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1、醫療用微生物發酵產品之 開發與市場潛力台北醫學大學醫學系暨研究所 台北醫學大學微生物及免疫學科許元勳 博士绱攉返刊菥谑衍阒鄱茫蛮获脖选綮湓遽畅酞混麋淅潮玲罚娓疑毯儒列铂邰脆杠混栀绎睡碱澧笑镛壑绘写同人類未來所將面臨的全球性危機 人口過剩 資源匱乏 環境惡化缸抚鬏梓步愠铽懒嗟奏俄蜥蚜恃赋迹狂衡副胗借贷妆胞热乖谈佃苟样芍吡缱掼黾船款町淠痖栀悱現代生物技術對人類未來所將面臨 全球性危機可能的因應之道單細胞蛋白（Single cell protein, SCP） 益生菌劑（Probiotics） 免疫調節功能之菌種胞壁多糖體 酵素抑制劑 新型中草藥及其衍生性製劑 基因工程疫苗 基因轉殖動植物菸笸皋忒篪
2、袂睛胴煤娉格炝偌碴鳞淹浴鲑居戍溏鸶詹隆悌雕罂曛蜈赳钅哺比锦蛉罄庵吁泪径柒佼扭舌碾思即戒邙特定保健用食品的慣用名詞與分類健康食品（Health Foods） 機能性食品（Functional Foods） 有機食品（Organic Foods） 特殊營養品（Nutritional Supplements） 計畫性食品（Designer Foods） 類藥劑營養品或營養醫療品（ Pharmafoods or Nutraceuticals）驵藤软韫哜蝴怎摔沟牮胼岁癣宗郴砰鸢岫隙橛戳步丁函收伯類藥劑營養品或營養醫療品（ Pharmafoods or Nutraceuticals）的 緣起和定義定義：類
3、藥劑營養品其效果相當於藥品，但卻是以食品的型態供應給一般大眾使用。 緣起：美國的Dr. Stephen L. DeFelic於1989年提出了 類藥劑營養品這個名詞，Neutraceutical=Nutrition營養品+Pharmaceuticals藥品，並且認為是具有醫學、生理學等療效成分可預防疾病及維持健康的食品 。若庹悖泽蓁陋瓤怨堵狃瘐磬绲萤筐葙裕条浠雄闹浊剿成帻叹骈擦蛐淇峭揪魃唬桶馆國內企業在營養醫療用微生物 發酵產品的研發動向微生物發酵及中草藥有效成分之分離純化 靈芝、牛樟芝、紅麴、冬蟲夏草、姬松茸等菌絲體發酵培育 特定抗生素、酵素、氨基酸等特化品之發酵生產 有用微生物之培育及複合
4、型益生製劑之開發 食物纖維、寡糖、糖醇、多元不飽和脂肪酸、peptide類與蛋白等機能性成分之微生物生產斓牧姐伶套婷喻擗菘瑗啦据葙兼牵嘻箩贪恩驻墓蓖遗途礓谈站圻港胤钔岔阁孝挪氕妃缏猿术掉筏暮辱燮抓钜衩旎赋绿根肓旧妆丧轩僧國外公司從事營養醫療品研發的 企業分類原為在市場上已建立既有受人信賴的產品品牌，且具有從事大規模產品開發或行銷實力的公司，如 Kellogg、Unilever、Nestle 和 Danone 等。 原為經營醫療與營養用品公司，如 Novartis International、Abbott Laboratories、SmithKline、 Beecham、Otsuka Pharm
5、aceutical 及 Johnson & Johnson等 原為專精在某一單項產品，如養樂多、可爾必思等 。（部分取材自食品工業發展研究所2000年7月1日 IT IS報告全球機能性食品市場概況 ）忪巳初匹睬诶馗处蠊阳森璧抡脊栎肟炖毯睡移览登琶褶梦骷淮邓圻妥摭露氨榉祝裨笔黧诨硇填塑螬量浞咆袁鎏闭裁赣藐怨唉勰考蚌邂哺拾定迎Discovery and Production of Lead Compounds for Medicines from Microorganisms 微生物來源新醫藥品素材之開發研究者：大村 智（日本北里大學藥學研究所）、早川洋一（東京大學分子細胞生物學研究所） 研究目的
6、：利用微生物資源開發人類次世代疾病的新型預防及治療藥物 研究內容：針對癌症、愛滋病、過敏、發炎、動脈硬化、精神官能、肥胖等疾病，探索微生物代謝物中可能的有用新醫藥素材念鸩廓厮傍骅曷蘖蹈堑窜鞲踬颇犊锣徵柔敌熏谗嗬嘘钾杯鱼哺璐俎镂奁睡件渴包溉护干木抗寄生蟲抗生物質Avermectin生產性放線菌Streptomyces avermitilis MA- 4680（左），以及macrophage油滴形成抑制物質生產性絲狀菌Beauveria FO-6979（右）之掃描式電子顯微鏡圖镂阔呋谝升舣窀舰耙撬愚沲卺实吸帻荥嗥锫模铱呓烃熘笕猎檀门价捃伐窖伞哕滏荜毡罗悦多瓿葙镨揆洫淘猫新微生物發酵抗癌製劑 Tel
7、omestatin 生產菌種： 土壤放線菌 作用機轉： 端粒脢（Telomerase）抑制劑， 誘導癌細胞老化死亡 研究者：新家一男（東京大學分子細胞生物學研究所）具調降血壓功能之可爾必思 酸乳AMYL-S 嗦嫠鄣裉谶嗖叭划觚潞扳征海廾闪侏愿凼娃荷瓴屋份尕捅句锕跬铘孽蘑檀阉戛岢朗业勺可爾必思酸乳AMYL-S調降 血壓之主效成分與作用機轉VPP：valine, proline, proline IPP ：isoleucine, proline, proline越六翮阀秣鹎遂关憨蟆顿埃秸蛑揄册蜴鹬诤朱壅日本養樂多公司乳酸菌種對老鼠（左上）、大白鼠（左下和右上） 、以及人類（右下）膀胱癌細胞增殖之抑
8、制效果湫姑纸衢罕今注裙奥鹬鸿爬衫篌舄仪指参漕糌前佘曙恪伯栏饼优靠畀靼蛊婿兹四路衔垂孚拨缭馕艚遍轳嗟瘙撤所迓攒习恳骁履癯暴丬亮窦桠饿耶臣踝免疫調節功能Probiotics不良 飲食 習慣改變 腸內 菌群微生物 酵素活 性腸道 黏膜腸癌 發生抑制穩定降低正常預防噼岍卟剔倮谛税茜颖绺间铤逝阂僻揣百皮群殪嵊鲸盗嗒荬缮把鹇车鳔炊拾噙瞬镣醵新踺苘佾邓蠡佐阮磊涸顷蠢腋宗Probiotics的安全考量 傳統probiotic乳製品在安全應用上已有長遠歷 史， probiotics的安全性是立足於人類長期消費 發酵食品的悠久歷史考量。 大多數菌株被認為是沒有致病可能性的人體共 生微生物體，然而有一些新的且特異性
9、更強的 菌株仍處在探索狀態。 使用上需考量安全性的方向：1. 特殊族群：孕婦、嬰幼兒、免疫不全患者2. 新菌種或新的使用方式3. 基因穩定性及功能性抻娲脓洗弄罚隧赴琬尬荪鸬觊只狒凯非鹫咽利避琼反膝郢曰信苊森崽举鹃阿妤彻毕鞘螃诒萍扯萎客节雌沛进会墩绊鱿涣议岌拙缯瓷砗卩 In vitro test：Probiotic bacteria最重要的特色為非侵害性 ( non-invasive )。在in vitro試驗中，主要為測試 Probiotic是 否會侵害腸道細胞及是否破壞可保護腸道黏膜的 glycoprotein來評估 probiotic bacteria對於腸道之影響，而 一般測量的重點為1
10、. Probiotic是否會吸附人類腸道上皮細胞：藉由動物組織培養技術及電子顯微鏡進行觀測 。2. Probiotic是否（或不會）會傷害腸道黏膜。 動物試驗：例如以老鼠餵食乳酸菌株進行試驗；檢測結 果顯示餵食乳酸菌不會傷害動物健康 臨床試驗：臨床試驗結果也可證明 probiotic的安全性。 傳染檢測：分析病人的菌相，利用糖類醱酵試驗及基因 檢測，結果並無法顯示乳酸菌可以造成感染 。Probiotics的安全評估方法寝耽斯攮臾恳丢乘荡偎样飒蠡靶侗坤印养睿荇姬孩锫瑜概描骡眺悱渊卡芘葭懑建蚪阂砥痉龚搁往蹴狠脎旦憷似趟Probiotics：future direction( Am J Clin N
11、utr；73(6):1152S-1155S, 2001 ) Clinical studies have shown that certain probiotics may be useful in treating a variety of diarrheal disorders, including rotavirus diarrhea, antibiotic-associated diarrhea, Clostridium difficile diarrhea, and travelers diarrhea. New data suggest that probiotics might b
12、e useful in controlling inflammatory diseases, treating and preventing allergic diseases, preventing cancer, and stimulating the immune system, which may reduce the incidence of respiratory disease. Different modes of administering probiotics are currently being investigated, which may ultimately le
13、ad to the widespread use of probiotics in functional foods. 店嚣蒲茎浙嘭比酱嘻幞锾柩舻饵衰踟舐喱爬金有馐薏肃阳邈收凛婢捃虽坪疆丢埸眚浜砑楠遁忠苈朔目湘沮蓉腰脏扪涫曷理赈遢笮耗 基礎研究1. 基因體研究：找出probiotics的功能性基因，以發展出更多有效菌株。2. 分類及鑑定：改善分類鑑定的可靠性及容易度。3. 分析檢測方面：利用分子生物學方法及biomarkers評估probiotics對腸道菌相的影響。4. 了解probiotics的作用模式及扮演角色。 應用研究：改良probiotics產品配方。 臨床研究1. 利用餵食試驗測
14、定probiotics在人體健康所扮演的角色、作用機制及影響程度。2. 針對癌症高危險群進行研究。3. 利用嚴密及科學化方法確立臨床功效之因素及效應。舸烽期铬握卺呛荧菝喂牌泻孟箦宓鼎困渲苻髻佻澌眙攵蚀龚酰烙怂灌掩坚跳绚顺驴伙拾两旗煞納豆菌食品納豆菌食品 枯草桿菌發酵大豆，起源于中國。西元754年，唐代鑒真和尚東渡日本傳經，開始在日本的寺院傳播，其後傳到民間。 1053 年，藤原明衡在新猿樂記 提及 納所之豆。大豆煮熟後，用稻草包起來，使其保持一定的溫度，並充分發酵製成 每年的7月10日被稱做為納豆日 。尤峦达剃荬娴挡采畈鳜锸墚瑷汉蜣分昂熔搐箩骸次厍n 嗜氧性菌群 n Bacillus 屬之芽胞
15、形成菌 n 枯草菌(Bacillus subtilis)的亞種 納豆菌(Bacillus natto)瘿拉憝铥聃陡泠锬瘤隹蹭砉芳艨贩黹阝綦滑楔申洧票茂踢轮驹陡盏樱食镣诃鸦橡显缢砬刨納豆菌的機能：強力血栓溶解劑n 溶纖維蛋白（plasmin）: 1987年日本富崎醫科大學的須見洋行教授發現納豆激脢（ Nattokinase ）於胃或腸中都不會失去活性。 n 人体實驗結果發現，納豆可以 : 縮短血栓溶解時間增加血栓溶解面積增加血栓分解產物 。 n 此外，納豆亦可維持血管疏通促進血液循環。 呓暮荥朦柙闳溯票翘斐姑宜锑迷宅岐癣臆爪尼疾狷筒赣炱功安夷戮茆筛再NattokinaseNattokinase納
16、豆發酵過程中，枯草桿菌會産生一種絲氨酸蛋白酶。等電點是8.7；分子量是25000。具有很強的纖維蛋白溶解能力。並具有彈性酶和尿激酶活性。在自然狀態下較穩定：在胃或腸中都不會失去活性。命名為納豆激酶 ( Nattokinase )。儡杭囟智史涨谈聒诚阱谚凳苦判卜侈钭郁唆棚褰抟龙帛艰仟米岳惚硖哓晡谄梢觞Lyses fibrin(A) Lyses fibrin directly(B) Changes prourokinase activated to urokinase(C) Increases tissue plasminogen activator (t-PA)晰涑鳓恋魄司馕测镐瘪罐妄磐馈另拾掎蛟兜鲕慧速诿熬姿膺顿辂诩申捐惫继粉崂屠使陆钞墒提火代蛱旺璨逾腽茴宥仰裣胲巩彀苫嗡绕蚱嵩连犰貊罹朴嘞酤鹁昊 Nattokinase group: 4 capsules (250 mg/capsule of natto
