章節8
酸乳酪
酸乳酪是蔬果、穀類以外的超級健康食品,從幾千年前開始,人類就已經發現它具有治病的奇效,而把它運用在醫療上。
酸乳酪中的各種有益菌,可使人體腸道內的菌叢保持平衡,可有效防止腐敗細菌分解蛋白質產生的毒素在體內堆積,而減少癌症發生的機會。人體研究也發現,酸乳酪可使人體中的幹擾素與自然殺手細胞活性增強,數量也大幅增加,因此可強化對抗癌細胞的能力,甚至可以逆轉腫瘤的發展。此外,酸乳可減緩細胞組織的老化速度,常吃酸乳可使人青春常駐,是一種經濟又美味的抗老聖品。
嗜酸菌
一般人所熟悉的乳酸菌,其實隻是嗜酸菌的一種。嗜酸菌是以大豆、牛奶、酵母作為培養基製成的,它比乳酸菌更有益人體健康。
在國外,醫師開抗生素處方給病人時,大都會附上嗜酸菌。因為抗生素會將腸內的有益菌殺死,而引起腹瀉。與此同時,念珠菌屬的細菌也會在腸、肺及口中繁殖,並可侵襲到指甲裏,服用適量的嗜酸菌,在短短的兩三天內,念珠菌屬的細菌就會被消滅。乳糖、果膠、維他命C、食物纖維和天然的碳水化合物,對腸內有益菌的繁殖,都有促進作用。如果不經常攝取,大約5天之內,腸內的有益菌就會逐漸死亡。若能經常攝取乳酸菌,腸內保持清潔狀態,因腸內腐敗所引起、用漱口水或止臭的噴藥都除不掉的口臭,就可以輕易消除,同時也能防止脹氣和便秘。
此外,學者也發現,嗜酸菌可將致癌物在未被人體吸收前,就代謝成無毒性的物質,然後才進入體內的代謝程序中。再者,嗜酸菌能抵抗許多引發細胞突變的因子,對促進細胞穩定及提升免疫功能效果卓著,因而日益受到重視。
水
我們的水源中,充斥著來自工廠排放的工業廢水、農田的化學毒素、畜牧業的動物排泄物、家家戶戶使用的合成清潔劑,以及各種放射性物質,再加上消毒用的氯以及氯與各種有機化學物質結合產生的三鹵甲烷。我們的飲用水,確實已經到了嚴重汙染的地步。
近幾年的研究已經證實,水中的毒素,絕對是膀胱癌、卵巢癌、前列腺癌、直腸癌、血癌的元凶,也是導致中樞神經障礙、心髒病、肝、腎功能受損、婦女流產、嬰兒先天性異常、兒童腦部發育受損等大大小小疾病的危險因素。
食物
現代人的食物中,危機重重,包括千百種的農藥、化肥、除草劑,數不清的有毒重金屬、林林總總高達數百種的化學食品添加物,加上食物儲存不當所產生的黴菌毒素,或製作調理方式不當而產生的毒素。例如:醃製食物或發酵食物時需特定菌種在適當的溫度及良好的環境中才能達到目的;一旦條件配合適當時,一不小心就可能培養出含劇毒的細菌或有害物質(曾經發生的私釀中酒甲醇含量過高導致不少飲用者不幸死亡的事件,就是活生生的例子),都潛藏著巨大的危機,不可不慎。
至於食物在烹調的過程中最容易發生的就是,高溫使得食物的分子結構改變而產生致癌毒素。
始基生殖細胞
一個受精雞蛋被母雞排出體外時,它的發育階段是處於耶爾基勒迪及柯查夫兩位學者所提出的8階段。此一階段的胚盤中央有一個透明圓形區,稱為透明區,由一不含蛋黃的液腔在下方支撐,其四周則為一不透明的白色環帶,稱為不透明區。不透明帶與蛋黃有接觸麵,當孵化開始後,透明區會分化成兩層,上層為外胚層,以後會發育成胚胎,下層為下胚層,以後會發育成胚胎外膜。部分下胚層會變成所謂的卵新月區,也就是家禽的始基生殖細胞,在發育過程中首度被辨識出來的位置。隨後,始基生殖細胞會由卵新月區移到生殖脊,此一移行過程主要是藉由胚胎的胚體內與胚體外血液循環而達成,或由血液中的始基生殖細胞,主動離開血管移行至原始性腺而形成,其間可能牽涉到一些性腺釋放的化學物質及某些物理因素的影響。
由於家禽始基生殖細胞,由8階段胚胎逐漸發育至到達生殖脊位置的過程,具有在血液中移行的特殊現象,因此可在其移行途中將之取出,或是自生殖脊中將細胞取出,並分離出始基生殖細胞。再將此類細胞移置到另一胚胎中,而這些被移入的始基生殖細胞,就會隨血流再度移行到生殖脊中,便可得到具生殖係嵌合的嵌合體。
如將這些始基生殖細胞在注入接受者之前,先把所欲轉殖的外源性基因,利用各種基因轉殖的方法放入始基生殖細胞中,再做始基生殖細胞的轉移,則有機會獲得生殖細胞中具有基因轉殖的家禽。
失巢凋亡
“失巢凋亡”是一種形式的細胞程序死亡,是由與細胞外基質和其他細胞脫離接觸而誘發的。失巢凋亡作為一種特殊的程序化細胞死亡形式,在機體發育、組織自身平衡、疾病發生和腫瘤轉移中起重要作用。對失巢凋亡的深入研究,逐步揭示了其分子機製,失巢凋亡通過傳統的細胞凋亡途徑誘導細胞死亡。整合蛋白感知和傳導細胞外基質信號而控製細胞的粘附和存活。Bcl-2和某些Bcl-2相關蛋白廣泛參與細胞失巢凋亡的調節。多種蛋白激酶信號分子在失巢凋亡中形成調節樞紐。近期研究揭示了一種抑製失巢凋亡和誘導腫瘤轉移的蛋白,稱作TrkB,為失巢凋亡抑製與腫瘤惡性浸潤性的關係提供了實驗依據。
生命永恒論
生命永恒論者認為生命和物質一樣古老,根本不存在生命起源的問題。例如德國著名農業化學家李比希就說過:“我們隻可以假定,生命正像物質本身那樣古老,那樣永恒,而關於生命起源的一切爭端,在我看來都已由這個簡單的假定給解決了。”但現代科學表明,地球上原來並沒有生命,生命是物質發展到一定階段的產物,所以生命決不是永恒的,也不會像物質那樣古老。
柵藻屬
柵藻屬是綠藻門柵藻科的一屬。植物體通常是由2、4、8或16個,罕為32個細胞構成的定形群體;細胞橢圓、卵圓、長筒、紡錘、新月形等;每個細胞內有一個周位的、片狀的葉綠體,一個蛋白核,一個細胞核;細胞壁光滑或有突起、各種刺、刺毛、顆粒、縱肋等。分布於全世界,淡水產,廣泛生活於池塘、湖泊、溝渠、小水坑,各種培養缸等水體中,是常見的重要的浮遊藻類。中國已報道過50餘種。無性生殖時每個細胞都可以產生似親孢子,經過排列成為似親群體;偶爾產生動孢子和同形配子。柵藻繁殖快,營養價值高,可作為人工大量培養的材料。
生物科學技術
生物科學技術一般是指利用微生物的特定性狀,通過現代化工程技術,在生物的反應器中生產有用物質的一種技術係統。目前醫用抗生素、農用抗生素等已有近200個品種,絕大部分都是發酵的產品。除抗生素外,發酵工程產品還包括氨基酸、工業用酶等。我們日常生活中常見的味精、維生素B2等也是發酵工程的產品。
生物結構層次
一方麵,生命截然不同於無生命物質;另一方麵,生命和無生命物質之間沒有不可逾越的鴻溝,生命是從無生命的物質發展而來的。構成生物體的各種元素都沒有特殊性,都是普遍存在於自然界的。但是由這些元素構成的核酸、蛋白質、多糖等大分子則是生命所特有的,所以它們才被稱為生物大分子。脫氧核糖核酸即DNA有“繁殖”的能力,即在酶的參與下,能複製出和自身一樣的分子。DNA還能通過“轉錄”和“翻譯”而決定核糖核酸和蛋白質的結構。一些分子生物學家根據這些特點而給生命下了一個定義,即生命是由核酸和蛋白質,特別是酶的相互作用而產生的可以不斷繁殖的物質反饋循環係統。
生物固氮
氮是農作物生長所必需的三大肥料之一。自然界中,豆科植物的根瘤中有許多與之共生的根瘤菌,根瘤菌內的固氮酶,能將空氣中的氮轉變為氨,供給自己吸收利用。據計算,每畝地的根瘤菌一年約能製造氮肥25千克。而小麥、水稻、棉花等非豆科植物就沒有這種可以自產“氮肥”的固氮能力。如果能將固氮基因移植入非豆科的農作物體內,使它們都變成能使自身固氮,不僅可以提高產量,而且可以減少能耗,肥沃土壤,淨化環境,還可以節省為生產氮肥而耗費的大量資金。目前,人們正在研究能否用基因移植的方法,把固氮基因轉移到麥、稻、棉等非豆科植物中去,使非豆科植物也能固氮。現在已有人把一種固氮菌移植到了胡蘿卜細胞,還有人已把豌豆根瘤菌引入小麥和油菜的細胞。但實現這一目標還有許多技術難題有待解決。
生物膜
生物膜是鑲嵌有蛋白質的脂雙層,起著劃分和分隔細胞和細胞器的作用。生物膜也是與許多能量轉化和細胞內通訊有關的重要部位。
流體鑲嵌模型是針對生物膜的結構提出的一種模型。在這個模型中,生物膜被描述成鑲嵌有蛋白質的流體脂雙層,脂雙層在結構和功能上都表現出不對稱性。有的蛋白質“鑲“在脂雙層表麵,有的則部分或全部嵌入其內部,有的則橫跨整個膜。另外脂和膜蛋白可以進行橫向擴散。
生物製藥
中國乙型肝炎基因工程疫苗的研究成果已達世界先進水平。上海生物製品研究所的何葆光等科學家利用基因工程技術,使乙型肝炎表麵抗原基因在酵母菌中獲得高效、穩定的表達,為中國乙型肝炎基因工程疫苗生產打下基礎。
血清蛋白對人體的免疫功能和維持血液的正常滲透壓、黏度和酸堿度起著直接作用,沒有血清蛋白,血液就會停止流動。1982年,美國科學家把控製血清蛋白合成的基因通過DNA重組引進大腸杆菌後,已開始用大腸杆菌發酵生產人體血清蛋白,目前的年產量在100噸以上,銷售額達5億美元。
除了幹擾素、生長激素、胰島素和乙型肝炎疫苗的基因工程成就外,還有口蹄疫病毒抗原、流感疫苗等都可以用大腸杆菌生產。用基因工程生產出來的這些藥物,有奇特的效能。
生物反應器
生物反應器聽起來有些陌生,基本原理卻相當簡單。胃就是人體內部加工食物的一個複雜生物反應器。食物在胃裏經過各種酶的消化,變成我們能吸收的營養成分。生物工程上的生物反應器是在體外模擬生物體的功能,設計出來用於生產或檢測各種化學品的反應裝置。或者說,生物反應器是利用酶或生物體(如微生物)所具有的生物功能,在體外進行生化反應的裝置係統,是一種生物功能模擬機,如發酵罐、固定化酶或固定化細胞反應器等。
在固定化酶廣泛應用的基礎上,人們發現天然細胞本身就具有多功能的係列化反應係統,采用物理或化學方法將細胞固定化,是利用酶或酶係的一條捷徑。一個固定化細胞反應器猶如一台“生命活動功能推動機”。固定化細胞技術開始於20世紀70年代,其實際應用程度已超過固定化酶。如美國、歐洲、日本均采用固定化菌體柱床工藝大規模生產高果糖漿。
生物工程
生物工程又稱生物工藝或生物技術,它是一門應用現代生命科學原理和信息及化工等技術,利用活細胞或其產生的酶來對以可再生的生物資源甚至廢棄物為主的廉價原材料進行不同程度的加工,提供大量有益社會(化工、機械等)和信息科學(電子學、計算機科學等)的產品;以經遺傳工程或細胞工程改造過的具有優良遺傳性狀的“工程菌”或動、植物的“工程細胞株”的固定化細胞或酶為加工手段;其主要產品是為社會提供大量優質發酵產品,例如生化藥物、化工原料、能源、生物防治劑以及食品和飲料,還可以為人類提供治理環境、提取金屬、臨床診斷、基因治療和改良農作物品種等社會服務。
生物工程主要由5個分支組成,即基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程和生化工程,前兩者以獲得優良物種為主要目的,後三者則以對優良物種進行大規模的培養和利用,以使之發揮巨大的經濟效益和社會效益為主旨。
生物工程製備疫苗
應用常規技術生產疫苗存在著抗原來源困難、有副作用和不夠安全等問題。1979年,英國愛丁堡大學麥萊實驗室首先使乙型肝炎病毒表麵抗原基因在大腸杆菌中表達,但產量很低。1983年,通過國際合作終於使酵母菌生產乙型肝炎病毒表麵抗原的實驗研究取得成功,1986年,美國食品與藥物管理局批準美國默克公司生產這種基因工程乙型肝炎疫苗。由於疫苗成分中隻有乙型肝炎病毒表麵抗原,副作用極小,安全性很好,被稱為第二代乙型肝炎疫苗,是迄今基因工程最成功的例子之一。此外,丙型肝炎疫苗以及狂犬病、麻疹、霍亂、破傷風、百日咳、小兒麻痹症、白喉、麻風等基因工程疫苗都在研究之中。中國已於1992年將基因工程乙型肝炎疫苗確定為全國新生兒普種的疫苗產品,還組建了含接近完整的甲型肝炎病毒互補DNA的質粒。
生物學的發展
“生物學”一詞是由法國博物學家拉馬克和德國博物學家特來維拉納斯於1802年分別提出的。經過近200年的發展,生物學經曆了一個從形態到結構、從現象到本質、從定性到定量、從簡單到複雜的發展過程,而形成了一個具有多層次、多分支、多學科,係統而完整的科學體係。