台灣海洋細菌的研究 (7) 細菌鑑定之脂肪酸分析(二)

誠如上回所言，影響細菌脂肪酸組成比例的因素很多，因此要利用它來進行菌株間分類鑑定的比對依據時，必須注意到培養條件的一致性。2010年前，論文審查者大多不太關心上述的問題，但因為工具和標準菌株的取得便利化以後，投稿人進行新菌種發表時，若要將脂肪酸列為主要比對項目，那麼，他們勢必要取得標準菌株，然後在相同培養條件，分析出菌株的脂肪酸組成，以利比對。

表1. 這是由本團隊2012年所發表的新型菌種Kangiella taiwanensis
與其它標準菌株的脂肪酸組成分比較。

脂肪酸萃取方法

細菌脂肪酸的取得係採用全細胞萃取法，即是除了細胞膜上的脂肪酸外，也會將細胞質中的脂肪酸一併取出。過去會為了定量先將細胞冷凍乾燥後，再行萃取，但後來因技術精進，便自平板培養基上刮取菌體，直接進行萃取脂肪酸，較早的萃取方法如圖一所示。

圖1 細菌細胞脂肪酸萃取步驟。

商業化的分析工具

Microbial IDentification Inc (MIDI) 成立於1991年，該公司開發了一套以細菌脂肪酸為鑑定依據的系統，依據其標準作業程序，收集並萃取出細胞脂肪酸，置入全自動化的GLC中，透過其資料庫比對分析，即可快速比對出未知分離株的近似種類；若是進行新菌種的脂肪酸組成分析，該系統亦會提供詳細的資料給使用者。

 

圖2. MIDI所提供的脂肪酸標準化步驟。(詳細可至該公司網站下載資料。)

 

後記：

早在二十多年前，台灣已經引進此系統，畢竟它的價格並不是一般的實驗室可以負擔，因此，食品工業發展研究所( FIRDI: Food Industry Research and Development Institute)轄下生物資源保存及研究中心 (Bioresource Collection and Research Center)提供商業化的代工服務，如果有需要可逕洽該單位。

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台灣海洋細菌的研究 (7) 細菌鑑定之脂肪酸分析(一)

細胞脂肪酸與分類學

傳統細菌分類法，不外以細菌形態、生理與生化及生態等特徵加以分類。但隨著知識和技術的快速累積，細菌學者注意到不同類別的細菌，其細胞內分子階層各物質(如核酸、脂質、蛋白質等)之異同，而有遺傳分析(genetic analysis)，血清學(serology)，化學分類(chemotaxonomy)等方法為學界所應用，使細菌分類之客觀性大幅提昇。

細胞脂肪酸的組成分析係化學分類法之重要項目之一，它在細菌鑑定及辨種上非常有用，有報告指出利用脂肪酸之組成分來歸類菌種，其效果與利用核酸雜交方法來歸類相似(Costas et al. 1992)，不論是常溫細菌(Bertone et al. 1996; Veys et al. 1989)或好熱性細菌(Danato et al. 1990; Tindal 1991)，都可利用此方法進行明確及快速鑑定。由於分析技術改良，及商業自動化流程的建立，由抽取全細胞脂肪酸到完成分析，僅耗費很短時間(Moss 1990)，因此它已成為細菌鑑種的必要項目。

脂肪酸與細胞膜之關係

細胞膜是細菌管制營養及代謝廢物進出細胞之門徑，並身兼感應外部訊息之工作，以傳遞訊息使細胞對環境之壓力(stress)有所回應，做出適當之調適。細胞膜之流動性影響許多發生在膜上的重要生化反應，而脂質是決定膜流動性之關鍵角色，其中脂質之脂醯基鏈( fatty acyl chain)之形態、固醇(sterol)量多寡、磷酸脂親水性頭端(polar head-groups of phospholipids)的性質等因子均與膜流動性的維持有密切關係(Russell 1989)，此三者中，以脂醯基鏈(即是脂肪酸)之型態於決定細胞膜脂質的物化特性上扮演特別重要的角色。

影響細菌細胞脂肪酸組成變化的因子

1.  溫度

溫度是影響細菌生存的重要因子，許多細菌可藉由溫度適應機制(thermo-adaptation mechanism)調整細胞內部功能及改變成分，諸如：製造溫度誘發蛋白質(temperature-induced protein)(Wu and Welker 1991; Trent et al. 1994)、改變營養需求(Campbell and Williams 1953)等，使細菌能順利度過不適宜的環境。而細菌為因應溫度變化，亦會改變細胞膜上脂肪酸組成比例，藉此維持膜的流動性及功能，已有證據顯示脂肪酸之改變影響到細胞膜上酵素之調控(Brenner 1984)，而細胞膜之脂質種類變化亦被認為是生物生存在高溫的重要憑藉(Ratledge and Boulton 1985)。一般而言，微生物傾向於環境溫度升高時增加細胞膜上飽和及長鏈脂肪酸之比例，在溫度降低時不飽和及支鏈狀(特別是anteiso)比例增加，亦即藉著細胞膜熔點改變，使其流動性得以適度的調節(Cronan and Gelmann 1975; Hasegawa et al.1980; Russell 1983; Suutari & Laakso, 1992)。

2.  鹽度 (NaCl)

大部分能生存於高滲透壓環境之生物，將低分子量的物質聚集在內部以平衡細胞膜所受到之滲透壓(Yancey et al. 1982)，其中利用有機物調整細胞內部膨壓的報告已散見於有關細菌、藍綠菌、真菌、藻類及酵母等之研究上(Ben-Amotz and Avron 1983; Csonka 1989; Hagemann et al. 1987; Hocking 1986; Meikle et al. 1988)。抵抗滲透壓最直接之方式是改變細胞膜上脂質之組成，在許多耐鹽及好鹽性細菌細胞，由NaCl誘發細胞膜脂質組成改變，使細菌在高滲透壓環境中得以控制離子之穿透力，得以維持細胞之完整性(Hiramatsu et al. 1980)，而改變膜上脂質之最佳方式則為轉換其脂醯基鏈(脂肪酸)之種類(Russel and Kogut 1985)。細胞脂肪酸組成因培養基之NaCl之濃度改變而產生變化者發生在許多耐鹽性及好鹽性細菌(Hanna et al. 1984; Monteoliva-Sanchez et al. 1987)。

3.  培養基

常溫細菌細胞膜脂肪酸之種類組成和比例易隨各種培養條件而發生變化(Adams & Russell, 1992; Suutari & Laakso, 1992)。

4.  增殖期(growth phase)

細菌在不同增殖期時，其細胞脂肪酸組成會有不同程度之變化(Nordstrom 1992; Ratledge and Boulton 1985)。

脂肪酸分析技術

取在最適培養條件下剛達穩定期之菌液，離心後，將菌體凍乾，然後以多種有機溶劑萃取出細菌細胞膜上之脂肪酸。萃取方法主要依據Suutari et al. (1990)及Moss (1990)的方法再略加修改，其詳細步驟如流程圖所示。獲得之脂肪酸衍生物萃取液則以氣相層析儀(Gas Chromatography, GC)分析脂肪酸之種類組成及比例，其儀器配備及分析條件如下：

儀器配備

氣相層析儀： Shimadzu GC-14A

積分儀： Chromatopac C-R6A

管柱： fused silica capillary BP-70 column (SGE, 25 m×0.25 mm i.d., 0.25 mm film thickness)

分析條件

攜帶氣體：He (流速為4 ml/min)。

注射口：100℃。

火焰-離子偵測器(Flame-Ion Detector)：250℃。

管柱溫度：100℃維持1分鐘，再以每分鐘昇高 5℃ 之速率加溫至220℃，於220℃下維持8分鐘。

(待續.....)

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台灣海洋細菌的研究之番外篇(6).青青校樹之種樹篇

十年樹木，百年樹人！   千年成精耶？

  3/12是國訂植樹節，在那個有點遙遠的年代，許多的公家或私人單位都會舉辦植樹活動，若是”重要人物”所栽種者，下屬皆會為其立牌記念。然後，這些樹的興衰會與栽種官員形成一種聯結，而變成民間茶餘飯後的話題。其實，這不過是馬屁文化的展現而已。

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        甲戍春三月假日，離鄉背井的歹命人末學與學弟在實驗室做些無聊的瑣事，家住台北的學妹於午間也出現，告知學校森林系正在發送樹苗。問日：要不要來種種樹啊？(OS：原來植樹節到了啊！) 商討後，何不學學一些名人們種樹立碑的手法，搞不好日後咱幾個成名了，這親手栽種的樹木，會跟著紅了。決定要種，但種在哪兒？剛好本所新館正門龍邊有個小空地，就種在此處囉！當然學長出張嘴，學弟、妹們便去領樹苗了。總共領回四棵樹苗(這數目當然不是個吉數，也注定日後必有損也！)，計有楓香、羊蹄甲、白雞油(光蠟樹)、樟樹。於是自新館大門起算，依次將這四棵樹苗種下。

        末學最愛的楓香並沒有熬過那年長長的夏天，而與世別矣。為什麼會喜歡楓香，其實道理很簡單，只要住過研一舍，而且每天騎腳踏車經過農化系和女五舍間的小路，你會愛上那種與楓香對話的感覺。可惜的是農化系旁的楓香被行政體系破壞了，已不復當年的榮景。

現在農化系旁的楓香成現在這種鳥樣子？唉....

(孤狗截圖，不忍再去探訪！)

        楓香枯萎後的某一天，三樓化學組的師生在其位置種了芒果，後來又出現了桑樹等。數年後，舊地重遊，苗已成木，而且枝葉扶疏、綠意盎然。心想再過個幾年，未學的姪子輩若成為校友時，一定要帶他來看一看，阿伯親自參與所種植的樹木，但這願望是否能實現，好像都不是操之在我。

 

十多年後樹苗變成了樹木，但卻遮蔽了新館望向醉月湖的視野。

   

        戊戌年，大事不妙矣！茂密的樹木不見了，羊蹄角和樟樹己遭砍除，感覺天空是開了，新館視野是變亮了，但末學的心卻暗了！無怪乎，末學恩師謝教授常常抱怨 “學校行政管理者的腦筋真的很差勁，樹長的好好的，為什麼要去砍除它？難道他們不知道，要長成這般大小的材積是要多少年啊！馬鹿(謝教授雖是留日滴，但他不會講這兩字，末把它寫出代表教授的氣憤程度)…！”。有好幾次謝教授碰到校工在砍樹，都會當場質問他們，並透過管道想要制止”砍樹”這種愚蠢的行為，但結果都是令人沮喪的。

 

這棵白雞油是目前僅存者，希望它可以支撐到未學姪子

考上，成了他爸、媽的學弟後，由末學指引他來參觀。

後記：

  當年訪過許多大學，就屬耶林大道最吸引末學了。前輩曾提起，耶林大道是根據易理所設計的，所以不管是那個政府執政，台大的地位是難以撼動，台灣學界永遠的難波萬。二十世紀末，台灣陸續新設立了許多大學，其中有仿台大椰林大道設計者，但終不過是狗尾續貂罷了，其校運如何，就不得而知囉。

台灣海洋細菌的研究之番外篇(5).青青校樹之芭樂蓮霧

青青校樹     萋萋庭草     欣霑化雨如膏

筆硯相親     晨昏歡笑     奈何離別今朝…

這首歌是上一個世紀的那個保守年代，學生畢業時唱的歌，但末學對歌詞有些不明瞭！

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話說很久以前，台灣中、小學各級學校的校園樹木略顯單調(專業地說是多樣性低了點)，榕樹、鳳凰木、樟樹、大王椰子等大概是主流，因為它們都是綠色的，所以叫青青校樹？(其實也有很多變葉木！)但為什麼不種果樹呢？非得要萋萋庭草？這是末學百思不解的。其實，在校園種果樹有非常多的好處(應該可以寫一篇專業學術論文！)，最重要一點是學生會很開心。為了滿足莘莘學子的渴望，這首畢業歌當年被改為：青青校樹，芭樂蓮霧，鳳梨西瓜攏有…….(其它記不得了！)。

長大後，才明瞭原來大學校園是有果樹的，但是要在”大間”的學校才比較容易找到。其實，這間末學待了很長時間的學校，因為有園藝系、農藝系和農場的關係，果樹是有的，當然作物(如水稻、高梁、玉米)亦不在話下，只是它們被控管(不知加了什麼藥？呵…研究用的麻！)，無人控管的大概就是本研究所前湖邊的那棵蓮霧樹及行政大樓側邊的橄欖樹，它們跟末學發生了親密的關係。

研究生時期，老闆的辦公室視野遼濶，手扶著鐵窗往外望去，可以鳥瞰那一片微綠的醉月湖面，立於湖中那座無橋聯接的涼亭顯得格外突兀，稍微瞭解的人，縱使在大熱天，也會有思緒才下眉頭，但寒意卻上心頭的感覺。在靠近本所的湖邊角落處，有一棵不知多久前就存在的土蓮霧，雖然這種果樹年內可以多次開花結果，但令人印象深刻是暑假時，大雨伴隨大量落果，經學生踩踏及烈日曝曬後，發出的酸臭味道。

紅色箭頭所即是土蓮霧樹，之前景觀未改造前，它更靠近湖邊。

鄉下來的孩子吃慣了山珍野味，”在欉尚青” 這個概念是深植內心的。當年初遇這土蓮霧時，滿心歡喜，自忖：這大城市的校園竟有如此這般的好物，不摘個幾顆祭祭五臟廟，太說不過去了。雖然粒粒有蟲，但也阻止不了品嚐的意途。滋味如何？如預期為酸>澀>甜。隨著對校內環境瞭解，下一期的果實就不再採摘了。為什麼？因為湖的周圍有化學系，理學院學生實驗室等等，所以末學不再跟自己身體過不去。

紅色箭頭所指這排樹，如果没記錯，應該有橄欖樹。

記得上研究所的第一年九月，學長說他發現校園內有橄欖，提議摘幾個來吃看看，於是揪了三個人，騎上腳踏車來到行政大樓旁的橄欖樹下，趁月黑風高，上樹摘下一袋的果實，帶回男十二舍(早已拆掉，大概在凝態館位址)。試吃結果，除了澀之外，只有些許想像中的味道。眾人想了想就醃製吧！學長去研究室取了五公升的三角瓶，洗淨瓶子和果實，放入大把鹽和一包二砂，瓶口封好。經過月餘，該是試吃的時候了，於是召集宿舍內環工所、數學所、漁科所、海洋所等代表，但皆無人敢吃，只有學長他吃了，問他味道如何？突見他眉頭一皺回說：太好吃了啊！但您們相信嗎？案情太不單純了。最後，這些醃果還是進了垃圾桶，讓三角瓶回到該去的地方！

印象中，在植物系或園藝系曾見過土芭樂，但因尚未成熟，未曾摘下來試吃，恐怕蓮霧之事會重演。如果無污染，校園種果樹不是很好嗎？蓮霧、芭樂年內可以結果多次，善加利用，校園可以充滿歡樂的！

詩曰：

蓮座花開君不睬

霧霾眼朦眾卻迷

芭蕉扇動人速墜

樂極悲生天難啟

註：《青青校樹》是中文畢業歌曲，翻譯自日語畢業歌曲《仰げば尊し》。當年是畢業季伴隨眼淚必唱的曲子。

台灣海洋細菌的研究之番外篇(4). 諸惡莫作，眾善奉行！

壬申年冬一日，師召集眾徒曰：各自請回書寫壹聯，名曰「諸惡莫作，眾善奉行」。明午繳回。

眾徒回曰：諾。退後，各自尋思，師何意也？師尚年輕，難道有疾？按時服藥否？？？…

眾徒中，屬勇哥師兄最受師所賞識，擅長楷書體，其餘弟子則多繕狗爬字體，不戡入目。眾遂推由勇哥書寫一帖，呈上，待師評閱，有圖為證。

此帖自壬申年貼掛至今己二十五年有餘，出自418的學

生應該都將這句話深植心中。這或許就是老師的本意。

眾人皆讚嘆勇哥書法之精，同儕間無人出其右，必獲師讚賞也！

隔日午間，師入室，閱畢曰：○×☆✽♀♂℅※.......。擲回。

眾徒議論，不知師何意也？

數日後，師座後牆出現一幅掛飾。

 

此帖不知為何名家所書寫，但整體看

起來比較像當年夜市販售的掛飾。

   

至今，末學仍無法參悟師評語〝○×☆✽♀♂℅※.......〞的內涵。不專業地比較兩帖間，大抵是字體大小和字形差異而已，惟末學仍舊喜歡勇哥所書者，有清純的溫度〔美不美是很主觀地！〕。在眾人要求下，勇哥同意將帖子留了下來，貼掛於鐵櫃上。勇哥學成出師後，末學則會對每屆新進學弟妹講述此帖原由，並要求勿擅自將其取下。日後，「諸惡莫作，眾善奉行」遂成為418室的傳承要旨。

有詩為證：

眾徒未解師來意

善性本有自迷惘

奉命書寫情下種

行者匪懈心放光

註：

「諸惡莫作，眾善奉行」是一般台灣民間較常用，然佛教界則作為「諸惡莫作,諸善奉行」。諸經中如：

《增一阿含經》：尊者阿難便說此偈「諸惡莫作，諸善奉行，自淨其意，是諸佛教。」
《過去七佛通戒偈》亦云：「諸惡莫作，眾善奉行，自淨其意，是諸佛教。」
《六祖壇經》則略記載：神秀師把佛教理論「戒、定、慧」解釋為：「諸惡莫作名為戒，諸
 善奉行名為慧，自淨其意名為定。」而惠能大師則另有不同解說：「心地無非自性戒，心
 地無痴自性慧，心地無亂自性定。」
《太上感應篇》：「其有曾行惡事，後自改悔，諸惡莫作，眾善奉行，久久必獲吉慶。」<約
 南宋時期>

研究室逸事(1). 黃鐘毀棄，瓦釜雷鳴！

一日，某師進研究室，喟然而嘆：黃鐘毀棄，瓦釜雷鳴！

小子憂之，趨前問曰：師何事苦也？

師曰：升等難哉！？○×☆✽♀♂℅※.......

教師升等

先談一下好久以前的前段班國立大學升等。

當時是二級(正和副)制度(講師不在此探討)，教授的員額大概有一定 (多以院為單位)，所以出缺時，有資格的副教授備好資料(包括：發表paper的數目和排名、獲獎、書籍、服務、教學等)提出升等申請。先由系所教授投票，若有數名申請人通過審核，就進一步投票排序，後送院內審核，最終轉校評會核定。升等重點就在系內排序，在名額限量下(限量是殘酷滴！)，院評會一般尊重各個系所的排序取第一位(除非太扯，否則第二位大多莎喲納菈！)，校評會則依院評照案通過，除非再有情況發生，譬如：黑函。(大學怎會有黑函呢？呵….您們太小看教授們了，他們也是人，而且是有點聰明的人，搞起這個來，其手段可能更腹黑喲！)

解釋完升等制度，末學以桌頭的身份，將上述〝○×☆✽♀♂℅※......〞的抱怨原文，翻譯如下： (如與事實不符，請依當時在場人士認知為主，末學概不負任何法律責任。)

評委說：paper的排名、點數和數量不是系上評選的重點，只要夠格即可，教學部分大家都差不多，服務的部分才是重點！什麼是服務？就是資不資深、兼的職務多不多、跟教授們熟不熟，也就是學術表現只要及格即可，除非表現非常非常好(譬如發表在science或nature這種神級期刊上)！因為這次本系的申請人就屬某師最菜，雖然學術表現最好，但還是被捨了！正所謂〝黃鐘毀棄，瓦釜雷鳴〞啊。

幾個月後，院評傳回訊息，某師果然未通過審核！還好來年，再度申請，也就光榮升等。

教師甄選

又是好久以前，國立大學教師的聘任制度大概如下：各系所出缺時，具有資格的申請人受邀至系內演講，最後由系內所有教授投票，票數最高者獲選，再送院、校教評會通過。這完全是民主展現，毫無疑義！但是規則是人定的，既是人定，必有漏洞。

但在〝更〞好久以前，系主任(或所長)的權力是非常大的，他們大多是大老或老大，系主任要誰進來教書，沒人會反對，因為底下的人大都是他帶出來的。隨著時間推進，當大老無法視事時，系內會出現派別，大師兄和二師兄不和，或和三師弟也有摩擦，師兄弟之間開始出現小集團，或另有外來集團加入戰局等，呵…好戲就上場了。系務會議吵吵鬧鬧是常有的事 (國外會不會這樣？有學長出國唸書回來，告知國外也差不多啦！)。但民主社會就是投票決勝，誰掌握的票多，大概就有主導權。當有教授退休時，大家為了爭取未來那一票，無不絞盡腦汁，最好是自己派系或學生進來！

甄選新教師時，會很多人來應徵，因此書面審查先涮掉一些無關的人，留下各派系想要的對象。投票規則怎麼定，才是一門學問。一般候選人會留下3至5個，有時會兩輪投票，或者僅有一輪。投票方式可能方式如下：

1.選舉人一人一票。(有時會出現同票狀況，這就會進入兩候選人PK決勝，但這方式好像最公平！)

2.一人兩或多票(這個大多發生在第一輪，是為避免派系支持的第一人選發生落馬的情況下，還有第二人選進入決賽)，但是若沒有規定選舉人〝必須一定〞投兩票，這時就會有人棄投，只投他要的人，如果其它派的人傻呼地投兩票，真的就穩輸啦。

3.在選票上打分數，依被選舉人數，依次給分(比如五人參選，就依5、4、3、2、1給分)。若沒有規定必須給好給滿，否則選票作廢或重選，當然又會有人只給他要的人五分，其它人一分也不給。

上述三個甄選方式，許多系所都曾玩過，第2和3項也確實發生過一些心機重的教授只投他要的人，最後同僚的裂痕加大，而從這個方面也可以看出，此類為人師表者，真是令人敬畏啊！

(ps：好久以前的某一年，某大學某一屆校長選舉，其投票方式係以第3項為之，黑函滿天飛，非常精采。校本部推出人選聲勢較大，分部則聲量較小，但是投票結果出乎意外，因為分部的票只給他們自己的人選分數，而本部這邊，多按排序給分，來回最少差二分，所以本部人選敗了，令人扼腕。這也怨不得誰，各有天命，盡力就好。)

研究生甄試

好久以前的研究生甄試也是很精采。當名額限量時，各教授要的人，當然會私自額外出點力，這是人之常情，但是有些人就是會明目張膽地做出不恰當的評分。甄選時，除筆試較公平外(考試成績一翻兩瞪眼，多少就多少)，口試則是給了教授上下其手的機會。口試分數由甄審委員(各教授為當然委員)給分後加總平均，心機重的委員給自己的學生超高分，其他學生則給低分，甚至遇到他討厭的學生，乾脆給個極低分(當年受害者透過本文，表明雖然已不在意，但各位好像從字裡行間，還嗅得到當事人的酸味吧？！但為什會被人討厭呢？唉….錯在誰啊？)。在這種情況下，雖然他的學生筆試考差了，還是可以利用口試拉回來。因為這樣的事常發生，所以有人建議最高和最低的分數都不用(或者是差距太大的分數不用)，避免此類弊端發生。

(ps：考試是最公平的嗎？好久以前，某國家某單位舉行某甲等特考，考生只有兩名，命題者剛好是其中一位考生的授業恩師，結果出來後，兩者分數差距令人目瞪口呆！各位應該知道當中的奧義吧！？)

任何事均按規則來，不是會沒有爭議嗎？但大多事與願違，因為沒規定的就是可以做，因此才會生出那麼多的令人不恥的事，但有違法嗎？呵…心善的人，無論怎麼做，不會離道理太遠，遠必改之；心邪之人，怎麼做大多都會歪理。這就是人生啊…

有道是：

黃中通理玄難識

鐘鼓晨暮意盡空

毀譽有無身不縛

棄名拋利心自通

註：

✽黃鐘：1. 古音樂十二律之一，屬六陽律的第一律； 2. 古樂器名。器大聲宏，具有校正音律之效。

✽〝黃鐘毀棄，瓦釜雷鳴〞語出《楚辭．屈原．卜居》。原文為：「黃鐘毀棄，瓦釜雷鳴。讒人高張，賢士無名。」。比喻鼠輩猖狂，賢才落難，不被重用。