxin),因會造成高致死率的食物中毒(food intoxication),而廣為大眾所熟悉。該毒素是強烈的天然毒素之一,為厭氣性肉毒桿菌(Clostridium botulinum)等所產生的蛋白質毒素。若未接受適當治療,死亡率高達30%以上。泰國曾於2006年爆發200人以上的肉毒桿菌食物中毒;在歐洲國家也是每年約有200人出現該毒素的食物中毒。目前已知該毒素有A~G型,不同型式毒素會造成各種動物不同的症狀。在人體內,主要是A、B、E型引起中毒,極少是F型所造成。

微生物製劑

微生物製劑 (Formulation of microorganism)
國立臺灣大學昆蟲所博士生曾鈺芳

有益微生物帶給人類的好處不勝枚舉,例如:我們利用酵母菌製作麵包、酒精飲料;應用昆蟲病原微生物防治病蟲害,減少農藥使用;食用優酪乳等富含有益腸道微生物(益生菌)促進身體健康。環境中菌相複雜,目前實際使用的有益微生物只占其中的一小部分。有益微生物通常需要經過一系列的製劑流程,才成為市面上見到的生物製劑商品。以下為生物製劑的流程簡介與原理:

肉毒桿菌毒素

肉毒桿菌毒素 (Botulinum toxin)
國立臺灣大學獸醫所公共衛生組碩士生吳睿穎

肉毒桿菌毒素中毒是危險可能致死的疾病。一般的中毒途徑,是藉由食入孢子、細菌或毒素污染的食品或是飲水,也有少部分是通過吸入、傷口接觸傳染。該疾病不會人傳人。肉毒桿菌毒素是由梭狀肉毒桿菌 (Clostridium botulinum) 分泌,梭狀肉毒桿菌會產生耐熱、耐乾旱的孢子,可以長久地存在環境當中。當孢子遇到無氧的環境,便可以開始分裂繁殖並產生毒素。常見毒素的種類有A~G七種,其中A、B、E、F會造成人類中毒而C、D、E比較會造成其他哺乳類、鳥類和魚類中毒。

日本腦炎

日本腦炎 (Japanese encephalitis)
國立臺灣大學獸醫所公共衛生組碩士生吳睿穎

日本腦炎病毒是亞洲地區病毒性腦炎的主要病因,其屬於黃熱病毒屬 (Flavivirus),與登革熱、黃熱病和西尼羅病病毒為近親,都藉由蚊蟲叮咬傳染。一般人被病毒感染僅1%會發展出臨床症狀,但臨床症狀通常都十分嚴重,高達20~30%的致死率。而耐受的生存者若經歷腦炎,也都可能出現永久性的神經損害。

纖維質體

纖維質體 (Cellulosome)
國立臺灣師範大學生命科學系胡琬琳學士

微生物分解植物細胞壁在地球的碳循環中扮演重要角色,大多數的植物細胞壁是由纖維素 (cellulose)、半纖維素 (hemicellulose)、木質素 (lignin)及果膠 (pectin)所組成,這些成分可以被酵素所分解,產生葡萄糖、五碳糖及其他小分子量的含碳化合物,最後被生物體代謝產生二氧化碳,進入碳循環。

雖然纖維素大量存在於自然界中,但因為其不溶於水且以具氫鍵的結晶纖維狀結構存在,所以相當難被分解。在厭氧微生物的細胞表面,有一種被稱為纖維質體 (cellulosome)的酵素複合體 (complex),能用以分解纖維素。

纖維質體最主要的組成成分為骨架蛋白 (scaffoldin),為一可整合酵素(如可分解纖維素的酵素)的蛋白質,具有黏結蛋白模組 (cohesin module),可與不同的酵素和纖維質體的其他成分結合。而與骨架蛋白結合的酵素具有錨定蛋白結構區 (dockerin domain),可穩定的與骨架蛋白的黏結蛋白模組結合,黏結蛋白模組與錨定蛋白結構區的交互作用調節不同酵素組成複合體 (complex)的過程,也說明了複合體具有高穩定性的原因。而骨架蛋白常具有一纖維素結合結構區 (cellulose-binding domain),以使酵素複合體辨認並結合至纖維素受質 (cellulosic substrate)。

葉黃素與藻類生產葉黃素之探討 (II)

葉黃素與藻類生產葉黃素之探討
(Studies on Lutein and Producing Lutein from Microalgae) (II)

國立成功大學化工所詹明章碩士

連結:葉黃素與藻類生產葉黃素之探討 (I)

微藻基本介紹

微藻是一種可以進行光合作用的微細藻類,其分類十分廣泛,不論在海水或淡水環境皆可看到微藻的存在。微藻也是目前已知地球上最古老的生物之一。

葉黃素與藻類生產葉黃素之探討 (I)

葉黃素與藻類生產葉黃素之探討
(Studies on Lutein and Producing Lutein from Microalgae) (I)

國立成功大學化工所詹明章碩士

常常覺得眼睛痠脹、甚至有眼睛模糊的問題嗎?因受科技發達之賜,現代人使用電腦、手機…等行動裝置的機會增多,雖然大大提升了我們的生活便利性,但隨之而來的是許多文明病,因為上班族整天使用電腦,就連下班後仍是典型的低頭族。

赤痢變形蟲(Entamoeba histolytica)

赤痢變形蟲(Entamoeba histolytica)
國立臺灣大學生命科學系四年級曾子倫

赤痢變形蟲為唯一會寄生人體並造成疾病的變形蟲,造成的疾病被稱為阿米巴病(amebiasis)、阿米巴性痢疾(amoebic dysentery)或阿米巴性肝炎(amoebic hepatitis),患者會有腹瀉、血便及下痢,並伴隨著腹痛、發燒、噁心及嘔吐等症狀。為感染死亡排名第三寄生蟲病,僅次於瘧疾及血吸蟲病。受感染者廣泛分布於全世界,但集中於熱帶及亞熱帶區域。估計全世界有五億人受感染,每年4~11萬人死亡。因為有長短懸殊的潛伏期(數日至數年不等),且也有帶原現象(有感染但不會發病),因此約90%的感染者並無症狀。

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圖一、赤痢變形蟲生活史
被赤痢變形蟲的成熟囊體所汙染的食物由口腔進入人體的消化道,通過了強酸環境的胃,抵達小腸後,接觸到鹼性環境會釋出後期囊體阿米巴,後期囊體阿米巴在經過一次核的複製後,分裂成為8個活動體。這些活動體有些存活於小腸末端及大腸內,以腸道內的細菌及分解物生長並繁殖,有些藉由細胞溶解酵素破壞腸道表面入侵人體。在腸道內的變形蟲會繁殖並產生大量的囊體(約4500萬/天/人),這些隨糞便排出的囊體會汙染附近的水體或沾染於經過的昆蟲,進一步散播於各處,使囊體有機會進入人類的消化道造成感染。(作者自繪)

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