關於我們

現代發酵技術

現代生物科技的應用範圍非常廣泛,其應用範圍從主要的醫藥工業遍及到農、林、漁、牧、環保、能源以及特用化學品等產業。然而生物科技必須要產業化,才能真正造福人類社會。對產業界而言,生物技術產業可依照企業競爭的利基模式區分成「研發」、「製造」、以及「行銷」等三大領域。

在研發方面,本企業的長庚醫院及長庚大學早在多年前就已經在臨床醫學研究、臨床前測試、藥物傳輸技術、新藥開發、藥理研究、組織培養、生藥研究、生醫材料、生物資訊應用、以及生物晶片等研究主題投入大量的人力及物力,目前在臨床醫學、基礎醫學研究、天然生藥、及組織培養等領域都有相當的成果。

此外,有鑑於化學肥料、農藥以及殺蟲劑濫用的現代農業耕種技術方式,已經造成全球土壤快速的貧脊化!再加上精緻的加工食品,被污染的空氣和水源,以及林木的濫伐,都加速影響我們的健康和地球的整體生態與自然環境。為此,本公司在美國德州La Ward鎮,特別設置了佔地十五英畝的農業及環境生物科技研究中心。該中心擁有一棟多功能綜合研發大樓及五間現代化的新式溫室。特別值得一題的是,這五間溫室除了具有自動調節日照及溫度的功能外,整棟建物全部都座落在經過特殊設計厚達「五十公分」的水泥地面上!因此,這些溫室都能有效的控制室內潔淨度,也因此具備上述的各種功能和特性,本公司的溫室可以進行一般溫室所無法進行的特殊農業或環境生物科技的研發暨生產工作。以內生菌根菌(endomycorrhizal fungi)為例,這種真原生物(primordial microorganism)可與全球百分之八十以上的植物,包括大麥、玉米、桑樹、茶樹、或各類藥草等糧食及經濟作物形成共生關係,進而幫助植物吸收土壤中的各類養分、礦物質以及水分,因此可減少化學肥料的施用量並降低農地的污染。經過美國研發同仁們多年的努力,本公司目前在「內生菌根菌」的研究及經濟量產技術上均位居世界領導地位。

在製造技術方面包括細菌、真菌、基因工程菌、植物細胞、動物細胞等現代發酵或新陳代謝工程技術以及相關生化下游製程技術,則由本公司結合明志科技大學共同負責開發。發酵或新陳代謝工程技術是生物科技產業化的基礎!因為幾乎所有生物科技的產業化都需要經由發酵或新陳代謝工程技術來實現。我們可以將生物科技的應用領域按照發酵產物的特性,區分成下列四大類發酵研究領域:(一)菌體:包括細菌、酵母菌、真菌、植物細胞、昆蟲細胞、動物細胞、以及各類基因工程菌體;(二)代謝物:涵蓋各類一次或二次代謝產物,如各種胺基酸、核酸、蛋白質、脂類、維他命、多醣體及碳水化合物等;(三)酵素:包括直、支鏈澱粉酵素、纖維素酵素、鹼性蛋白質等各種工業酵素,或現代醫療用脢,如胰島素、血紅素增生素、白血球增生素等;(四)生物轉換:利用上述各種細胞中的一種或多種酵素,甚至於一個或數個完整的代謝路徑,來達成各類具有經濟價值的特定生化反應。

台塑企業擁有完善的管理制度、健全的財務、以及「實事求是」和「追根究柢」的企業精神,再加上經營領域涵蓋了石化、電子、塑膠、纖維、能源、環保、重工以及工務等,因此本企業具備足夠的深度和廣度來發展生物科技產業,此外我們並擁有發展生物科技產業所需的技術人才庫,如長庚醫院、長庚大學及明志科技大學等教學研究單位。

基於上述的考量,本公司於民國八十七年開始規劃發展全方位的現代發酵工程技術並著手建立相關研究設施;目前本公司擁有數間世界級實驗室規模或試量產規模的發酵製程研發設施。

◎「應用微生物暨基因工程研究室」,包括分子生物實驗區、無菌無塵室、分析實驗室、菌種改良室、一般微生物實驗區等。


◎ 生技製程開發研究室---包含有植物細胞培養室、動物細胞培養室、微生物反應器實驗室、線上監控區、製程條件分析室等。



◎「生技試量產工廠」以及「純化分離技術研究室」包括離心暨過濾區、均質區、濃縮區、純化區後段加工區等,共計佔地六百多坪。


此外經過研發同仁們多年的努力,本公司目前在「菌種篩選」、「菌種改良」、「培養基設計」、「菌種基因工程」、「菌株分子生物鑑定」「細菌、酵母菌暨真菌製程開發」、「遺傳基因菌株製程開發」、「動、植物細胞株製程開發」、「高密度細胞製程技術」、「生物製程放大技術」、「生物製程最適化技術」、「生物製程確效」、「工業生物製程縮小模擬技術」、以及「新陳代謝工程」等技術領域居國內領先地位並有多項技術層次達到世界水準。

舉例來說,在「高密度細胞製程技術」方面本公司的技術可使野生大腸桿菌(wild type Escherichia coli)菌體濃度達到130克菌乾重/公升以上;表達外來蛋白質基因工程大腸桿菌(heterologous protein expressed rec-Escherichia coli )依照不同的宿主和質體性質菌體濃度可達到70~100克菌乾重/公升;麵包酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌體濃度可達到150克菌乾重/公升以上;Pichia pastoris菌體濃度也可達到185克菌乾重/公升以上。

在「菌種篩選」及「菌株分子鑑定」方面;本公司在民國八十八年就已經從天然冬蟲夏草(Cordyceps sinensis)生鮮樣品中,篩選出冬蟲夏草菌株,並於八十九年利用分子生物鑑定技巧,比對rDNA 18S和 25S序列間576鹼基,證實本公司擁有的冬蟲夏草菌株與天然冬蟲夏草完全相同。

在「培養基設計」及「真菌製程開發」方面經本公司模擬天然冬蟲夏草生長環境,並搭配培養基組成最適化,以及限制代謝副產物的累積,更重要的是在培養過程中,添加由本公司奈米醫學研究部門從植物礦物質中精製出的奈米級微量元素,最後經由高效液相層析儀證實本公司冬蟲夏草產品和天然冬蟲夏草子實體的營養組成和代謝物均相同。

在「生物製程放大技術」及「生物製程最適化技術」方面:我們的目標是要讓社會大眾都能消費得起我們的產品!因此將發酵製程經由現代各類最適化技巧,如有條件最適化(constrained optimization)或類神經網路製程整合技巧(artifical neural network modeling technique),進而使成本降低是本公司研發同仁們一直努力的方向。以冬蟲夏草產品為例,我們的產品和天然冬蟲夏草相比,不但染色體、營養成分和代謝物組成相同,品質也更穩定包括無雜菌污染、無農藥、以及不含有害重金屬等。然而我們產品的售價卻遠低於市面一般產品,這些都是研發同仁們努力的結果。

在「生物製程控制技術」及「生物製程確效」方面:產品的安全性、產品的衛生、以及產品的品質是本公司對所有長庚生技產品絕對不打折扣的三項堅持!因此本公司以現代製藥良好規範(cGMP)的製程標準來要求所有發酵類保健養生食品的生產製造。以冬蟲夏草產品為例,每批冬蟲夏草發酵生產時,就必須記錄5個真時線上動態參數(real time dynamic parameter)!


發酵事業部的研究同仁們不但在現代發酵工程技術上學有專精,更重要的是我們都認同公司的理念,我們將我們的愛心以專業的技術融入到產品的開發過程,因此我們以我們的產品為榮!希望您和您的家人也能感受到我們的愛心及祝福!