生物多樣性與生物產業

1. 生物多樣性與生物產業 生資系 曾素玲

2. 生物多樣性之議題，現已成為全球多數國家所強調及重視，並有三分之二以上國家制定生物多樣性國家策略或行動計畫，但參予者多侷限在政府、學界及保育團體，未能全民化。生物多樣性之議題，現已成為全球多數國家所強調及重視，並有三分之二以上國家制定生物多樣性國家策略或行動計畫，但參予者多侷限在政府、學界及保育團體，未能全民化。 • 所謂利之所趨，民之所向，事實上生物多樣性所帶來之經濟資源與發展潛力，遠超過所有其他工業產值。 • 藉由現代生物技術之精製及放大，將可成就無可限量之生物產業。

3. 生物多樣性與民族植物學 • 自有人類以來，植物與人類之關係即密不可分。舉凡日常生活之食衣住行，至工商業、醫藥、能源供應等所需之原料，均需植物直接或間接之供給。 • 隨著科技之進步，人類逐漸瞭解自古來相傳之植物有效成分為何，甚以人工方式大量合成、使用，但因抗藥性微生物之增加、合成物之副作用與新疾病之產生，使得前世紀所尋得之化合物已不敷使用，加上環保意識之抬頭，令人們開始思考天然資源及生物多樣性之維持與永續經營。

4. 地球上約有38萬種植物，較為植物學家熟知者多分布在溫帶地區，其他不為人知者絕大部份分布在熱帶地區(全球25萬種維管束植物中，約有70％位於亞馬遜雨林區內)。地球上約有38萬種植物，較為植物學家熟知者多分布在溫帶地區，其他不為人知者絕大部份分布在熱帶地區(全球25萬種維管束植物中，約有70％位於亞馬遜雨林區內)。 • 植物本身為複雜之化學工廠，具有之植物鹼及二次代謝產物，種類之多及結構之複雜，足以讓化學家瞠目結舌。

5. 全球的開花植物估計約有22萬種，目前科學家們僅檢視過不到5,000種開花植物的植物鹼，且已知結構的植物鹼也不過萬餘種。因此，今日在植物生物多樣性之應用上，許多智慧是來自先民。全球的開花植物估計約有22萬種，目前科學家們僅檢視過不到5,000種開花植物的植物鹼，且已知結構的植物鹼也不過萬餘種。因此，今日在植物生物多樣性之應用上，許多智慧是來自先民。 • 原住民所擁有的豐富經驗與智慧，可幫助科學家們快速篩選出對農業或工業有價值之新品種，或有用之化學物質，以增加糧食之供應，提供新藥與更環保的工業材料，及作為基因工程等生物技術有用性狀的來源，因此民族植物學因應而生。

6. 紐約植物園(The New York Botanical Garden, NYBG)經濟植物所曾與美國國家癌症研究中心(National Cancer Institute)合作，自拉丁美洲與加勒比海地區採得超過1,500種植物，以測試是否具治療AIDS與癌症之潛力。(Balic,1990)。結果發現，依隨機法採得的植物中，僅有1/17的機率顯示生物活性；而以民族植物學方式、即根據民俗醫療傳說所篩選的植物中，每15種即有5種顯示生物活性。

7. 眾多研究均顯示，以民族植物學方法尋找植物資源，確實可避免如大海撈針的採樣分析，節省大量時間與金錢，也因此民族植物近來深受西方醫藥產業重視。眾多研究均顯示，以民族植物學方法尋找植物資源，確實可避免如大海撈針的採樣分析，節省大量時間與金錢，也因此民族植物近來深受西方醫藥產業重視。

8. 如聖約翰草(St. John‘s wort, Hypericum Perforatum) 與 Kava (Piper methysticum)，上市後獲利9200萬美金。聖約翰草為金絲桃屬植物，很早即被原始民族用以治療感冒、梅毒、結核、痢疾等疾病。西元前二千年前希臘人即以其抽出物治療輕度憂鬱。美、德等科學家發現其除能有效對抗憂鬱(Footer, 1997；Nil,1996)外，近來亦發現其中兩種成份(hypericin及pseudohypericin)有殺滅retrovirus能力，而人類愛滋病即為retrovirus一種(Hobbs, 1996；TIME August 12,1996)。

9. 生物多樣性與生物產業 人類利用植物治療疾病的歷史 • 3000~2700BC 中國的神農氏所著的本草經記載了365種草藥方。 • 1770BC 巴比侖經書Code of Hammurabi中亦列出許多藥用植物。 • 77BC 希臘人Dioscorides則奉尼祿王之命，在地中海一帶尋訪藥用植物，並編成De Materia Medica 醫書，詳細描述600餘種醫藥用植物的特性，

10. 菩提樹(Ficus religiosa L.)被Bhats人用作為墮胎藥。 • 印度Santals用膠蟲樹(Butea monosperma) 種子磨粉敷療傷處，Bhats人則用種子灰燼作為墮胎藥。 • 18世紀 罌粟(Papaver somniferum) 提煉的嗎啡(morphine)為第一個源於植物之藥物。

11. 目前西方廣泛使用的119種純醫學指示藥中，有74%是靠傳統醫藥提示而發現的，如阿斯匹靈、嗎啡、奎寧、古柯鹼、可待因、洋地黃素等。目前西方廣泛使用的119種純醫學指示藥中，有74%是靠傳統醫藥提示而發現的，如阿斯匹靈、嗎啡、奎寧、古柯鹼、可待因、洋地黃素等。 • 長春花、紅豆杉等近日抗癌明星藥物、抗HIV藥用植物，亦都因其在古民族的高知名度而受到科學界之重視。

12. 罌粟

13. 別名：毛地黃、紫花毛地黃、吊鐘花。英文為Foxglove別名：毛地黃、紫花毛地黃、吊鐘花。英文為Foxglove 學名： Digitalis peurpurea 成分：洋地黃葉味苦有毒，含20多種的強心甘元 毒性：洋地黃可興奮心肌，增強心肌的收縮力，改善血液循環，或直接抑制心內傳導系統，使心率減慢，主治慢性充血性心力衰竭，對心臟性水腫有顯著利尿消腫作用，但行積蓄作用，用時須注意。由於洋地黃類藥物的治療量與中毒量之間距離很小，故很容易中毒。 毛地黃

14. 毛地黃

15. 別名：日日春、日日草，日日新、三萬花 英名： Old mail, Periwinkle. Madagascar Periwinkle。 學名：Catharanthus roseus (L.) G. Don. 科名：Apocynaceae　　夾竹桃科 花果期：春、夏、秋、冬季 從英文別名來看長春花，可以知道她是原產於馬達加斯加島的植物，Periwinkle本身就是指長春花屬的植物，長春花的花期約在春天至夏天，花期很長，生命力又強，甚至海邊的防風林中都能夠見到，因為栽培容易、能適應惡烈環境，所以在鄉間小道上常見其蹤跡，以被列入為野花之類。 日日春

16. 有毒部位：全株。 中毒病狀：人畜誤食，造成細胞萎縮、白血球減少、血小板減少、肌肉無力、四肢麻痹等。 用途： 1.觀賞，盆栽或園植均佳。 2.全草入藥可止痛、消炎、安眠、通便及利尿。

17. 日日春

18. 銀杏 近來西方人民對東方銀杏產生高度興趣。含20碳的 terpenes自然界僅存於銀杏(Ginkgo biloba)的根及葉，對白血球活化因子(platelet -activating factor, PAF) 有專一拮抗作用。PAF被認為與潛在發炎、內分泌素、氣喘、局部貧血、過敏、移植排斥、腎臟疾病等有關；Ginkgolides 已開始在中風治療、器官保存、與熱傷害等項目上進行臨床實驗 (Braquet & Hosford, 1991)。市面上也已出現許多以銀杏成分為名的保健食品。

19. 分布地區：為孑遺植物，僅存於東亞，臺灣各地零星栽培，大陸及日本甚多。分布地區：為孑遺植物，僅存於東亞，臺灣各地零星栽培，大陸及日本甚多。 • 有毒部位：種子外種皮及綠色的皮有毒。 • 用途：木材淡黃色，質密而柔軟，可供建築及雕刻之用。種仁味美可食，俗稱「白果」，為餐桌上之佳餚。種子及葉片都可入藥。 • 主要成份：銀杏葉含銀杏黃素、銀杏內酯、異銀杏黃素 • 藥效﹕ 1.增強記憶力，預防老人癡呆症：銀杏葉中提煉出一種稱為Gb761的物質，能減緩老人癡呆症的病情惡化。實驗者分別服用40 mg、120 mg 與240 mg 的銀杏葉萃取物，並用電腦記錄他們的腦波，結果發現服用劑量愈高的銀杏葉萃取物，包括認知能力、意智清醒度的效果也愈強。

20. 2. 抗氧化作用：銀杏葉中含有大量的黃酮體，根據許多研究，黃酮體具有抗氧化的作用，能使身體免受自由基的破壞。所謂自由基是指身體中一種不穩定的份子，它會破壞身體組織與健康的細胞，使人容易生病。自由基產生的原因，可能來自於基因突變、疾病、老化或環境污染等等，抗氧化劑能預防自由基的形成，進而使身體更健康。 3.銀杏葉製劑﹕在德國，此劑已被做為合法用藥，包括用來治療癡呆症，耳鳴。由政府成立的德國天然藥草研究委員會(German's Commission E)也建議銀杏可用來治療大腦功能不足。

21. 4.健康食品﹕銀杏不是萬靈丹。雖能促進血液循環，預防心血管疾病，但如果病人同時在服用其他治療心血管疾病的用藥，包括阿斯匹靈，都可能造成危險。在美國就有人在服用高劑量的銀杏葉萃取液數天後，發生中風的案例。而在一般健康食品店中的銀杏葉製品，成份與實驗室中的銀杏葉萃取物並不相同，因此也不會有相同的療效。如果想要使用銀杏葉來改善健康，最好能先了解自己的身體狀況並且與醫生討論後再使用。4.健康食品﹕銀杏不是萬靈丹。雖能促進血液循環，預防心血管疾病，但如果病人同時在服用其他治療心血管疾病的用藥，包括阿斯匹靈，都可能造成危險。在美國就有人在服用高劑量的銀杏葉萃取液數天後，發生中風的案例。而在一般健康食品店中的銀杏葉製品，成份與實驗室中的銀杏葉萃取物並不相同，因此也不會有相同的療效。如果想要使用銀杏葉來改善健康，最好能先了解自己的身體狀況並且與醫生討論後再使用。

22. 銀 杏

23. 銀 杏

24. 生物多樣性之經濟價值 • 早期西方世界並不相信甚或排斥原始部落使用之植物，近年來，植物本草在西方世界國家已漸受歡迎。Pearce & Moran計算約每一仟至兩千種植物，即有一種可能成功發展為藥用成分。 • 當每年有六萬種植物消失時，也意味著將損失30種可能發展之藥物 • 如以1990年每種藥物平均市價3億9千萬美元計算，此生物多樣性之消失，相當於每年損失117億美元。許多國家確實受到潛在之巨大價值吸引，而更積極地對待生物多樣性之課題

25. 生物技術在生物多樣性之應用 • 鑑定及分類 早期之分類方式未能符合遺傳上之意義，分子分類法所歸納之分子時鐘理論，對物種演化理論有相當多之貢獻 • 減少棲地之開發 藉由遺傳工程方法，賦予作物抗蟲、抗病、抗藥及改變成份，增加作物產量及營養成分，減少棲地之開發 • 物種保育 生物技術如遺傳工程、重組DNA、細胞融合、複製技術等可用於瀕臨絕種物種之復育、基因之保存、甚至重建已絕種之物種

26. 在生物多樣性之保育及利用研究時，微生物及海洋生物是兩大類經常被忽略之族群在生物多樣性之保育及利用研究時，微生物及海洋生物是兩大類經常被忽略之族群 • 微生物之多樣性，是維持地球生態平衡最主要之貢獻者。除分解者角色外亦為人類文明提供重要幫助，如工業原料、溶劑、抗生素、酵素、生物農藥、醫藥品、採礦、元素循環、去除污染等，但我們對地球上可能存在之300萬種微生物，了解不到0.5﹪之物種。 • 而科學家目前所了解之海洋生命物種，仍少於可能存在之1﹪

27. 資料來源 徐源泰 生物多樣性、生物技術與生物產業