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趨勢快訊
啟動RNA訊號防治害蟲
2020/04/27
現今,大多數的社會希望農民可減少或排除用作保護作物的化學品,農民也期望能夠做到,然而,科學家們正面臨一個重大的挑戰,他們試圖找出如何提供非使用化學藥劑的保護措施,以便農民能夠繼續增加糧食產量以因應日益增長的人口。有據於此,其促進了大學與企業研發不需依賴商業化學品的生物產品。逐漸地,已有可滿足消費者需求的產品問世,其對於食品生產更安全也具永續性。   RNA可在所有活生物體中發現,一個基因透過信使核糖核酸(mRNA)來產生蛋白質,其實際促進每個生物的生理作用,如我們飲食模式、成長狀況與行為表現。因此,GreenLight Biosciences公司使用生物學的RNA訊號來破壞昆蟲收到食用特定植物的訊息。該新發明與基改物種有很大的不同,其不對昆蟲或作物的基因進行修飾,即不改變原有型態。GreenLight將他們研發的產品噴灑於葉面,RNA訊號會傳送給害蟲使其想食用特定作物,如油菜籽,當昆蟲開始食用植物時,同時將噴劑分子食入,一但分子進入有害生物體中,其會干擾RNA訊號,使昆蟲對葉子失去食欲,不食用特定作物,即阻止昆蟲生存的關鍵功能,進而導致該昆蟲種群死亡,且有益於植株的昆蟲不會受到傷害,讓作物可生存並繁衍生息。GreenLight的首款商品旨在保護馬鈴薯免受以馬鈴薯葉為食的科羅拉多金花蟲之危害。事實上,若將昆蟲的基因作圖,研究人員根據此圖設計了一個可影響特定昆蟲的序列,進而控制科羅拉多金花蟲的表現,同時不影響蜜蜂、蝴蝶、瓢蟲或其他益於作物的生態。【延伸閱讀】利用全基因組關聯性分析標記天然遺傳抗性基因,解決大豆蚜蟲害問題   雖然許多製藥公司認識到mRNA對於改善人類健康並阻止傳染病擴散扮演重要的角色,但因生產RNA干擾劑的成本高且耗時,使得廣泛的商業用途變得非常昂貴。此外,傳統製造RNA的方法也犧牲了RNA的品質。而GreenLight找到了一種以安全且環保的方式生產低成本及高品質RNA的方法,即無細胞生物加工的專利。該專利可快速且大量生產高品質RNA以解決地球上一些最急迫的挑戰。GreenLight Biosciences的首席商務官Mick Messman表示RNA干擾劑將會成為下個世代用以保護作物的方法,利用RNA控制有害生物的概念已在先前的生物技術中使用,市場上已有一些產品是利用植物將基因傳送給昆蟲。但直到現在其成本仍居高不下,因此,GreenLight自我生殖的專利是個重大突破,這是最具成本效益的方法,並提供高品質產品。因系統的製程時間比一般化學製品製造時間還短,因此能夠加快將新產品推向市場,同時價格也相對較低。因此,該公司今年申請監管部門的批准其研發的新產品,並預計於2022年進行全面的註冊。
WTO考量在COVID-19疫情蔓延下如何推進談判的進程
2020/04/27
世界貿易組織(World Trade Organization, WTO)秘書長兼杜哈貿易談判委員會(trade negotiations committee, TNC)主席阿茲維多(Roberto Azevêdo)預計於今(2020)年4月17日召開非正式代表團團長虛擬會議,以引導會員討論如何在無法召開正式會議的情況下,作出決策來推進談判進展。   阿茲維多秘書長於今年4月9日在寫給貿易官員們的信中表示,其預計於4月17日召開非正式代表團團長虛擬會議,屆時他和總理事會主席紐西蘭大使沃克(David Walker)會先說明他們目前為因應新型冠狀病毒(COVID-19)大流行所正持續採取的行動,而後再請貿易官員們就封鎖期間(the lockdown)WTO如何繼續展開工作表示意見。   阿茲維多秘書長和沃克主席主要請會員們回覆以下兩個問題: 是否貴代表團可以接受透過非正式虛擬會議來交換彼此意見(即沒有正式決策權)? 貴代表團對於在這些會議上必須作出決策的意見為何?是否同意使用虛擬平台來作決策,還是願意接受以書面程序的替代方式來作決策? (此類程序的確切模式將需再與會員們進一步討論後商定)   阿茲維多秘書長表示,其提議於4月17日召開會議的方式將是對會員們可能希望繼續進行WTO活動的「首次測試」。據不願具名的貿易官員們表示,後續將會依據該會議的討論結果和會員意見來決定是否進行實質性的討論。   另一方面,杜哈規則談判小組主席哥倫比亞大使威爾斯(Santiago Wills)亦於4月10日寫信給會員們,其表示印度和低度開發國家集團(least-developed countries, LDCs)仍需更多時間來回答會員們對他們有關非法、未報告及未受規範漁業(Illegal, Unreported and Unregulated fishing, IUU)、過漁與產能過剩(overfishing and overcapacity, OFOC)和全球魚群資源等議題等個別提案之提問。   威爾斯主席並在電子郵件中表示,「在等待印度與LDCs集團的回覆問題之際,我想趁此時機與所有關切後續要談判程序的代表團諮商,尤其我想聽聽會員們的想法和意見,我們如何在當前人員移動受限、各種相關不確定性和虛擬會議面臨實際挑戰等這個困難的時期,以包容和透明的方式持續組織我們的工作以持續取得進展。」   熟悉主席電子郵件內容的知情人士表示,為討論上述議題,威爾斯主席將於4月16日至17日與關切此議題的代表團舉行雙邊電話諮商。   不願具名的貿易官員們表示,值得注意的是,COVID-19疫情蔓延至今已奪走全世界11萬多人的生命,日內瓦和許多國家首都的封鎖禁令將會延長至4月底。因此,在目前仍無法預測COVID-19疫情何時才會平息之際,WTO試圖去召開虛擬或實體會議可能都會導致危險的。   再者,在任何一種會議形式進行貿易談判皆會涉及利益交換的決策(give-and-take decisions),而這些利益交換的決策,是難以在目前COVID-19疫情導致死亡人數持續攀升之際去進行談判的。因此,召開此類會議可能會進一步損害WTO的形象,尤其WTO先前已經因把貿易自由化置於拯救受COVID-19大流行所害的生命之前,而飽受會員們的批評。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2020/04/13)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
【循環】導水膜的利用可將二氧化碳更有效地轉化為燃料
2020/04/24
甲醇可作為無數產品生成所需的燃料,其用途非常廣泛且為高效化學物質。另一方面,二氧化碳為一種溫室氣體,是許多工業運作中不想要的副產品。將二氧化碳轉換成甲醇是一種改善溫室氣體含量的方法,由於分離膜可極大地改善多種化學過程,因此,以色列理工學院的化學工程師展示新研發的高效分離膜如何更有效率地將二氧化碳轉變為甲醇。此項新突破可改善許多主要以化學反應為主且副產物為水的工業運作,該項研究已發表於《科學》期刊中。   由於副產物為水將嚴重限制了反應的連續性,加上過去這類型的分離膜易使氣體分子洩漏出去,因此,研究團隊著手於優化膜上晶體組成,製作出由鈉離子和沸石晶體組成的膜,其可小心並快速地讓水從小孔洞中滲出(稱導水奈米通道),且不損失氣體分子。負責這項研究的化學和生物工程學特聘教授—Miao Yu表示鈉離子可調節氣體滲透狀況,其只允許水通過,當惰性氣體欲進入時,鈉離子則會阻擋氣體通過。當水有效地移除後,該化學反應能夠快速發生,進而能夠將更多的二氧化碳轉換成甲醇。【延伸閱讀】以水熱液化技術將廢棄物變成生質柴油   此項導水膜具有良好且實用的轉換效果,其對水資源、能源與環境有重大的跨領域貢獻。該膜主要可改善許多因水而受到限制的化學反應,進而在嚴苛條件有效地進行。現今,研究團隊現在正努力開拓膜的製備並初創公司利用導水膜來進行商業生產高純度甲醇。
新型冠狀病毒疫情蔓延將導致今年全球商品貿易量萎縮
2020/04/23
世界貿易組織(World Trade Organization, WTO)秘書長阿茲維多(Roberto Azevêdo)於今(2020)年4月8日表示,由於新型冠狀病毒(COVID-19)肺炎疫情蔓延,將導致今年全球商品貿易量出現「難看的」(Ugly)萎縮。   根據WTO於4月8日所發佈的貿易統計和展望報告 ,預測今年世界各地區和所有經濟部門的貿易量將會暴跌。   在假設最壞的情況下,即COVID-19疫情蔓延無法受到控制以及各國政府未能採取有效的抗疫措施,根據WTO經濟學家估計,與去(2019)年相較,全球商品貿易量將會下降32%或更多。而較樂觀的情況是全球商品貿易量下降13%。   阿茲維多秘書長表示,「今年全球貿易數字應該會很難看,此ㄧ結果應是無法避免,如同2008年發生的全球金融危機,甚至1930年代的經濟大蕭條一般,當時全球商品貿易量也是無可避免的暴跌。」   阿茲維多秘書長並表示,當前經濟危機爆發的根本原因與先前發生的經濟危機事件大不相同,係因「當前的經濟處於良好狀態,但因COVID-19肺炎疫情蔓延而導致全球貿易和投資中斷。若全球貿易和投資中斷能得以恢復,則全球經濟將會快速成長且為經濟復甦給予強而有力的支持。」   阿茲維多秘書長警告說,「轉向保護主義將會使我們刻正承受的經濟衝擊加劇,惟有保持國際貿易和投資市場開放將有助於經濟更快速的恢復。」 2021年全球貿易量是否回升?   阿茲維多秘書長表示,若COVID-19肺炎疫情得以受到控制,且各國政府採取正確的抗疫措施,則2021年的全球貿易量將有望回升。   根據WTO所發佈的貿易統計和展望報告指出,除了非洲、中東和獨立國家國協(Commonwealth of Independent States, CIS)以外,所有地區的進出口量將會在2020年出現2位數的下降。若COVID-19肺炎疫情得以受到控制,且貿易能再次擴大,大多數地區的進出口量將會在2021年出現2位數的回升,在樂觀的情境下約會下降21%後回升,而悲觀的情況下則會下降24%後回升。   此外,由於不確定程度很高,導致2020年和2021年的預期結果可能會高於或低於估計值。   該報告並指出,由於2019年的貿易緊張局勢和經濟成長趨緩, 使得2019年的全球貿易成長速度已經放緩。與2018年的2.9%成長相較,2019年的世界商品貿易量略微下降0.1%,而2019年全球商品出口總值為18.89兆美元,下降3%,但2019年世界商業服務貿易出口總值為6.03兆美元,成長2%。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2020/04/09)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
人工智慧於養殖鮭魚產業之應用潛力
2020/04/22
挪威皇家鮭魚公司(Norway Royal Salmon,NRS)每年銷售約70,000噸鮭魚,是世界主要的鮭魚生產商之一。目前已與微軟(Microsoft)合作,預計使用人工智慧簡化鮭魚養殖業務。此兩家公司以及擁有技術公司ABB正在開發一項技術,使用水下相機收集養殖鮭魚的圖像,然後應用人工智慧進行自動化計數。 相關計畫於2019年5月啟動,正處於迅速發展的階段。   這項新技術能夠免除工作人員在海上航行數公里才能檢視鮭魚,可直接於遠端觀察魚的生長狀況。遠端視覺檢測技術可以估算魚種類數量並計算魚體數量,以便收集鮭魚產量變化的關鍵數據。幫助員工塑造更安全的工作條件,同時降低了運營成本並降低公司的碳足跡。   NRS營運長Arve OlavLervåg認為,現在計算人工智慧系統為NRS節省多少時間或金錢還為時過早,但是公司已在相關操作上花費了大量時間。此技術使用水下相機拍攝魚的照片,通過這樣的方式,不僅可分析魚的體重,還能分析魚的幾種相關參數,並希望通過使用AI更精確控制養殖鮭魚的體重變化。   NRS長期專注於研究、開發、合作和創新的重要性,其他公司雖然也開始提供類似的產業解決方案,但Lervåg讚揚了Microsoft和ABB在相關領域的高度專業,且Microsoft Azure 的雲端服務和ABB Ability數位整合平台推動了這項技術的發展。ABB首席數字官(chief digital officer)Guido Jouret在聲明中表示,ABB致力於幫助實現更具永續性的未來,目前正在利用AI改革水產養殖,通過監控魚類健康、盡可能減少對環境的衝擊並降低營運成本,ABB Ability使NRS獲得更高的競爭力。【延伸閱讀】人工智慧將幫助農民提早發現作物疾病   微軟全球人工智慧專家Christian Bucher則表示,由於各方對永續性糧食的未來保有堅定的信念,通過工程團隊與客戶間的共同創新,才能創造利益最大化。在短短的幾個月內從構思走向現地解決方案。
臺灣特有種土肉桂 改善糖尿病研究分析
2020/04/21
肉桂醛結合牛樟芝 改善動物腸胃道菌叢   土肉桂(Cinnamomoum osmophloeum Kanehira )富含肉桂醛,肉桂醛對於因黃嘌呤氧化酵素過度表達所造成的高尿酸及痛風之症狀有極佳的抑制效果。同時,土肉桂葉子的熱水萃取物含有豐富的黄酮類糖苷,具有顯著的抗氧化、抗發炎活性,以及具有調節血糖及血脂的潛力。   國立中興大學森林學系特聘教授王升陽,近年受農科院之邀對土肉桂做研究,王升陽早年以牛樟芝的研究成果為人熟悉,牛樟芝具降血糖、調整血脂等與代謝調節相關的生物活性,有減緩糖尿病症狀的潛力。 國立中興大學森林學系特聘教授王升陽。   為開發出有更佳調節血糖功效的複方劑型,王升陽的研究計畫利用牛樟芝菌絲體及土肉桂葉的萃取物,以不同混合比例測試其對糖尿病模型動物的療效,研究結果發現,高油脂飲食造成小鼠的肝臟重量明顯增加,攝取牛樟芝能輕微減緩此現象,其肝臟重量與臨床藥物組較相近,而攝取土肉桂與複方劑能降低肝臟中巨囊泡性脂肪病變的情況;如果攝取牛樟芝、土肉桂或複方劑,則能夠減緩油脂累積於附睪脂肪組織,以及減緩脂肪組織發炎狀況的趨勢,而研究結果中,最顯著的發現,則是在攝取牛樟芝、土肉桂或複方劑後,高脂飲食鼠的血糖濃度皆有效降低,投藥後血糖值皆落在標準範圍。   另一方面,從腸道菌相組成的分析結果發現,牛樟芝、土肉桂或複方劑皆有降低厚壁菌門和擬桿菌門(F/B ratio, Firmicutes/Bacteroidetes ratio)的比例的趨勢,且Akkermansia屬的細菌比例明顯提高。 攝取牛樟芝、土肉桂或複方劑後,高脂飲食鼠的血糖濃度皆有效降低。   透過此研究計畫,王升陽針對土肉桂葉水萃物與固態培養牛樟菌所配製成的複方劑型,探討不同劑型對血糖或胰島素敏感度的調節效果,在生物體內的效益,以及腸道菌中的表現,以分析此複方劑型中指標活性成分,目標期能經由與生技公司合作,將研發複方產品劑型開發為多功能保健食品。【延伸閱讀】辣椒中的辛辣成分具有類似抗憂鬱藥的特性 肉桂醛只要從葉子已可萃取出來,只需採摘葉子,不傷樹體。   王升陽認為,土肉桂目前還沒產業化,林試所於太麻里種有4分地,未來量產需注意農地選擇,避免重金屬污染疑慮,業者洽談技轉亦需注意。而由於跟桂皮、桂枝從肉桂樹砍下來,對樹造成傷害不同,土肉桂只採摘葉子,葉子採了,還會再長,對樹體無害,肉桂醛從葉子已可萃取出來,故為學者建議政府推動造林運動的栽植樹種之一,既提高林農經濟收益,同時符合環保永續經營利用之原則。對於土肉桂的未來,王升陽很有信心,不過要讓土肉桂能有更長遠發展,宜向衛福部申請健康食品標章,期能為國人解決三高、發炎以及情緒健康等問題。
乙烯感測器可以幫助監測植物健康
2020/04/20
為了控制開花與結果的成熟狀態,植物會釋放出氣態賀爾蒙—乙烯,而環境因素,如乾旱、鹽分和病原體,也會導致賀爾蒙水平有所波動。由於乙烯在植物的健康中扮演重要角色,因此農業界對監測乙烯很感興趣。盡早發現釋放出乙烯的變化可使農民採取防護措施,以恢復植物的健康並減少作物損失,因此,實時監測乙烯的釋放可以為農民提供有關植物發育和健康的重要資訊。然而,現有的感測器具有局限性,使得它在該領域中顯得不切實際。因此,麻省理工學院的研究員開發出一種可靈敏地檢測乙烯含量變化的感測器,其發表於ACS Central Science期刊中。【延伸閱讀】科學家為養雞場開發了寄生蟲檢測系統   新型感測器置放於一塊含有一個單壁碳奈米管(SWCNT)的玻璃中,其被夾在金電極之間。研究員將含有鈀的催化混合物放在SWCNT的頂部,因此,鈀催化劑將乙烯氣體轉化為乙醛,此反應稱Wacker氧化法。在此反應中,鈀催化劑改變了其氧化態以及與SWCNT的相互作用,從而改變了它們的導電率。透過這種反應方式,研究人員可隨時監測乙烯的變化。研究員將康乃馨或桔梗花放在裝有新型感測器的容器內,並觀察到花朵盛開和褪色時乙烯產量的波動。該設備具有高靈敏度,其可以檢測容器內十億分之一的氣體濃度,因此對於監測田間的植物具有應用潛力。
令人意外的發現!藍綠藻能生產油脂
2020/04/17
油菜、酪梨和橄欖樹等作物大多常被人類用來作為生產油或脂肪的材料,這是由於它們能藉由光的幫助從水和二氧化碳中生產油脂,而這項特性對於如單細胞藻類到巨型紅杉樹的所有植物而言,是相當基本而且普通的能力。過去一直認為藍綠菌(Cyanobacteria),其又廣泛地被俗稱為藍綠藻(Blue-green algae)係缺乏這種特性,雖然名字中有“藻”字,但實際上是被歸類為細菌界的一員,藍綠藻跟大腸桿菌(Escherichia coli)的關係比和橄欖樹更加緊密。有別於一般細菌,藍綠藻具有行光合作用的能力,許多科學家懷疑葉綠體(chloroplast),植物細胞裡負責行光合作用的綠色胞器最初來自藍綠藻,根據共生體學說,十億多年前原始植物細胞“吞噬了”藍綠藻,而細菌在細胞中存活並供給光合作用產物,倘若假說正確,那麼葉綠體的油脂合成酶最初可能來自藍綠藻。   德國波恩大學植物分子生理學和生物技術研究所(IMBIO)的科學家在過去的幾年間致力於研究葉綠體中催化植物油脂合成步驟中的其中一種酶。為了檢驗可能性是否為真,他們在各種藍綠藻基因組中搜尋是否有和植物油脂合成酶組成相似的基因,結果發現了一種同屬一類的酰基轉移酶基因,並透過進一步測試,驗證了雖然生成量小,但藍綠藻確實會利用這種酶產生油脂。雖然現今植物生產油脂主要是運用其他代謝途徑,但若以演化生物學的角度來看此結果,植物葉綠體中某些部分的油脂合成機制非常有可能源自藍綠藻。【延伸閱讀】將甘蔗副產物做為第二代生質酒精以外的另一種利用   此外,實驗結果也為動物飼料生產和生物燃料的開發創造了新的可能性,因為藍綠藻與油菜等作物不同,不需要耕地就能生長,一個裝有培養基的容器以及足夠的光和熱便可以滿足需求,能應用於沙漠中生產汽車引擎用油,無需犧牲糧食作物來完成。這種可能的替代能源同時還能為全球氣候保護貢獻心力,生活在海洋中的藍綠藻會吸收大量的溫室氣體,據估計,如果沒有它們的貢獻,大氣中二氧化碳的濃度將會是原來的兩倍,而所生成的燃料也相對環保,因為在燃燒後只會釋放藍綠藻從空氣中拿來製造油脂的二氧化碳。雖然類似的實驗已經應用於綠藻,但比起藍綠藻它們更加難以培養。而藍綠藻可以相對容易地進行基因修飾並透過生物技術優化提高油脂生產率。
南洋理工大學科學家將超硬花粉轉化為柔性材料
2020/04/16
新加坡南洋理工大學(NTU Singapore)的科學家找到了如何運用簡單的化學方法將植物界最硬材料之一的花粉變成柔軟而有彈性的軟凝膠顆粒,此項發明發表於《自然通訊》,由於其能夠響應外部刺激而改變性能,以至於超出自然性能的極限,因此研究員也建議若結合3D與4D列印技術可使以花粉為基底的粒子轉變成多種不同的形式,如建構組元的新環保材料、聚合物凝膠、”紙”片和海綿,從而達到環境的永續經營、經濟上可負擔且廣泛的應用層面,此外,以花粉為基底的微凝膠顆粒具生物相容性,其不會引起人體免疫、過敏和毒性反應,因此也對於傷口敷料、義肢和植入式電子設備具應用潛力。   由於花粉堅不可摧的特性,被科學家喻為植物界的鑽石,花粉壁內含有兩個不同組成的纖維素,外層堅硬與內層柔軟有彈性,雄性遺傳物質則被封裝於花粉之中。當釋放出花的雄性生殖結構時,花粉粒會脫水,每個花粉粒會自我折疊,反之,當花粉粒到達植物的雌性生殖結構時,其會水解並萌芽,同時花粉管產生出來並向雌性部分生長。花粉管的生長過程受花粉壁酵素的控制,該酵素改變壁的彈性並導致結構變化,這啟發NTU Singapore團隊嘗試運用類似於一般製造肥皂的方法將整個花粉壁結構與其材料性質進行改造,其將去除油基”水泥層”的向日葵花粉粒在鹼性條件下培養12小時,軟化了花粉壁兩個部分,且花粉因膨脹後變得更像凝膠,若培養時間越長,得到結果越像凝膠。在模擬系統中,研究人員也發現花粉外壁和內壁層的彈性性能必須落在精確範圍內,才能使以花粉為來源的材料表現出凝膠狀的結果。此表明在花粉粒中存在著化學與物理作用以決定是否進行水解使花粉萌芽。【延伸閱讀】新聚合物可保護低溫保存細胞免受冰晶破壞   新加坡材料研究學會—材料科學與工程學系的Cho Nam-Joon教授表示從實驗與計算結果皆可洞悉花粉的基本生物學機制,並證明改變花粉壁結構會導致花粉粒膨脹,類似於在生物過程中發生的形狀變化,如調和機制(花粉粒折疊以防止水分流失)和發芽,且研究成果更超越了花粉粒本身的性能極限,該研究啟發了人們了對暸解花粉材料科學如何影響植物成功繁殖的未來研究。
餵食花生飼料可提高肉雞中不飽和脂肪酸含量
2020/04/15
豆粕和玉米餵食家禽動物的傳統主要成分,可滿足其對蛋白質和能量的需求,但菜籽餅、花生餅或其他動物蛋白成分,也能提供家禽不同的營養要素。過往的家禽飼養研究中已證實,普通花生(含有52%油酸和27%亞油酸)可以成為合適的家禽飼料原料,而關於高油酸花生(含有80%油酸和2%亞油酸)作為飼料的相關研究則較少。過去,美國農業研究局的研究顯示,使用高油酸花生和玉米作為蛋雞飼料,雞所生下的蛋中β-胡蘿蔔素含量提升1.35倍,蛋黃顏色也深2倍,並且單元不飽和油酸比一般餵食豆粕和玉米的雞隻所產的蛋高出許多,在肉雞飼養上則需進一步測試這種原料對肉雞產肉的影響。   此次實驗由北卡羅來納州立大學(North Carolina State University)進行,孵化當天,將雄性小雞(品種為Ross 708)隨機分配於30個籠子中(各處理均10重複),每籠10隻雞,並分成三個處理組,從孵化後第15天到第42天給予相對應的飼料,包含使用常規性大豆和玉米飼料的對照組、含有10-12%高油酸花生和玉米飼料的處理組、含有6%油酸的對照組,並調整其熱量供給為3,190 kcal / kg(內含21%的蛋白質),以符合飼養肉雞的NRC營養素標準,共飼養6週,再針對雞肉中的氨基酸、蛋白質、脂肪等進行分析。【延伸閱讀】餵食飼料補充劑可減少產奶乳牛腸胃內的甲烷排放量約25%   結果顯示,高油酸花生飼料的處理組在第2、4、6週時的飼料轉換率較高,且比起另外兩組,能夠使肉雞產生較少的飽和脂肪酸和較少的反式脂肪,總膽固醇也最低。這項研究有助於驗證高油酸花生作為肉雞飼料的優勢,可來提升雞肉中不飽和脂肪酸,且不會改變蛋白質和氨基酸含量。相關研究發表於<Poultry Science>。
新聚合物可保護低溫保存細胞免受冰晶破壞
2020/04/14
細胞療法為癌症和自身免疫性疾病的治療方法帶來革命性的改變。這個數十億美元的產業需要以超低溫冷藏的方式長期保存細胞,同時也要確保其解凍後仍能持續發揮功能。然而,低溫環境易使冰晶形成和生長,其會刺穿並撕裂細胞。因此,為尋求解決方法,猶他大學化學家-Pavithra Naullage和Valeria Molinero提供了有效保護細胞避免受冰晶損害的聚合物之設計基礎,該研究發表於《美國化學學會雜誌》。   以往冷凍保存細胞和器官的方法是利用大量的二甲亞碸,其是一種有毒化合物,可破壞冰晶的形成,但會給細胞帶來壓力,從而降低細胞存活率。現今,已找到了一種來自自然界使生物,如魚類、昆蟲和其他冷血生物,可在極端低溫環境下存活的抗凍醣蛋白。此蛋白可與冰晶結合,避免冰晶生長和破壞細胞。其抑制原理為抗凍分子會固定在冰晶表面上並與冰晶緊密結合,如同枕頭上的石頭,使冰面在分子周圍形成彎曲的表面。由於這種曲度使冰晶生成不穩定,從而停止冰晶生長。此外,分子結合在冰晶表面的時間比冰晶生長的時間還長,因此,可進一步防止冰再結晶。基於細胞療法的發展需求和冰晶抑制生長的原理,研究人員欲開發出有效的冰再結晶抑制劑,該抑制劑需與天然抗凍醣蛋白一樣具有競爭活性,但不具如同二甲亞碸的毒性和成本。因此,這種需求推動了合成可模擬抗凍醣蛋白作用的聚合物。然而,迄今為止所發現的最有效合成冰再結晶抑制劑—聚乙烯醇(PVA)的效力比天然醣蛋白還低,此外,由於尚未了解何種因素限制了聚合物抑制冰再結晶的效率,使得尋找更強的冰生長抑制劑似乎有停滯的現象。   因此,研究團隊進一步利用大規模的分子模擬來闡述分子作用在冰晶上的機制,其包含聚合物的柔性、長度與如何調節控制其與冰晶結合並防止冰晶生長的效能。研究表明,分子在冰面上的結合時間主要由聚合物結合在冰上強度、長度和聚合物在冰表面散播速度來控制。此外,研究人員也分析了各種控制柔性聚合物結合在冰晶上的因素,並解釋PVA和天然抗凍醣蛋白效能的差距。主要原因是每個抗凍醣蛋白都比PVA與冰的結合更牢固,抗凍醣蛋白的二級結構易區隔出冰晶結合和未結合區塊,使抗凍醣蛋白能快速附著在冰上,從而阻止冰晶的生長。【延伸閱讀】新型纖維素可望降低生質能源成本並治療感染   此項研究首先確認了聚合物結合在冰上傳播時間,研究發現柔性聚合物緩慢散播在冰晶上會限制其抑制冰晶生長的能力,根據這項發現可作為設計柔性聚合物的關鍵變量,為新型柔性聚合物的設計奠定了基礎,該聚合物甚至超過抗凍醣蛋白的效率,並在生物醫學研究中產生重要的影響。
LoRaWAN幫助駕馭智慧農業浪潮
2020/04/13
智慧農業是指利用現代資訊和通訊技術管理農場,其可為農民提高工作效率,在過去幾年中,進入智慧農業所需的技術和經費障礙已大大減少。然而,智慧農場的主要組成為監控環境和基礎設施,但此對於農村地區和跨距離較大的農場可能具有挑戰。來自加拿大艾伯塔省的農民 - Brian Tischler在今年初於薩斯卡通的CropSphere演講中表示"低功率廣域網(LoRaWAN)” 具有低功耗且網域廣泛的特性,使這些感測器的網路能夠遍布整個區域,通常距離涵蓋範圍為2-20公里,但具體狀況仍取決於天線本身與天線設計,因此,這種類型的網路可克服監控農村地區環境與基礎設施的困境。這也是LoRaWAN大放異彩的地方,其可幫助人們了解如何使用物聯網設備搭配LoRaWAN技術將農場轉變為智慧農場。   事實上,能在農場上進行監控的內容有很多,農民可使用智慧系統並透過手機接收警報,如當商店的門開啟、霜附著在農作物上、土壤溫度變暖使裝箱的穀物開始產生二氧化碳、牛隻在農場漫步的狀況、在距離農場很遠的地方開起一扇門、田野開始下雨或測量田地中的土壤濕度等。因此,許多農民有意付費給供應商協助建立該監控系統。但是,也有一些農民想自己安裝和維修農場設備,主因是他們不願花費龐大金額在其上面。然而,自行DIY的農民將會發現他們值得花更多時間關注線上社群以幫助他們瞭解遠程監控農場所需的知識。   LoRaWAN網路中使用的寬頻幾乎沒有限制,並且不需經許可即能免費使用。透過訂購感測器,其包含一塊基本的LoRaWAN面板和一個備用電池(可使用大約一年),只需花費幾美元就可以建構出一個基本的感測器連接到網路的設備。將這三個組件焊接在一起和基本感測器的硬體設備即為低功率收訊器(LoRa)的節點。LoRa具專有標準的設計,並非開放資源,所有的設備的通訊皆建構於SDI-12的標準上。感測器將透過電路板發送訊號,該訊號可接收指令並執行基本功能,如打開或關閉照明設備或灌溉系統。雖然這些訊號頻率處於非常緩慢的速度並隨時間而改變(增加或減少),但這些訊號只需在極小的設備以非常低耗能的方式運行數英里遠。   由於用戶對天氣訊息的需求龐大,因而推動了DIY LoRaWAN社群的發展。一個稱EnviroDIY的全球性社群擁有所有的資料庫、所有軟體與大多數感測器通信的所有內容,並且都可以免費下載。LoRaWAN面板現已能編程並可以傳輸感官信息,因此,可從EnviroDIY社群中(www.envirodiy.org)複製要輸入到網路中任何特定感測器的代碼。接著,用戶需輸入設備ID或在網路上將來自EnviroDIY所複製的代碼進行編號並輸入於設備中。   感測器連接到LoRaWAN面板後,該面板將發送遠距離信息到一個稱為閘道器的網路組件。閘道器可偵測並收集來自感測器的所有信息。一般而言,可直接購買已建立好的LoRaWAN閘道器或農民可使用Raspberry Pi構建自己的閘道器。Raspberry Pi是一種小型單板計算器,價格便宜,能夠與已經安裝好的LoRaWAN、藍牙和wi-fi組件一起訂購,並且可以利用線上社群提供的編碼對其進行編程以執行基本操作。Tischler在演講中展示了Raspberry Pi閘道器,該閘道器具有八個感測輸入口。但是,每個感測器僅間歇性傳遞訊號,因此,若縮短每個設備傳遞訊號時間,那麼短時間內不僅可收到8台設備的訊號,甚至可到800台設備。現今,包括歐洲在內的世界許多地區,已經有LoRaWAN閘道系統可用,因此人們不必費心建立自己的網管系統,但是這些網路在加拿大仍然不常見。   之後,閘道器將信息藉由家用路由器傳遞到網路服務器,該網路服務器就像是網路的橋樑,並且在某種程度上像交通警察。該服務器可在中國、也可在家裡的桌子上、或是在互聯網上零散地散佈,其無固定的形式。網路服務器從閘道器收集所有訊息並弄清楚誰在發送訊號、誰在接收訊號、誰需要接收訊號並可以臨時存儲數據。對於免費的網路服務器的選擇,Tischler建議使用The Things Network(TTN),該系統擁有超過一萬個閘道器、數百萬個設備和十幾萬個用戶。為了要在TTN上使用感測節點,須設置一個帳戶並輸入對感測節點進行編程時所使用面板上設備的ID或編號,它將開始自動接收數據。【延伸閱讀】荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心正在研究番茄的數位雙胞胎   現在,感測節點將信息發送到LoRaWAN閘道器,再傳送至路由器,路由器又將信息發送到網路服務器(TTN),這些動作需要一個應用程式,該應用程式將進入網路服務器收集數據,同時將數據發送或命令送回節點。在TTN上,用戶可以輕鬆設置因應數據資訊的操作,如當感測到田野低於零的數據,用戶將會收到電子郵件的通知。該信息可以輕鬆匯出到Excel或自動發送到C-sharp應用程式,該應用程式將即時製作圖形。   農民在進入新技術之前需要知道他們在時間和金錢上的投資是值得的,因為他們不想在不使用的新設備上浪費金錢。而LoRaWAN是一項建構完全的技術,此外,越來越多功能強大且一般人負擔得起的感測器已經上市。如溫度感測器非常便宜,因此一個農民僅需花100美元建構一個系統,其可監控距離農場數英里遠的20個農倉。因此,LoRaWAN可協助農民建立智慧農業。
加拿大和墨西哥已正式通知完成USMCA國內批准程序
2020/04/13
加拿大和墨西哥已分別於今(2020)年4月3日和4月4日發出正式通知已完成《美墨加協定》(US-Mexico-Canada Agreement, USMCA)的國內批准程序,惟仍錯失川普政府原先預定在今年6月1日正式生效所需的最後期限(即應於4月1日前通知)。   美加墨等3國的汽車製造業者及關切USMCA的主要美國參議員們持續向川普政府提出警告,認為USMCA於6月1日正式生效是不切實際的。汽車製造業者們表示,他們需要更多時間來理解和制定新的汽車原產地規則(rules of origin, ROO),再加上新型冠狀病毒(COVID-19)疫情蔓延將使這項任務變得更加複雜。   加拿大副總理方慧蘭(Chrystia Freeland)建議,USMCA宜於今年下半年生效,其在ㄧ份聲明中表示,「加拿大政府將繼續與美國和墨西哥政府合作,以決定USMCA正式生效日期是對所有成員皆有利的。」「ㄧ旦我們走出COVID-19疫情風暴,我們必須確保USMCA能為經濟復甦給予強而有力的支持。」   在墨西哥4月4日提交正式通知後,墨西哥副外交部長希德(Jesus Seade)在推特推文中表示,「有了USMCA,我們就可透過現代化的手段,來強化該地區的競爭力並促進三邊的貿易關係。」   希德副外交部長表示,目前只剩美國仍未正式通知USMCA貿易夥伴其國內批准程序已經完成。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2020/04/06)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
檸檬綠色經濟學
2020/04/10
人類種植檸檬已經超過千年以上,最早可能源自於印度北部。這個不起眼的水果,包括果皮,果肉和果汁常被用在食譜或家傳藥方中。 現在,來自義大利Palermo的國家研究委員會National Research Council (NRC)與葡萄牙里斯本大學的研究人員合作應用綠色化學科技為檸檬的應用開闢一條寬廣之路,遠遠超出它在傳統市場的經濟價值。研發團隊負責人Mario Pagliaro表示,過去35年來,檸檬在全球柑橘類水果產量的佔比從5%增加至13%,從5.2噸增至1,750萬噸。將檸檬衍生為有價值、極具潛力的生物產品。 新綠色化學科技   目前許多國家普遍將水果副產品加值應用作為化學和生物性產品的原料,尤其以柑橘最多被稱為橙色生物經濟。但並沒有檸檬生物精煉的相關研究。   檸檬富含生物biophenols,萜烯terpenes,檸檬酸citric acid和單寧酸tannis,而檸檬皮向來是食品中使用的膠凝劑和穩定劑果膠的主要來源。拜當今綠色化學科技之賜,研發團隊使用例如微波輔助萃取(microwave-assisted extraction),流體動力空蝕作用(hydrodynamic cavitation)和太陽能驅動萃取(solar-energy driven extraction)等即可高效能地萃取出高價值成分,無需使用酸,鹼或有機溶劑。 發展柑橘類水果生物精煉   研究人員指出,利用綠色化學科技將檸檬加工廠的廢棄果皮轉化為具經濟價值的原料將全面快速發展。這些萃取技術具模組化與適用於延續製程的特點,可以輕鬆安裝,加工廠可以輕鬆安裝即轉變為生物精煉廠。 除了其生物活性成分外,Pagliaro還強調瞭如何將廢棄檸檬皮用於生產香水,抗菌纖維以及先進的功能性材料,例如生物氣凝膠。【延伸閱讀】把水果副產物穿戴在身上的新利用方式   Pagliaro表示:「從黃色15〔1〕再到我們的IntegroPectin〔2〕,重要的是將這些成果商業化,以取代對健康,食品安全和環境造成危害的產品和製程。」 註1:文中意指係由美國北卡羅來納州的Mark Hamann團隊開發出的高度穩定的天然染料到上述的氣凝膠。 註2:首次應用流體動力空蝕作用與太陽能驅動萃取技術從檸檬皮精煉出具抗氧化且無細胞毒性反應的檸檬果膠。
WTO發佈舉辦MC12的新選擇方案文件
2020/04/09
由於新型冠狀病毒(COVID-19)疫情蔓延所造成史無前例的破壞,世界貿易組織(World Trade Organization, WTO)秘書長阿茲維多(Roberto Azevêdo)和總理事會主席沃克大使(David Walker)已於今(2020)3月25日提出一份有關舉辦第12屆部長會議(12th ministerial conference, MC12)的新選擇方案文件,以向會員報告日前透過電話諮商所討論的3個可能的時間和地點之相關細節內容。   阿茲維多秘書長和沃克主席表示,「對於WTO會員體(WTO community)而言,MC12的議題是最重要且最緊迫的優先事項。」   但在與阿茲維多秘書長和沃克主席電話諮商後,數個貿易官員認為,在目前新型冠狀病毒(COVID-19)所導致的健康風險以及會對人類社會造成日益高昂的經濟成本皆存在不確定性下,現在就要討論MC12的新時間選項是不適當且不明智的。一位不願具名的貿易官員表示,「COVID-19疫情全球大流行首先最需要的是制定一套全球的解決方案,至於其他議題則必須暫時擱置。」   另一位貿易官員表示,在今年3月25日WTD報導WTO舉辦MC12的3個可能選項後,阿茲維多秘書長和沃克主席認為儘速在一份兩頁報告中闡明其諮商要點有其迫切性。   根據會員在電話諮商中所表達之意見,阿茲維多秘書長和沃克主席就這三個選項說明其相關細節內容: 2020年12月:阿茲維多秘書長和沃克主席表示,「他們認為2020年12月是無法被選擇的,主要是因日內瓦缺乏可用於舉辦MC12的地點,且先前已有其他大型國際會議預定在同一時期召開。此外,直至今年年底在世界某些地區,COVID-19疫情可能仍在持續蔓延。他們並強調,不排除在今年稍晚完成談判的可能性,因為談判已經進行得足夠深入,或在部份有期限的議題上,例如漁業補貼,以及採行總理事會特別會議(Special General Council Meeting)所完成的任何成果。」他們並提醒各代表團,「總理事會有權在部長會議各個會議間行使部長會議的職能(依據《馬拉喀什協定》(Marrakesh Agreement)第4條第2項)。」 2021年6月:阿茲維多秘書長和沃克主席表示,「這個選項主要取決於哈薩克是否願意再次籌辦會議,我們刻正就此事與哈薩克當局進行諮商。由於準備時間很短,因此不太可能在該時段另行找到願意舉辦MC12的會員。」 2021年12月:阿茲維多秘書長和沃克主席表示,「這個選項意味著會員們將回到每2年年底定期舉行部長會議的周期(第7屆部長會議除外,隔了4年(2005~2009)才舉行)。因此,不排除每2年的某個時間點定期召開總理事會特別會議的可能性。」 會員們的意見   有關透過電話諮商會員的主要意見,阿茲維多秘書長和沃克主席表示,「大多數代表團強調,COVID-19疫情蔓延仍在初期階段,特別是在世界某些地區,因此,在充滿不確定性的情況下要作出切確決定似乎過於草率。   「有鑑於這些不確定性因素以及已安排其他的國際會議(今年12月在沙烏地阿拉伯首都利雅德舉行的二十國集團(Group of Twenty, G-20)領袖高峰會),一些代表團對要在今年年底舉行MC12的想法表達強烈的疑慮。」   阿茲維多秘書長和沃克主席表示,「然而,他們也聽到一個明確的訊息,即若今年年底沒有舉辦MC12並不意味著應暫停所有的WTO談判,尤其是重要優先事項如漁業補貼。部分代表團強調,需要儘快啟動談判,包括採行虛擬會議等替代方案。」   「大多數代表團表示支持在年底舉行總理事會特別會議,以解決有期限的議題,尤其是對漁業補貼採行任何必要的行動。數個代表團表示希望屆時能有更高階的政治參與。」   「有關在2021年6月舉辦MC12的可能性,數個代表團強調,重要的是盡快確定哈薩克是否仍願意在其首都努爾蘇丹舉辦MC12。」   「部分代表團還想知道是否會有其他會員自告奮勇提出舉辦MC12。部分代表團認為2021年6月將是可接受的妥協選項,因這個時點有助於維持談判動能和給予必要的政治壓力,以持續推進重要議題的談判工作。」   阿茲維多秘書長和沃克主席表示,「他們已通知各代表團團長,現階段2021年6月在日內瓦並沒有適合舉辦MC12的地點,而且另尋MC12主辦國仍是一項挑戰。」   最後,有關2021年12月召開MC12的第三個選項,阿茲維多秘書長和沃克主席表示,「數個代表團強調,回到每2年年底定期舉行部長會議可能是較理想的選項。此外,這將可預留必要的時間讓另一個會員自告奮勇並提出舉辦MC12。」   「代表團重申需要更高階的政治參與,包括透過召開總理事會特別會議以作為某種讓部長參與的方式。」   數個貿易官員表示,紐西蘭作為魚之友(Friends of Fish)集團的協調國刻正與其他主要工業國家努力爭取於後續召開的總理事會特別會議上完成禁止漁業補貼協議。 漁業補貼協議   貿易官員表示,開發中國家和低度開發國家仍然反對在沒有適當談判的情況下,就要在今年年底前完成一項新的漁業補貼協議。WTO杜哈回合規則談判小組主席威爾斯(Santiago Wills)大使所提出的「有關禁止過漁與產能過剩(overfishing and overcapacity, OFOC)之漁業補貼規範草案文件初稿」,傾向於主要的漁業補貼大國,例如中國、歐盟、美國、日本、韓國和台灣等,但卻無視數以百萬未從事大規模工業化漁業的家計型漁業漁民。   在此背景下,威爾斯主席表示,他會儘速提出一份漁業補貼規範草案單一基本彙編文件初稿(first single basic consolidated text),內容將涵蓋三大支柱議題,包括:禁止非法、未報告及未受規範漁業(illegal, unreported and unregulated fishing, IUU)補貼、禁止過漁魚群資源(overfished stocks)補貼、禁止導致產能過剩和過漁補貼(含S&DT條款)。」   一位不願具名的貿易官員表示,漁業補貼談判必須消弭信任赤字(trust deficit)。   儘管如此,阿茲維多秘書長和沃克主席表示,「大多數代表團對這些不同選項展現了彈性,並準備達成共識。在目前情況下,很明顯要在今年年底召開MC12是非常困難的。因此,可以根據適合舉辦MC12的地點來設想2021年6月或2021年12月的選項。這些選項應不會妨礙談判工作的進展以及總理事會在適當情況下可能達成的決議。」   阿茲維多秘書長和沃克主席在最後總結時表示,「他們要感謝所有在這個充滿挑戰的時刻與我們進行諮商的代表團。他們刻正與所有會員分享這些對話的成果,並以可預測的和聚焦的方式勾勒出下一步,以便為下一次召開的總理事會特別會議作準備。」   阿茲維多秘書長和沃克主席並強調,「原訂在今年3月召開的總理事會會議上早就應該決議出舉辦MC12的新時間和地點。」「但因新型冠狀病毒(COVID-19)疫情影響,WTO目前已暫停所有會議至4月底」,因此他們也沒有要在此時決定後續召開總理事會的時間。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2020/03/26)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
盈利預測系統可能可以協助降低印度農民因負債而導致自殺的狀況
2020/04/08
根據國家犯罪記錄局的數據,2016年有超過11,000名印度農民自殺。賓夕法尼亞州立大學信息科學與技術助理教授—Amulya Yadav表示,雖然造成高自殺率的原因很多,但是因為許多印度農民借貸買種子、肥料和設備,之後再將收成的農作物賣至市場上,但是該國農產品市場價格普遍波動,農作物在市場的實際銷售價格取決於供需關係,若農民的售出價格過低而無法讓他們償還債務並維持生計,從而導致財務困境。政府的協助僅是以其所訂定的最低價格購買有限配額,然而原產地與市場距離有時較遠,進而增加了運輸與燃料成本,若未爭取到政府購買農作物的農民,其不得不將農作物出售給無法保證以最低購買價購買之第三供應商。   因此,賓夕法尼亞州立大學及溫州基恩大學的研究人員藉由開發深度學習算法以作為預測農作物未來市場價值的決策系統,希望解決印度農民因負債而導致令人震驚的自殺率,該研究團隊在3月初的人工智能促進協會會議介紹此研究成果。【延伸閱讀】科學家借助科學技術來預防第二批沙漠蝗蟲過境   研究團隊為了創建演算法,其分析過去11年中1,300多個印度市場的最高與最低農作物價格及作物數量,進而開發出深度學習法的模型。該系統會假設將農民利潤最大化,藉以預測農民何時何地最適合出售他們的農作物。例如此算法會建議農民待農作物收成後5天再運送至40公里遠的市場以獲得較高價格,此預測系統反而不會建議將農作物在收成後隔天賣至當地市場。因此,該預測模型相較於現今標準模組具有更符合實際狀況的準確性。
從中草藥發現新型天然農藥化合物
2020/04/07
幾百年來,中醫從業人員常使用名為「直立百部 (Stemona sessilifolia)」的草藥作為寄生蟲感染的治療用藥,如蟯蟲或蝨子引起的感染。然而,具有殺蟲劑的作用是因微生物共生於直立百部而生成的產物,並非植株本身。   內共生菌為生長於植物細胞間隙,但不會導致植物產生疾病的微生物。一些內共生菌可強化植物的生長、養分吸收或抵抗乾旱與害蟲等。因此,科學家進而利用內共生菌的潛在功用作為研發新藥和農用化學品的材料,如王夏昌、胡麗紅及其他研究員想從直立百部中篩選出具殺蟲活性的內共生菌。為了分離出目標內共生菌,研究人員在培養基上平鋪新鮮且切碎的直立百部,之後收集生長於培養基的微生物,分析DNA並鑑定出其為棒狀鏈黴菌(Streptomyces clavuligerus)。接著利用核磁共振光譜法與質譜法從微生物中純化出10種新化合物,其結構類似於吡咯類的殺蟲劑。他們將新化合物對昆蟲的影響進行測試,發現其對蚜蟲有強烈毒性,對紅蜘蛛則為中等毒性。【延伸閱讀】以虛擬飛行模擬器測試新型農藥對昆蟲的影響   現今,研究人員已經確定了10種可能與該草藥功效有關的化合物且發現複方比單方化合物更具有昆蟲致死性,其將研究成果發表於《農業和食品化學期刊》上並說明透過純化或直接由微生物生產的新化合物具有作為新型天然農藥的應用潛力。
康乃爾大學科學家發現能對抗氣候變遷的新菌種
2020/04/06
來自康乃爾大學綜合植物科學院土壤與作物學系(Soil and Crop Sciences Section - Cornell University)的微生物生態學家Dan Buckley與研究團隊,從酸性森林土壤中發現擅長分解有機物質能力的新土壤菌種Paraburkholderia madseniana sp. nov.,其能力包含可分解來自媒、天然氣、石油及焚燒垃圾所產生的致癌化學物質。   此項新發現的菌種是屬於Paraburkholderia屬,本身以分解芳香族化合物(aromatic compound)為名,同時在一些物種上亦能形成根瘤幫助固定大氣中的氮。研究團隊將重點以生物降解(biodegradation)為首,研究微生物扮演分解土壤汙染物質的角色,特別是針對多環芳香烴(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)相關的有機汙染物,而此項成果的突破也幫助難以挖掘與清除土壤內危險廢棄物的區域。   實驗於康乃爾植物園校外自然保護區之實驗林展開,從土壤分離發現的新菌種第一步先進行RNA基因定序以驗證是否為獨立物種,而在研究過程中,研究人員發現Paraburkholderia madseniana能分解芳香烴並將其轉化為植物生物質(plant biomass)與土壤有機物質的主要成分—木質素(lignin),值得一提的是,芳香烴結構同時在有毒多環芳香烴汙染環境中可被檢驗出,因此代表此菌種不僅能作為生物降解研究的方向之一,亦是扮演土壤碳循環重要的角色一環。【延伸閱讀】根分泌物能影響土壤穩定性   碳排放是造成氣候變遷加劇的因素之一,每年僅在分解自然界物質的土壤碳排放量已是高於全世界因人類排放導致的汙染,例如汽車、發電廠及暖器等的七倍,而由於地球土壤層本身含有大量的碳元素,因此當人類即使是改變微小的管理方式也會造成氣候巨大影響。未來研究團隊將探索新菌種在碳循環中的角色,並瞭解其與森林之間的共生關係,目前初步研究已瞭清楚樹木將碳元素供給於細菌,藉由此菌種降解土壤有機物質並為樹木釋放出氮及磷等營養物質,因此將有助於土壤環境循環性及預測未來氣候變遷的關鍵。相關成果同時發表於微生物系統及演化國際期刊(International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology)。

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