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2017/07/07
從哪裡跌倒就從哪裡爬起:臺灣養蝦產業的興衰與學者應負的責任 國立成功大學蝦類疾病控制與遺傳育種中心 陳顗同、黃俊諺、黃韻慈、丁俊彥、彭紹宏、羅竹芳   蝦類是全球重要的水產品之一,根據聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO) 2016年的統計資料顯示,蝦類(包括養殖及捕撈者)過去幾十年來一直是國際貿易量最多的水產品,目前就貿易值而言排名第二,僅次於鮭、鱒魚類。   全球蝦類養殖產量自1990年至今持續穩定成長,尤其在2000年美國推出無特定病原體(specific pathogen free, SPF) 的優良白蝦(Penaeus vannamei ),帶動了全球養殖白蝦產量的驟升,2006至2011年間每年平均有5.2%的成長。然2009至2010年間新興疾病蝦類肝胰腺壞死病(Shrimp Acute Hepatopancreatic Necrosis Disease, AHPND)開姶爆發,至2013年養殖白蝦產量大幅降低至不到預期產量的三分之二。全球學術界積極投入尋找病因,本團隊也與泰國合作率先公開了蝦類急性肝胰腺壞死症的檢測方法,之後與國內圑隊合作於半年內完成致病原的分子特徵及致病機制,並發表在高影響力期刊(Proceedings of the National Academy of Sciences USA, PNAS) 快速與全球產官學研界分享研究成果,不但令養殖業能夠及早預防,也讓全球學者能依自已專長開發能阻止疫情持續擴散的策略。所幸透過大家的努力,疫情在2015年開始獲得改善,產量已逐漸復甦,預估2018年的年產量回升至450萬公噸。   全球水產養殖聯盟(Global aquaculture alliance, GAA) 於 2016年調查報告中指出:養蝦產業目前所面臨最重要議題與挑戰依序為疾病問題、生產成本增加、魚粉價格持續攀升,及種苗品質和來源不穩定。過去十年來疾病議題一直是產業認為首要的挑戰,而種苗品質和來源不穩定的議題也由2015年的第四位,攀升至現今的第三位,其重要性可見一般。全球的蝦類養殖持續飽受既存的疾病所苦,新興疾病又不斷地爆發,近年來在東南亞地區傳出的白糞病 (White feces disease),使得許多國家的業者目前仍利用抗生素及化學藥品處理因應,為食品安全帶來重大隱憂。   蝦白點症病毒在1992年由福建樟州一帶爆發,短短數年不管是透過合法或非法的種蝦及蝦苗交易,甚至是洋流的傳播,蝦白點病毒重創東南亞各區養蝦重鎮,疫情蔓延至南美洲。在先前認為的非疫區如莫三比克、沙烏地阿拉伯及馬達加斯加等地,在2012年也傳出蝦白點病感染的災情,引發國際防疫組織的嚴重關切。2016至2017年間,澳洲東岸昆士蘭省首度爆發大規模蝦白點病疫情,野外捕撈的甲殼類樣本以及蝦類養殖池皆呈現蝦白點病陽性反應,預估每年損失可能超過9,000萬美金,影響超過5,000名蝦類養殖從業人員的工作機會。目前澳洲政府僅能以大規模的消毒及更嚴格的防疫措施來減緩疫情的擴大,但令人擔憂的是大量施用消毒劑所造成土壤嚴重的傷害。至於澳洲的養蝦產業何時能復甦,連官方政府也沒有把握。   我國水產養殖產業自60年代開始,相關技術逐漸發展,進而開啟了80年代中後的黃金時期。在當時,諸如虱目魚、牡蠣、九孔以至於草蝦等,不論是養殖技術發展及產值,都受到了全球的注目。在草蝦養殖的發展上,由於早期無法以人工方式進行繁殖,蝦苗的來源僅能由河海口捕撈,因此產量難以提升。直到1969年廖一久院士成功建立草蝦人工繁養技術,使得台灣的養殖草蝦產量呈指數成長,也造就了台灣是草蝦王國的美譽。然而,自1988年病毒性疾病的出現後,草蝦的年產量便急遽下降,徹底重創了台灣的草蝦養殖產業。遺憾的是當時產官學研並未積極面對疾病控制與遺傳育種的問題,加上我國也在1996年正式引進養殖白蝦後,使得現今的草蝦年產量倒退到70年代中期的水準。和農糧作物一樣,生產單一品系的生物絕非良策。但依前所述可知,是否能重新撐起草蝦養殖的因素有三點:穩定的優良蝦苗來源、有效的疾病防疫及良好的養殖策略,我們做到那些?雖然草蝦完全養殖及育種技術較白蝦困難,但這不是我們交白卷的藉口,我們應敞開過去狹隘的心胸,積極反省並廣邀各領域學者共同努力,發揮所長以盡速恢復我國往日蝦類養殖榮景,進而推展至國際。這些都不是口號,而是相關人士的職責、義務與願景。   白蝦的原產地在中南美洲,相較之下,草蝦的原生地範圍則非常廣,自南太平洋起往西沿印度洋可至東非,往南沿婆羅洲可達澳洲。近年來在全球的蝦類產量中,白蝦便占了8成,歸因於80年代晚期到90代初期時,美國農業部開啟了海洋蝦類養殖計畫,白蝦便是其中的研究對象之一。美國政府與許多大型企業投入了大量的資源挹注此計畫的執行,加上不同研究單位的參與,到了90年代中後期,抗病與可在低鹽度生長的白蝦種源便陸續地被選殖出來。由於這些由育種而得來的蝦苗,可大幅降低生產成本及風險,因此諸多國家開放白蝦種苗的輸入,使得其年產量自2000年起便以每年增加約25萬公噸的速度成長。相較之下,草蝦雖然在全球的蝦類生產上仍占有1.5成的比例,產量的成長幾乎停滯。由此可見有高品質的種苗及穩定的供應源對產業發展的重要性。草蝦本來與白蝦同屬於美國海洋蝦類養殖計畫的研究對象之一,但後續並沒有被當做首要的研究物種,加上在美國因不明原因而流入外界環境,成為嚴重危害美洲生態的外來入侵種。此外,因階段性任務達成,美國國會於2011年終止了海洋蝦類養殖計畫,因此草蝦不太可能再被美國的研究單位做為育種的對象。然而,草蝦原生地所在的國家,均為開發中或未開發國家,因此難以像美國能投入大量的資源來進行草蝦的育種研究,緩慢的研究進展導致現今草蝦的原生區域反而成為全球八成白蝦的生產地。雖然如此,統計資料的顯示,全球的蝦類養殖產量在這二十幾年間,草蝦的需求量從未降低。草蝦經濟價值高,且其風味是白蝦無法取代的,因此在這全球全心投入白蝦養殖的洪流中,草蝦養殖仍然有其存在的市場價值。未來全球對於養殖蝦類的需求持續看漲,如何因應人口爆炸隨之而來的糧食需求,是蝦類養殖產業不可忽視的課題。   水產養殖業永續發展的要素,包括有效的疾病防疫、穩定良好的種苗來源、適當的餌料以及生物安全(Biosecurity)養殖管理策略等,其中生物安全的管理更是不可忽視的關鍵,若沒有做好疾病的控管,當病源不幸自環境引入,對照各國過去歷史的教訓,一切的養殖心血都是枉然。除了蝦白點症病毒,自然環境中亦存在多種威脅蝦類健康的病原體,且近年來新興疾病也不斷地爆發,除了努力研究致病機制試圖找出防治策略外,更重要的是做好生物安全的管理,防止病原的入侵是養殖時十分重要的關鍵。台灣目前養殖區域的水路設計規劃不夠完善,進排水並未妥善分離,導致即使自身做好生物安全的管控,也難以防止病原體由鄰池入侵。良好的生物安全管理系統做法,應包括:養殖用水過濾後徹底消毒曝氣、選用健康的蝦苗並隨時進行疾病的監控、架設防鳥防蟹網,養殖過程中防止其他可能病原體入侵,養殖過後的底土需經翻池及徹底曝曬乾燥等處理,養殖中維持良好的池水生態環境是必須的要素。病原體的感染會造成蝦類死亡是不爭的事實,做好完善的生物安全管控才能真正降低養殖的風險。而過去基礎養殖環境建設設計時所不完備的缺憾,都是學者及政府單位必須承擔的責任,但深受其害的都是漁民們。停止互相指責,更重要的是應該好好面對過去的錯誤,共同找出正確的因應對策才是真正對於台灣的養殖環境有益的做法。   水產養殖業深具發展的潛力與願景,但是水產養殖產業尚缺乏整合關鍵技術組織的能力,加上優良種原無法妥善保存及繼代、遺傳資訊不足、缺乏抗病良種,造成水產畜產化之永續經營難以達成,導致國內水產養殖業的國際競爭力受到限制。農糧業或是家禽畜牧業已具備純熟的育種技術與紮實的產業基礎,台灣水產養殖業永續發展,勢必針對高經濟水產物種進行選種與育種,篩選出符合市場需求之良種,若能使養殖標的同時具備多種優質經濟性狀,如快速生長、高換肉率、高抗病力、抗逆境能力等,將可發揮最大化之養殖效益。水產養殖業企業化經營與管理剛起步,許多關鍵技術仍待建立與突破,企業化成功經營的案例仍屬少數,泰國卜蜂在蝦類養殖產業的相關知識與技術的建立,及對亞洲養蝦產業的崛起有不可抹滅的貢獻,也是我們學習的標竿。要發展全球化養蝦企業,必須要整合所有前瞻性養殖關鍵技術,制定一套標準化養殖流程以及經營策略,提高生物安全管理,有效控制疾病傳播,減低經濟損失。為達此目標,學界應擔負的責任是整合不同領域的各項研究資源,推動水產養殖畜產化知識要件的建立,並將研究成果轉化爲產業的動能。大學相關研發中心應是企業的最佳伙伴,除了培育企業所需人才外,更能持續不斷進行高門檻的研發工作,以不斷改良品種使我國企業具國際競爭優勢。   水產養殖畜產化可分為五大階層,包括:種源培育中心、商用種蝦量產繁育中心、蝦苗生產企業、市售蝦養成場及產品加工與通路。最高生物安全階層之種源培育中心,進行蝦種的選育,屬於高度技術與知識密集的層級,多由政府經費支持之學術研究單位執行,第一階段自適合環境選擇第一代的親本,選擇適當親本後進行特性分析;第二階段進行選育試驗,親本相互配對,產下特定形質之子代;第三階段開始測試選育後子代特性表現,並研究親子間之遺傳特性;第四階段將選育後之子代於高生物安全環境下養成至種蝦,並持續改良前期選育技術,促進種蝦成熟,逐步達到水產畜產化之目標。當然就經濟而言,成功養殖還不夠,第五階段還必須加強產品加工、建立品牌、打開國際行銷通路,活化產品競爭力,讓漁民與企業一起把錢賺到手。   本研究團隊二十年來深入研究影響養殖蝦類最為嚴重的蝦白點病,以及近年爆發的蝦類新興疾病,由基礎科學如致病機制、宿主免疫反應、代謝體學的變化、病毒與宿主之交互作用,開發宿主抗病毒或抗逆境分子標誌等。我非常地感謝國內外學術界及產業界的學者專家給我們的支持與合作,使我們有全球矚目的卓越研究團隊,充份展現出國際競爭力。回顧蝦白點病的爆發至今已有二十年,縱使全球產官學都非常努力仍無法阻止此疫病的爆發,尤其是前面所提2012年在莫三比克、沙烏地阿拉伯及馬達加斯加爆發疫情,根據分析病毒源來自開放的大洋環境而不是非法走私帶原種蝦所致,因此國際間急迫需求抗白點病的蝦以供應養殖所需。爰此我們與法國及馬達加斯加業者合作,並透過科技部自由型卓越計畫的補助,由草蝦開始進行抗病良種選育,現今已育成21個抗白點病家系。我們也持續增加種蝦遺傳多樣性,並透過雜交期能育出同時具有抗病、抗逆境及高成長率等優良形質的蝦(目前是草蝦)。目前成大已開始著手進行將科學化草蝦養殖成果產業化的規劃,同時也與國外合作進行白蝦抗病蝦的選育,咸信有草蝦經驗應可大幅縮短白蝦研發期程。   全球養殖蝦類重要生產國,絕大部份皆由政府相關單位積極參與管理,無論在生產層面或是法律層面皆有詳細的輔導或管理規劃。以汶萊為例,汶萊政府定期/不定期對養殖戶強制抽測相關藥物殘留,亦禁止進口外來種源以杜絕病原傳入該國;汶萊政府也主導開發養殖區域建設,俟養殖相關建設完成後才開放養殖戶申請養殖,如此一來,更可以確保養殖規劃符合政府防疫標準,更能落實各項生物性安全措施。此外,泰國政府亦積極扮演輔佐及把關的角色,從養殖海水進排水系統規劃建造、提供免費益生菌供養殖戶使用、以及免費進行藥物殘留檢驗測試及開立檢驗證明,來幫助養殖戶能夠順利將其產品外銷至其他國家。印度尼西亞政府更是成立了國家種源培育中心(National Broodstock Centre, NBC)與區域種源培育中心(Regional Broodstock Centre, RBC),對於優良品系之草蝦家系進行育種及保種,目前在印度尼西亞國家種源培育中心內除了有草蝦種源庫之外,近年來聯合區域種源培育中心,更一同建立了白蝦(P. vannamei )、藍蝦(Penaeus stylirostris )及巴拿馬蝦(Penaeus merguiensis )等不同品系之種源庫,並納入成為國家達成永續資源循環利用重要的一環。而對於食品安全方面,各國政府紛紛為了保護國內消費者之權益,立法頒布了不論是對於品質監督與管理相關條例,或是透過法律強制要求水產品相關環境管理及環境監督之要求,及訂定其相關罰則,並嚴格施行以保障人民享有食品安全衛生之權益。   台灣目前無公私立單位進行對蝦種源選育工作。至於蝦苗場仍多為家庭式傳統苗場,資訊不夠透明且培育種苗品質並不穩定。民間蝦苗場仍是賣方主導市場價格,缺乏有力的良性競爭者,蝦農之選擇有限;並且臺灣養殖蝦塭缺乏系統性的規劃與整合,進排水系統缺乏生物性安全防疫措施,普遍多數的蝦塭皆存在著與鄰近蝦塭交叉感染的高度風險。而另一方面雖然臺灣官方會針對水產品進行不定期的藥物抽檢,但有藥物超標或是篩檢出含有禁用藥物成分的事件,仍每年不間斷地上演,政府雖然公告多種合法藥物可供養殖戶使用,但養殖戶往往無法遵守法令規定上市前的停藥期而停止投藥,造成藥物超標的後果;臺灣官方近年來雖然開始推行水產品履歷標章,但仍有許多尚未納入履歷標章制度的水產品,難以被追溯至第一手的養殖源頭,造成產地無法有效的溯源之困境。另外臺灣目前檢驗認證制度仍是由養殖戶自行送檢,並不是由政府或第三公正單位強制逐批檢驗,由養殖戶自行送檢非常容易產生偏差,送驗之檢體與公開販售之商品是否為相同的來源,常令人起疑。為了讓臺灣養蝦產業能永續經營,這些都是大家應思考努力的方向,讓臺灣養蝦產業能不斷地往更好的目標邁進。   現今科技知識飛躍的時代,創造了許多前瞻技術,一個企業的發展若墨守成規、裹足不前,將會被淘汰,因此養殖產業也必須與時俱進。學研單位可以匯集最多的研發資源,應全力協助產業發展,培育產業相關研發、管理及銷售人才,注入以往極度缺乏的研發能量。期望蝦類養殖由傳統產業轉型為高科技工業,同時建立良好的經濟生態圈,不僅要在國內站穩腳步,更以台灣為產業核心,將產業鏈拓及國際,嚴謹控管食品安全,建立優良產品的供應鏈,並以友善環境的養殖操作,為全球所面臨的糧食危機盡一份力量。   本文作者陳顗同博士、黃俊諺博士、黃韻慈研究員、丁俊彥博士、彭紹宏博士和我一起走遍世界,除了到國外進行移地研究工作外,也積極參與國際會議,因此深諳我國及世界養蝦產業所面臨問題,我們經由會議討論及參閱文獻後共同提出淺見,希望有助於身為學者的我們能反省改進缺失,承擔對社會應負的責任。
2017/07/05
根據康乃爾大學發表之期刊《地球未來》中研究報告指出海洋微藻對於全球氣候暖化降緩、生物能源、糧食安全等方面均占有非常重要之角色。   在氣候降緩方面,《聯合國氣候變化框架公約》在第21屆締約國大會(COP21),通過最新的國際氣候協議,明確指出未來將以全球平均氣溫上升幅度小於1.5度為目標,雖然此一目標在短期內較難實現,但為達成此目標,各國研究人員仍積極研擬不同之解決方案,而在眾多配套措施中,研究人員認為可利用微藻養殖以作為減少二氧化碳排放解決方案之一,並減緩大氣溫室氣體濃度。   在生物能源利用方面,根據最新一期的《21世紀地球工程、海洋微藻和氣候穩定》報告中指出,科學家利用新鮮生長的大量微藻,並去除大部分水分後提取其中之油脂以作為生物燃料之原料,且海洋微藻所產出的生物燃料,不僅可提供航空物流業所需之液態燃料外,同時還可減少化石燃料使用,此外微藻之生長速度快於陸生植物,在不到十分之一的土地面積即可產生同等數量的生物能源作物。   在糧食安全方面,海洋微藻不需要額外透過農耕地與淡水養殖,因此在墨西哥、北非、中東和澳大利亞等乾旱,亞熱帶地區均適合作為養殖微藻之大量生產地,且在生產完生物燃料後其剩餘的脫脂生物質也由於富含蛋白質與營養豐富的副產物,更可作為家畜飼養之動物飼料以及用於鮭魚和蝦等水產養殖飼料,即使未來世界人口增長,也可從糧食生產土地中將數百萬英畝的雜糧種植土地更換作為糧食耕地使用。【延伸閱讀】今日的農作物品種選育,需因應未來不確定的氣候提前做準備   因此,微藻不管在全球氣候變遷所面臨糧食安全議題,以及生物能源方面均具有相當重要影響力,期望未來十年能藉由持續在微藻養殖或應用技術之資源投入與重要研究開發,除了能達到氣候穩定之目標外,同時解決能源與糧食安全等諸多挑戰。
2017/07/05
由於抗生素濫用以及不當使用,導致用於治療藥物的致病微生物數量的增加,不僅在醫療方面對人類健康構成相當大的風險,在農場和食品系統中也是一大問題。去年9月,國際社會針對抗生素抗藥性(AMR)大幅採取行動,由世界衛生組織與糧農組織和世界動物衛生組織協調制定全球AMR國家行動計畫。糧農組織本身的抗生素抗藥性行動計畫主要側重糧食和農業領域,訂定四項行動方案如下: 提高農民、生產者、獸醫專業人員以及各主管機關、政策制定者和食品消費者對AMR風險意識 提升國家對糧食和農業領域中對於抗病毒和抗菌藥物使用的監督和監測能力。 加強與農業和農村綜合發展有關的治理。 促進糧食和農業系統的良好做法,謹慎使用抗菌藥物。   為此,俄羅斯為支持糧農組織該行動方案的實施,資助近330萬美元,以促進中亞、東歐等五個國家的食品安全,並防範食品和農場中抗藥性之超級細菌傳播等問題,並藉由此項目投入將協助國家主管部門更加有效地應對農業和食品系統中耐藥微生物的威脅,主要資金用於下列三大規劃:【延伸閱讀】衣索比亞將擴增利用太陽能灌溉幫浦 加強國家因應農業和食品鏈中抗生素抗藥性(AMR)相關監管與法律框架,包括制定國家應對戰略 建立國家監測系統,以監測和檢驗食品的抗生素抗藥性 提升農民、動物衛生和人類健康專業人員、食品安全管理機構等對抗生素抗藥性相關風險意識和管理辦法   同時俄羅斯與糧農組織亦藉由共同舉辦國際食品安全與風險分析之會議,召集來自政府與民間機構與各學研界專家代表,透過此會議進行有關營養和食品安全之議題(包含抗生素抗藥性因應方式和經驗交流),以提高區域糧食和農業系統對抗生素抗藥性之認識。
2017/06/30
這是近20年來,國內業者首度引進國外肉牛品種來台,但國內飼養環境和澳洲不同,台灣本島高溫多濕的飼養環境,和澳洲很不一樣,來自澳洲代孕母牛是否能適應,且順利繁殖,專家仍進行試驗中,農委會為業者組成專家飼養團隊,定期解決澳洲牛的飼養困境。 農委會畜牧處家畜生產科科長陳中興表示,這批牛檢疫完畢後,就直接進入各牧場,但後續,飼主都沒有養過這種純種肉牛,未來可能飼養過程中,牛所吃的飼料、精料都不同,因此由國內的畜產專家組成專家團隊,未來會定期幫飼主解惑,也希望未來在台灣也能針對生產、營養、飼養管理,擬定安格斯肉牛標準化飼養方式。 陳中興也提到,這批帶孕母牛已經懷孕6個月,吃的飼料一定與一般公牛不一樣,但究竟該如何調配,台灣還沒有經驗,也因此,首批引進的肉牛,也是新的嘗試。 根據了解,這批專家團隊包括前金門畜試所所長文水成、國內的動物營養專家台大動科系教授徐濟泰、東海大學畜產與生物科技系兼任教師陳淵國博士等人。 芸彰牧場場長張志名表示,確實需要國內專家們,定期開會給予技術指導,因為這是澳洲純種安格斯肉牛第一次來台灣,台灣飼養環境高溫多濕,和澳洲飼養環境不一樣;加上過去養肉牛取肉販賣,但現在養這批安格斯帶孕母牛是養來生產繁殖的,這兩者落差大,因此需要專家學者給予技術指導。 他也說,金門曾在民國102年間引進布拉安格斯品種飼養,經過3年努力,群體數才增加1倍;現在安格斯肉牛來台,有沒有辦法適應台灣本島的環境,都還需要再觀察。
2017/06/27
英國科學家研究發現,全球暖化造成南極洲冰層融化,過去50年來植物陸續出現,銀白大地也隨之轉綠!此外,為因應世界末日可能帶來糧荒而在北極設立的「全球種子庫」,近來因氣溫不斷飆高,導致用來提供種子安全保護的永凍層融化。 英國劍橋等大學的研究人員發表於《當代生物學》(Current Biology)期刊的研究報告指出,科學家在橫跨640公里的區域發現,當地苔蘚過去半世紀來急遽增生。科學家在南極的象島、阿德利島和綠島等3個島取得5種苔蘚芯,也就是地下鑽取的柱狀樣本,發現顯示生物活動明顯增加的「變化點」的證據。研究共同作者、英國艾克斯特大學的艾姆斯伯里說,科學家過去只在南極半島的極南單一地區發現此一現象,但如今整個半島的苔蘚對氣候變遷都有反應。 燃燒化石燃料產生溫室氣體困住熱能,極區暖化比地球其他地方都快。北極暖化最快,但南極也不遑多讓,自1950年代以來,年均溫每10年上升約攝氏0.5度。 另據英國《電訊報》報導,為因應世界末日可能帶來糧荒情形而在北極設立、被稱作種子「諾亞方舟」的「全球種子庫」,近來因氣溫不斷飆高導致用來提供種子安全保護的永凍層融化,積水更已湧入位於挪威斯瓦爾巴群島一座山下的種子庫隧道入口並結凍。挪威官員亞希姆說:「大量的水進入隧道入口,然後凍結成冰,因此當你進去時就像見到一個冰川。雖然現在積水還沒淹到種子庫,但已引發外界擔憂。」他說:「它本該在沒有人類幫助情況下運作,但我們現在每天24小時照顧著種子庫。」 全球種子庫在2008年啟用,是座位於山下100公尺深的水泥碉堡,而此冷凍裝置被設計成儲藏全球300萬已知植物物種種子的安全場所。專家說,在行星撞擊或核子戰爭之類全球性災難發生後,種子庫將提供重要的遺傳資源。
2017/06/27
「像是穿著機能衣的種子」,為歐美廣泛使用在種子的加工技術-種子披衣(seed coating)。披上外衣的種子改變了形狀和大小,讓細小的種子更容易機械播種;也可以依農民栽培的需要,添加有益微生物、肥料、保護藥劑等,如同穿上不同的機能衣,讓種子具備防治幼苗病、蟲害、促進生長等附加價值,讓小小一顆種子展現無限的可能。農委會種苗改良繁殖場(以下簡稱種苗場)近年積極投入研發種子披衣新技術,已成功研發十字花科、番茄、萵苣、胡蘿蔔等蔬菜種子的披衣技術,技術水準與先進國家並駕齊驅。種苗場表示,使用披衣的種子有三個好處,首先可提高機械播種精準度,節省種子用量、省去間苗、補苗的人力支出;再者為促進發芽、幼苗生長及提昇植物的防禦能力:在批衣過程中可以添加符合有機概念及對環境友善的生物製劑,依慣行農法耕作時,可以加入營養元素、殺菌、殺蟲劑等,附著於種子表面的披衣劑,在發芽時期即可保護幼苗生長,可省去苗期大面積噴灑藥劑,減輕對環境的傷害;最後則因披衣種子以顏色區分,可降低品種混雜風險。國際上流通的高價種子,如蔬菜的茄科、萵苣、瓜果等;花卉的矮牽牛、四季海棠、洋桔梗等,披衣處理極為常見,已是商業種子生產中重要的加工技術,在歐、美已經可以工廠化生產而形成所謂的「種子工業」,估計全球種子披衣材料市場年產值超過10億美元,預計2020年將達到16.3億美元。種苗場將此技術透過技術授權,落實技術商品化應用,規畫輔導成立台灣首家種子處理公司,開創種子產業新商機。
2017/06/23
台灣育成冷水性魚類技術有重大突破!農委會水試所東部海洋生物研究中心今年3月創台灣繁殖紀錄,首批養成的20尾比目魚種魚自然產卵,成功孵化出萬尾比目魚仔稚魚;中心主任何源興表示,今年可望再養育第二批500尾比目魚,今年確立量產技術,未來台灣人不必再仰賴進口比目魚,荷包省一點。農委會主委林聰賢今天到台東視察農委會相關業務,在水試所長陳君如、立法委員劉櫂豪陪同下,特別赴水試所知本水產生物種原庫,分享這項高經濟冷水魚種研究成果。他表示,比目魚長成比石斑快、具市場競爭力,如今育成技術逐步成熟,未來農會委也會配合國發會於台東地區的經濟規畫技術轉移。比目魚學名「牙鮃」(Paralichthys olivaceus),或稱扁魚、皇帝魚、半邊魚等。水試所東部海洋生物研究中心3年前自韓國進口比目魚苗,於知本生物種原庫展開一系列育成研究。何源興表示,比目魚目前僅在韓、日等低氣溫國家有環境育成,台灣屬溫帶國家還沒有育成比目魚成功紀錄;這次抽取57米深海水來養殖,利用其低溫特性,並持續管控降溫至10多度,搭配飼料營養、水質管理等條件,先進行養殖試驗,兩年來20尾原本僅5公分、重不到3公克的魚苗,長成母魚3公斤、公魚1.5公斤的種魚。今年3月研究員提升水溫嘗試提供比目魚適合的繁殖期環境,這些體態熟成的種魚不負眾望,於3月23日首次自然產卵,創台灣比目魚繁殖首筆紀錄!這些卵受精率達7成、孵化為數萬尾比目魚寶寶,儘管部分在變態為仔稚魚期間疑似細菌感染死亡,但對後續繁殖研究技術助益頗大。目前水試所東部海洋生物研究中心陸續進口魚苗持續養殖,另第二批500尾種魚也持續育成中,狀況穩定,今年可望確立量產技術,預計3年後種苗量提供產業需求。何源興指出,台灣每年進口冷水魚種包括鮭魚、鱈魚、比目魚、鮑魚等價格每年平均100億元,其中比目魚佔約10億元,若能成功研發出量產技術,技術轉移,逐步取代進口市場,大幅提升經濟產業、幫助漁民發展另一項經濟新產能,消費者省了荷包,本土也能吃得更安心。
2017/06/13
水產疫苗研發現況與未來發展 國立臺灣海洋大學水產養殖系 周信佑教授 前言   早在西元前400年,古希臘學家修昔底德(Thucydides)就在《伯羅奔尼撒戰爭史》書中提到,罹患過鼠疫並復原的人會獲得保護力以防止再次罹病。這是人類最早關於「免疫力 (immunity)」的知識。200年前,英國醫師愛德華•金納博士開啟了現代免疫的歷史。18世紀以後,高傳染性的天花因牛痘疫苗的普遍化而受到控制,金納博士也因此被稱為 「免疫學之父」。而「vaccine(疫苗)」 這個專有名詞由金納博士首創,字首的vacca正是由拉丁文的「牛」字而來。1881年,法國微生物學家路易 ‧ 巴斯德博士在一次演講中提出,vaccination應該作為預防接種的一般名詞讓社會大眾了解。現在,疫苗免疫已經被證實是安全、有效的疾病防治對策,而疫苗的出現更是現代醫學的重要里程碑。 水產疫苗研發現況   相較於畜牧業,魚類養殖的生物生產方式發展較晚,因此直到1930s末,魚類免疫預防的研究才開始有進展。第一篇相關論文是Snieszko 等在1938年 針對產氣單胞菌 (Aeromonas punctate) 免疫鯉魚的報導,只是因為是以波蘭語撰寫較鮮為人知。隔年,Duff發表以鮭魚產氣單胞菌 (Aeromonas salmonicida) 經口免疫鱒魚,證實可以對抗癤瘡病 (Furunculosis)。雖然傳染病長期以來都是限制水產養殖產業永續的最大瓶頸,但在接下來的20至30年間,因證實磺胺類藥物較經口投餵疫苗具有更佳對抗癤瘡病的效果,因此導致水產疫苗的研究停滯,二次大戰後的這段期間因而被稱為「化學療法世代」。直到1976年,美國核准了鮭魚腸紅嘴病 (Enteric redmouth disease, ERM或稱為Yersiniosis) 疫苗,這是第一種核准上市的商用魚類疫苗。之後水產疫苗研發開始快速發展。至2016年為止,全球針對27 種水產病原 (表一),核准超過100種的魚用疫苗許可證。以養殖鮭鱒科魚類為例,水產疾病的致病原中,細菌佔約54.9 %、病毒22.6 %、寄生蟲19.4 %,而真菌約3.1 %,所以目前的水產疫苗大多是針對細菌性疾病,其次為病毒疫苗,而2016年11月,智利核准了Elanco公司的海蝨口服疫苗Imvixa,這是目前唯一的魚類寄生蟲疫苗。主要市場對象仍是以鮭鱒科等冷水魚類為主,近年來逐漸擴大到鱸魚、鯛類、吳郭魚、鰈魚、比目魚、青甘鰺和鱈魚等。大多數的商品是不活化疫苗,隨著愈來愈多混合型的多價疫苗上市,顯見這將是未來商用水產疫苗研發的趨勢。 水產疫苗的未來發展   有別於動物疫苗,除了一般理想疫苗的要求之外,水產疫苗還必須具備以下特性: (1) 能經濟化量產; (2) 由種苗早期即能誘發長期且持續性的保護效果; (3) 避免造成帶原後果; (4) 可以廣泛且有效對抗各種血清型的病毒株; (5) 能分化免疫魚隻和受感染的魚,進而幫助流行病學和疾病監測/控制; (6)方便施用。   為了達成以上目標,疫苗的發展策略與施用方法是水產疫苗研發的重要方向。除了傳統的不活化疫苗、弱毒化疫苗,近年的研發策略包括,利用佐劑來提升疫苗效果、針對特定抗原開發次單位疫苗、重組疫苗、合成胜肽疫苗以及DNA疫苗等。2016年4月,歐盟藥物管理局(EMA) 之獸藥用藥委員會 (CVMP)首次核准魚用DNA疫苗,是Elanco公司針對鮭魚胰腺病 (salmon pancreas disease, SPD) 所開發的Clynav,顯示水產疫苗的新世代即將來臨。利用次世代定序技術,探討病原體泛基因組中具特定保護力的抗原基因與寄主間免疫反應關聯,或是透過反向疫苗學,配合佐劑和載體的應用,將可以開發更具保護力、更穩定的理想混合型水產疫苗。此外,以RNA為基礎 (RNA-Base) 開發疫苗的新技術在近年內竄起,如:RNAi (RNA interference),是利用人工合成特定序列的雙股RNA,針對病原進行選擇性的干擾現象,進而達到疾病防治效果。相關研究在甲殼類疾病防治中有了突破性的進展。可以確見的是,這些以生物技術為基礎所開發出之新型態水產疫苗將會更符合產業期望。   另外攸關水產疫苗成效的關鍵是施用方式,注射免疫雖然效果最好,但是耗費人力且會造成緊迫,所以為了提升浸泡免疫 (immersion) 效果,小魚階段可以使用高濃度、少水量、短時間的浸漬免疫法 (immersion dip method)。經口免疫則是透過包埋處理,如:油乳化 (oil emulsified)、微脂粒 (Liposome) 或Antigen Protection Vehicle (APV),保護疫苗通過胃腸道而順利吸收。最近Intervet公司針對養殖吳郭魚的鏈球菌感染,發展兩階段免疫方式,首先以AQUAVAC™ GARVETIL™ 疫苗進行浸泡處理誘發免疫反應,之後的第二階段則使用AQUAVAC™ GARVETIL™ ORAL進行追加免疫延長保護時程。相較於僅有15% 相對活存率的浸泡處理組別,兩階段免疫組有50%的相對活存率,效果極為顯著。更重要的是,和疫苗成本相比,成功地提升養殖戶的獲利。 結論   水產疫苗由1982年上市以來逐年成長,尤其近年的年成長率近20%,是全球動物醫療產業中極具潛力的一環。在兼顧食品安全與品質的要求下,利用疫苗免疫來預防水產動物疾病以減少藥物濫用已是未來趨勢。整合我國在水產生技疫苗的研發能量,並有效提升疫苗上市審核過程效率以加速商品化,台灣必能在全球溫水魚類的水產疫苗新藍海中佔有一席之地。 表一、初期和現今之市售商用水產疫苗
2017/06/13
水產疫苗研發現況與未來發展 國立臺灣海洋大學水產養殖系 周信佑教授 前言   早在西元前400年,古希臘學家修昔底德(Thucydides)就在《伯羅奔尼撒戰爭史》書中提到,罹患過鼠疫並復原的人會獲得保護力以防止再次罹病。這是人類最早關於「免疫力 (immunity)」的知識。200年前,英國醫師愛德華•金納博士開啟了現代免疫的歷史。18世紀以後,高傳染性的天花因牛痘疫苗的普遍化而受到控制,金納博士也因此被稱為 「免疫學之父」。而「vaccine(疫苗)」 這個專有名詞由金納博士首創,字首的vacca正是由拉丁文的「牛」字而來。1881年,法國微生物學家路易 ‧ 巴斯德博士在一次演講中提出,vaccination應該作為預防接種的一般名詞讓社會大眾了解。現在,疫苗免疫已經被證實是安全、有效的疾病防治對策,而疫苗的出現更是現代醫學的重要里程碑。 水產疫苗研發現況   相較於畜牧業,魚類養殖的生物生產方式發展較晚,因此直到1930s末,魚類免疫預防的研究才開始有進展。第一篇相關論文是Snieszko 等在1938年 針對產氣單胞菌 (Aeromonas punctate) 免疫鯉魚的報導,只是因為是以波蘭語撰寫較鮮為人知。隔年,Duff發表以鮭魚產氣單胞菌 (Aeromonas salmonicida) 經口免疫鱒魚,證實可以對抗癤瘡病 (Furunculosis)。雖然傳染病長期以來都是限制水產養殖產業永續的最大瓶頸,但在接下來的20至30年間,因證實磺胺類藥物較經口投餵疫苗具有更佳對抗癤瘡病的效果,因此導致水產疫苗的研究停滯,二次大戰後的這段期間因而被稱為「化學療法世代」。直到1976年,美國核准了鮭魚腸紅嘴病 (Enteric redmouth disease, ERM或稱為Yersiniosis) 疫苗,這是第一種核准上市的商用魚類疫苗。之後水產疫苗研發開始快速發展。至2016年為止,全球針對27 種水產病原 (表一),核准超過100種的魚用疫苗許可證。以養殖鮭鱒科魚類為例,水產疾病的致病原中,細菌佔約54.9 %、病毒22.6 %、寄生蟲19.4 %,而真菌約3.1 %,所以目前的水產疫苗大多是針對細菌性疾病,其次為病毒疫苗,而2016年11月,智利核准了Elanco公司的海蝨口服疫苗Imvixa,這是目前唯一的魚類寄生蟲疫苗。主要市場對象仍是以鮭鱒科等冷水魚類為主,近年來逐漸擴大到鱸魚、鯛類、吳郭魚、鰈魚、比目魚、青甘鰺和鱈魚等。大多數的商品是不活化疫苗,隨著愈來愈多混合型的多價疫苗上市,顯見這將是未來商用水產疫苗研發的趨勢。 水產疫苗的未來發展   有別於動物疫苗,除了一般理想疫苗的要求之外,水產疫苗還必須具備以下特性: (1) 能經濟化量產; (2) 由種苗早期即能誘發長期且持續性的保護效果; (3) 避免造成帶原後果; (4) 可以廣泛且有效對抗各種血清型的病毒株; (5) 能分化免疫魚隻和受感染的魚,進而幫助流行病學和疾病監測/控制; (6)方便施用。   為了達成以上目標,疫苗的發展策略與施用方法是水產疫苗研發的重要方向。除了傳統的不活化疫苗、弱毒化疫苗,近年的研發策略包括,利用佐劑來提升疫苗效果、針對特定抗原開發次單位疫苗、重組疫苗、合成胜肽疫苗以及DNA疫苗等。2016年4月,歐盟藥物管理局(EMA) 之獸藥用藥委員會 (CVMP)首次核准魚用DNA疫苗,是Elanco公司針對鮭魚胰腺病 (salmon pancreas disease, SPD) 所開發的Clynav,顯示水產疫苗的新世代即將來臨。利用次世代定序技術,探討病原體泛基因組中具特定保護力的抗原基因與寄主間免疫反應關聯,或是透過反向疫苗學,配合佐劑和載體的應用,將可以開發更具保護力、更穩定的理想混合型水產疫苗。此外,以RNA為基礎 (RNA-Base) 開發疫苗的新技術在近年內竄起,如:RNAi (RNA interference),是利用人工合成特定序列的雙股RNA,針對病原進行選擇性的干擾現象,進而達到疾病防治效果。相關研究在甲殼類疾病防治中有了突破性的進展。可以確見的是,這些以生物技術為基礎所開發出之新型態水產疫苗將會更符合產業期望。   另外攸關水產疫苗成效的關鍵是施用方式,注射免疫雖然效果最好,但是耗費人力且會造成緊迫,所以為了提升浸泡免疫 (immersion) 效果,小魚階段可以使用高濃度、少水量、短時間的浸漬免疫法 (immersion dip method)。經口免疫則是透過包埋處理,如:油乳化 (oil emulsified)、微脂粒 (Liposome) 或Antigen Protection Vehicle (APV),保護疫苗通過胃腸道而順利吸收。最近Intervet公司針對養殖吳郭魚的鏈球菌感染,發展兩階段免疫方式,首先以AQUAVAC™ GARVETIL™ 疫苗進行浸泡處理誘發免疫反應,之後的第二階段則使用AQUAVAC™ GARVETIL™ ORAL進行追加免疫延長保護時程。相較於僅有15% 相對活存率的浸泡處理組別,兩階段免疫組有50%的相對活存率,效果極為顯著。更重要的是,和疫苗成本相比,成功地提升養殖戶的獲利。 結論   水產疫苗由1982年上市以來逐年成長,尤其近年的年成長率近20%,是全球動物醫療產業中極具潛力的一環。在兼顧食品安全與品質的要求下,利用疫苗免疫來預防水產動物疾病以減少藥物濫用已是未來趨勢。整合我國在水產生技疫苗的研發能量,並有效提升疫苗上市審核過程效率以加速商品化,台灣必能在全球溫水魚類的水產疫苗新藍海中佔有一席之地。 表一、初期和現今之市售商用水產疫苗
2017/06/12
為積極推動「新農業創新推動方案」,行政院農業委員會透過新科技及新管理模式的運用,進行跨域整合加值,以期能解決現行農業、農村及農民問題,農委會主任委員林聰賢於5月3日曾率同仁拜會中研院院長廖俊智洽談並獲積極回應,隨即安排廖院長及其團隊於本(7)日參訪農委會農業試驗所進行深度座談,並就農業副產品循環加值利用及基因體技術應用等科技研究議題建立合作共識,未來該會將引入中研院最高學術機構之專業能量,促進農業跨域整合加值,俾達成加速產業調整之目標。農業科研成果獲中研院肯定  今日中研院廖院長及其團隊參訪農試所,除由該所所長陳駿季報告研發成果,並參觀「國家作物種原中心」、「農業空間資訊系統」及「移動式菇類植物工廠」3項科研重要成果。「國家作物種原中心」蒐集數萬個植物品種,為栽培環境變遷或特殊目標之珍貴材料庫;「農業空間資訊系統」已完成1千萬筆以上農地資料庫建置,可與其他相關GIS圖資套疊進行多樣分析與決策;「移動式菇類植物工廠」可在多變的氣候下,穩定生產各種菇類。廖院長及其團隊對該等科研成果深表肯定,亦提出在產業化過程運用新科技或新模式進行深化加值之建議。重要農業議題建立合作共識  農委會說明,本次座談會該會科技處處長張致盛報告二十項重要農業議題,如「農產品安全管理」、「農地利用規劃」及「農漁畜產品產銷失衡」等,雙方進行溝通討論;並就農業短中長程規劃及農業副產品循環加值利用(包括稻草、果皮、魚鱗、畜禽排泄物等)、動物防疫監控體系與基因體技術應用等科技研究議題建立合作共識,將結合中研院前端基礎研發及該會中、後段技術研發及推廣運用,落實科研成果產業運用。林主委表示,農委會將持續與相關學研機構進行跨域合作,逐一解決目前農業問題,以調整產業體質,提高農業競爭力,增進農民實質收益。
2017/06/12
英國衛報23日報導,歐盟執委會已擬草案,將在歐洲田地全面禁用目前世界上使用最廣泛、會對蜜蜂造成急性風險的幾種殺蟲劑,包括新菸鹼類殺蟲劑。   衛報透過環保團體「歐洲農藥行動網」取得上述草案,該報指出,如果歐盟多數會員國核准此草案,禁令可能在今年就實施。   蜜蜂等授粉昆蟲對糧食作物而言極為重要,但數十年來因棲地消失、疾病和人類使用殺蟲劑,數量日益減少。過去20年來常見的新菸鹼類殺蟲劑已被認為與蜜蜂的嚴重受害有關。   環保團體的立場,和支持使用各種殺蟲劑的業者及農業團體一向對立。農業團體說,殺蟲劑攸關作物保護,反對使用殺蟲劑是政治舉動。   歐盟2013年曾暫時禁用三種主要的新菸鹼類殺蟲劑,如今新的禁令是全面禁止在田間使用,唯一的例外是僅栽種在溫室的植物。上述草案最快將在5月投票,如果通過,可能在數月之內實施。【延伸閱讀】歐盟多年用藥禁令對野生蜜蜂族群的影響及相關成效   歐洲農藥行動網的德麥表示,新菸鹼類殺蟲劑毒害的科學證據已如此之多,實在不應繼續出現在市場上。   科學界已有強烈共識:新菸鹼類殺蟲劑會嚴重危害蜜蜂,但只有少數證據顯示,這種傷害最終導致蜜蜂數量下降,大規模田野試驗的結果預料很快就會出爐。儘管如此,歐盟執委會根據歐洲食品安全局2016年的風險評估,決定著手推動全面禁令。
2017/06/12
由於孟加拉長期面對水資源短缺、土壤退化以及極端氣候帶來影響,使得農作物難以生存,為改善孟加拉長期飽受糧食缺乏問題,在國際原子能機構和聯合國糧食及農業組織(FAO)協助下,由孟加拉國核農業研究所(BINA)利用植物突變育種研發了名為「Binadhan-7」的新型水稻品種。此品種不僅可縮短種植時間,增加產量,並改善孟加拉北部地區的20%以上人口的農民生計,為農民帶來穩定收入與就業,已成為該國北部受歡迎的水稻品種。【延伸閱讀】奈米材料可減少水稻中的鉛移動   目前該國稻米持續穩定生產與供應,相較於過去十幾年不僅為該國的稻米提升了約三倍量,每年國生產和消費的超過3,600萬噸,並逐漸從進口商轉向出口商,成為世界第四大水稻生產國和消費國。

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