第08章海洋生物技术

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第八章海洋生物技術 水產養殖 表８－１ 圖８－１ 海洋動物的健康 藻類的產品 圖８－２ 表８－２ 紫菜(nori) 圖８－３ 圖８－４ 圖８－５ 藻類的價值 表８－３ 表８－４ 表８－５ 圖８－６ 以藻類產製燃料 藻類細胞培養 圖８－７ 醫藥應用 圖８－８ 圖８－９ 海洋環境的探索 保育 陸地上的農業 基因轉殖的魚類 圖８－１０ 圖８－１１ * * 在世界上很多區域，overfishing現象已經 危害到魚類和貝類的生存，所以未來人工 水產養殖比重將會提高。現代的水產養殖 必須採取高密度養殖，業者必須了解池塘 中土壤的化學成分、水的用量和種類，才 能使得養殖達到最大產量。 生物技術最大潛力是能夠早期診斷疾病，了解生物對病原的敏感程度，還可以用來開發新的抗生素與疫苗，以及開發無病原種源庫。生物技術診斷技術的建立，能在疾病擴散之前及時偵測到，且作預防措施來有效去除染病生物，阻止水產生物疾病的擴散。 藻類可分兩大類：微藻類(microalgae)和大型藻類(macroalgae)，後者最具經濟效益。早在西元前900年，人類就已經知道捕撈野生藻類作為食物和醫藥用。大型褐藻不僅可用來當作肥料，而且是生產炸藥用的鉀鹹和丙酮的來源；當作食物補充品時，是鉀、碘、維他命、礦物質等的重要來源。 自1570年以來，日本就開始養殖紫菜，作為食物的來源，養殖過程中需依賴野生海藻族群孢子的自然播種，先以海中植物碎片作為藻類孢子附著的基質，接著用平面網作為生長基質，待孢子發芽、成長為葉狀體後，即可撈捕、乾燥和加工。 被研究最多的五種微藻類為杜氏藻、柵藻、螺旋藻（藍綠細菌）、紫球藻、綠球藻，尤其後三者是蛋白質和維他命的主要來源，特別是在開發中國家和健康食品商店，銷售量非常大。 最具有潛力替代化石燃料能源的是光合作用所生產的生物質量(biomass)，生物質量是可再生且不會破壞環境的資源，約40％的光合作用是發生在海洋，光合作用是初級能源製造者。藻類來直接生產燃料具發展性，尤其是微藻類利用脂肪酸或類異戊二烯(isoprenoid)來合成大量的碳氫化合物，所產生的能量為其它生物性化合物的兩倍。 藻類養殖主要用以生產生物質量，並從生物質量中分離出細胞和代謝物，通常在大池塘中或水道中養殖。 海洋天然物和它們的醫學潛力（獨特性及罕見的化學 　構造，是否具有療效及商業發展價值持續研究中。） 抗癌和抗病毒的化合物（天然物產量較小，須研發化　學合成的方法。 抗菌劑（生產成本過高） 海洋毒素（適當濃度的海洋毒素，可作為抗腫瘤劑、　止痛劑和肌肉鬆弛劑，同時也作為神經生理學、藥物　學的研究工具） 很多排放到海洋環境的致病原仍未被鑑定出來，使用DNA探針和單株抗體診斷的套裝試劑組，可以幫助研究者沿著污染的海岸追蹤致病原，並幫助衛生官員決定那個區域的水域需要關閉；試劑組也可以用來偵測市場海鮮的致病原和毒素。 使用動物的DNA，科學家就能辨認保育動物是否非法使用作為食物、藥物。全世界各個市場和餐廳已採用流動式DNA實驗室，偵測是否有違反國際法販賣瀕臨絕種的生物，例如座頭鯨、海豚。 將具有特殊性的基因（耐鹽性、低溫存活率高）轉移到農業上，例如某些重要的穀類，將可延展穀類的種植區範圍。 最近利用傳統育種的方法，已經能生產同源基因(homogene)的雄性吳郭魚、鯰魚、鮭魚。欲商業化大量生產這種特別的魚類，必須先同時育種出同質性雄性和雌性的種魚。另一個令人感到振奮且有趣的研究是，生產對病毒、真菌和細菌有抗病能力的熱帶魚類和溫帶食用魚類。 *

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