生物科技之奧秘 @ 水產養殖技術

隨著人類基因體的解密，生物技術的發展與應用逐漸蔚為風潮。在臺灣傳統產業一片升級聲中，生技產業已被視為「兩兆雙星」的明日之星，產、官、學、研莫不全力以赴，共襄盛舉。然而，生技產業是一種高度知識密集的產業，必須結合獨特的技術、專業的人才與充裕的資金，搭配正確的生產標的及明確的市場需求，才能成就一個體質完善的生技產業。

臺灣位於亞熱帶，四面環海，魚群種類繁多，魚類資源相當豐富。臺灣的漁業從早期的沿岸捕撈業，一直演進到目前發展極為完善的沿近海、遠洋捕撈及內陸、海面養殖漁業，整體的漁業生產環境，從魚貨生產與取得，一直到加工出口及行銷，都已發展出一套完整的上、中、下游生產機制。配合生技產業的發展，許多傳統的養殖場，已把產業的型態從原本的養殖和捕撈，轉變成為種苗生產、養殖管理改進、品種改良的技術提供者。

因此我國應致力於水產生物技術的推動和發展，以基礎研究成果配合育種、繁殖與生產，再搭配養殖管理技術、飼料生產、漁產加工、行銷系統甚至是國際貿易往來，以建立完整的水產養殖研究、發展、生產、行銷的健全網絡，成就具有國際競爭優勢的產業。

生物技術的應用

在水產養殖生物技術上，有幾種關鍵技術是值得開發的，包括繁殖力的改進、生長的促進、環境適應性的改良以及水產疫苗的研發。臺灣目前利用傳統生物技術在種魚飼養及魚苗取得方面，已具有相當成熟的技術及產能。至於在生長促進、環境適應及疾病預防方面，也經由先進生物技術的突破，運用到產業上了。下文介紹這三方面水產生物技術的新發展。

促進生長：魚類的生長受限於生理性的調控，種間大小差異性極大，某些特定魚種甚至連種內差異也很顯著。而在個體成長上，生長激素的調控扮演了關鍵性的角色，對於魚類成長的速度和成體的大小都有影響。

以類胰島素生長因子（IGF）的開發而言，目前所著重的研究包括生理機制的調控、基因的構造和表現、以及重組IGF的生物活性等。以吳郭魚為例，從其基因體中找到兩種 IGF，分別是 IGF-I 及 IGF-II。注射這兩種激素的吳郭魚，魚的體重及體長都可在十周內增加為未注射者的 1.5 倍。而利用餵食 IGF 方式進行吳郭魚的成長實驗，也已經由田間試驗證實有效，這類飼料的開發甚具上市潛力。

此外，可以利用生長激素的上游調控荷爾蒙作用，分離可能的腦下垂體激素，再強化其作用於 IGF 基因座的促進效果，可進一步刺激產生 IGF，使生長促進的效果更為完善。關於 IGF 進一步的應用，則是基因轉殖方法的建立，經 IGF 基因轉殖的吳郭魚，已確定在魚的肝臟表現出來，的確有助於吳郭魚的成長。因此經由基因轉殖方式，表現出不同的生長激素，可以有效地增進魚體生長，如能正確使用生長激素的作用，增進魚體的成長，的確可以增加水產養殖的產量與價值。

提升環境適應能力：由於臺灣位於亞熱帶，所生產的魚種大多是亞熱帶的魚種，適合的溫度大多介於攝氏 15 ~ 30 度之間。也因此，在每年寒流來襲時，養殖漁業都遭受極大的傷害，造成漁民的損失。為了減少養殖業者因寒害所造成的損失，並研發足以適應溫帶氣候養殖環境的魚種，相關研究單位分別依據魚種的不同，採用不同的策略，進行魚類抗寒能力的研究和應用。

由研究發現，某些魚類在面對低溫時，自己會發展出完備的代謝補償機制。因此利用基因轉殖的方式，把具有抗寒能力的特定激?，轉殖到其他魚種中，可以讓這些魚表現出原本不具備的抗寒能力。目前這種技術，已在斑馬魚的模式魚種上獲得成功，並且具有應用到吳郭魚，虱目魚、海鱺及石斑等其他經濟魚種上的潛力。

另一方面，在生物膜黏度穩定度改變的相關研究中指出，改變細胞膜上不飽和脂肪酸的比例，可以使其生理功能得到調控，以利魚類在低溫下的生存和成長。因此可利用調整飼料中飽和及不飽和脂肪酸的添加，使得魚類可以在低溫下，維持細胞膜的功能。這項研究在海鱺的飼料方面，已獲得初步的結果，可以降低海鱺最低耐受溫度約攝氏 2 度，多存活 24 ~ 48 小時。

同時可利用基因選殖技術，把比目魚的抗凍蛋白基因轉殖到大腸桿菌內，進而大量生產抗凍蛋白添加於飼料中。採取飼料添加、基因轉殖等方式，應用於不同魚種上，發現確實可以增加其耐寒能力，將有助於把國內常見的養殖魚種，擴展至海外溫帶養殖基地，以增加產能。

研發水產疫苗：在水產養殖上，最常見的問題是病毒感染導致魚蝦大量死亡，因為密集式的養殖環境容易造成疾病的散布。常見的水產病毒包括鮭、鱒魚中的胰臟壞死病毒、石斑魚的神經壞死病毒、以及蝦類常見的白點病毒和桃拉症病毒，這些病毒大多長存於野生的魚種中，甚難防治。

隨著生物技術的發展，對於水產病毒的特性已有相當程度的了解，因此有足夠的背景資料，來對抗這些高致病力的病毒。以胰臟壞死病毒為例，從病毒本身基因所找到的第五蛋白，具有抑制細胞死亡程序的功能，使得細胞可以避免壞死。所以利用轉殖基因的方式，把第五蛋白的基因轉殖到寄主體內，使其表現量增加，可使受到病毒感染的細胞，產生扺抗病毒所引發的細胞壞死機制，從而使病毒的複製和繁殖受到抑制，可以有效防止病毒的擴散，降低水產養殖物的損失。