微生物产业之生物性危害研究.ppt

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1、微生物產業之生物性危害研究行政院勞委會勞工安全衛生研究所1文獻探討由於利用微生物於製程中，如：準備生物培養液、在生物反應器中大量生產微生物、分離微生物或其產物、處理製程中產生的廢棄物時，工作人員皆有可能會暴露於使用的微生物、經基因改造之微生物、以及微生物所產生的產物，而造成工作人員健康上的潛在威脅，導致感染、中毒或過敏症狀的出現。2文獻探討細菌與真菌中生產酵素的工作人員出現氣喘與似感冒之症狀，其血液中對B.subtilis抗體效價明顯上升，並有肺功能受損的情形。ToppingMDetal.報告一家生物科技工廠使用Aspergil

2、lusniger於其製程中，導致員工因暴露於空氣中A.niger的孢子與抗原物質，以致部分員工出現過敏症狀；研究認為主要來自工廠的菌種培養液。SeatonandWales也發現在以糖蜜（molasses）與Aspergillusniger發酵生產檸檬酸的工廠員工，出現過敏以及呼吸道不適；該工作環境空氣中A.niger濃度為490CFU/m3。3國內的微生物產業可分為傳統食品釀造包括醬油製造、乳酸飲料製造、酒精醱酵和食醋製造新興的生物科技菌體肥料或生物肥料、動物飼料添加物、農業或環保生物製劑、生技製藥、檢驗試劑、人體和動物疫苗、保

3、健或健康食品4傳統食品釀造主要產品為民生用品，其生產過程所使用的微生物為人類長久以來使用且認定為可食用或是對人體無害的菌種，如黴菌、酵母菌等酒精醱酵生產流程：菌種培養（在試管中）→麴汁（24小時）→三角瓶培養（24小時）→卡式罐（24小時）→第一酒母（酵母增殖，好氣培養）→第二酒母（酵母增殖，好氣培養）→發酵槽（2~3天），產量：8~10﹪酒精80㎏/天→蒸餾（15℃95﹪酒精）→檢定槽→酒精儲槽5傳統食品釀造醬油醱酵生產流程：蛋白原料：黃豆（脫脂豆片）蒸煮→冷卻↘澱粉原料：小麥炒熟→冷卻→磨碎→加種麴→製麴(溫度＜45℃，2天

4、)→成為麴豆＋鹽水→發酵（時間約半年）→通氣、攪拌→抽取醬汁和黃豆渣混合物→以紗布過濾→壓榨→調煮→滅菌→裝瓶→倉儲危害：在此生產製程中，菌種培育和原料與菌種混合二個步驟可能造成含微生物本體或其衍生物(如孢子)氣懸化，而導致工作人員微生物或其孢子的暴露。6菌體肥料(生物肥料)於有機肥料中添加微生物，通常有光合成菌、固氮菌、乳酸菌、放線菌等。這些微生物在土壤中可促進肥料中有利植物生長的元素釋放，幫助植物吸收利用這些生長所需的元素，因而提高農作物抗病力、改善農產品質和增加產量。7菌體肥料(生物肥料)過程有機原料(如豆渣、稻殼、椰子殼

5、、麻油粕、蓖麻粕或菜仔粕)混合→有機原料醱酵（控制溫濕度和曝氣量）→醱酵腐熟達穩定狀態(溫度約10℃和濕度小於40%)→添加微生物(混拌)→加壓射出成小條狀顆粒→成品裝袋危害：添加微生物於醱酵腐熟的有機肥料的混拌，和將有機肥料填入機器加壓射出成小條狀顆粒的過程中。由於含有微生物菌體和孢子的粉末和已呈乾燥狀態的有機肥料，在翻動和傳送過程中很容易變成氣懸微粒而漂浮在空氣中，造成作業員工由呼吸道吸入。8動物飼料添加物主要於水產、禽類及畜牧業養殖使用的動物飼料中添加微生物，類似於菌體肥料，飼料中所加入的微生物菌種包括：枯草桿菌屬、乳酸菌

6、屬、酵母菌屬等。過程菌種養分原料(包括蛋白質、澱粉、醣類和特殊原料)→高溫殺菌→冷卻→加糖蜜及種菌→液體或固體醱酵(若為固體醱酵，則過程中需經過數次翻動以散熱)→冷卻→乾燥(→磨粉)→包裝9動物飼料添加物危害可能造成作業員工微生物暴露的步驟為種菌、乾燥和包裝，暴露途徑主要為呼吸道吸入。和前面所述的情形類似10農業或環保生物製劑主要利用特定微生物在自然環境存在時，成為優勢菌種而抑制其他有害植物生長的致病微生物或昆蟲如黴菌、細菌、病毒、紅蜘蛛等的生長繁殖，達到保護植物的作用。其原始構想期望能取代化學農藥的使用。經常使用的菌種為枯草桿

7、菌、放線菌等。11農業或環保生物製劑(1)固體培養流程：原料淨化滅菌→磨細→添加微生物混拌→乾式培養→乾燥→包裝(密閉作業)(2)液體培養流程：種菌培養（在三角瓶中進行）→50公升醱酵槽→500公升醱酵槽→5公噸醱酵槽→真空濃縮→噴霧乾燥→添加增量劑和分散劑→呈孢子狀態→包裝12生技製藥主要利用培養特定微生物，在其生長繁殖過程中衍生具有疾病療效的藥物。這些微生物中有可能經過基因改造，例如使用Escherichiacoli加入特定的基因片段形成質體(plasmid)，用以產生所要的蛋白或多胜，而製造多胜類藥品。實驗室操作培養流程：

8、(1)振盪培養（shakerincubation）→以酒精萃取→過濾→HPLC分析(2)DNAsequence選定→植入Escherichiacoli中製成plasmid→選取特定形質的Escherichiacoli→誘發培養Escherichiacoli產生蛋