現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

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1、現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)作者：張微　李秀缺　于愛華發(fā)布時(shí)間：2009-1-610:30:49　　　　生物技術(shù)包括傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)和傳統(tǒng)動(dòng)生物技術(shù)之間既有聯(lián)系，又有區(qū)別。傳統(tǒng)生物技術(shù)，也可以稱為第一代生物技術(shù)，是基于醋酸、乙醇和乳酸發(fā)酵為基礎(chǔ)，經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展而建立起來的?，F(xiàn)代生物技術(shù)則是在傳統(tǒng)生物基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以DNA重組技術(shù)的建立為標(biāo)志，以現(xiàn)代生物學(xué)研究成果為基礎(chǔ)，以基因或基因組為核心，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)以基因產(chǎn)業(yè)為核心，并輻射到各個(gè)生物科技領(lǐng)域?，F(xiàn)代生物技術(shù)是2

2、0世紀(jì)70年代初在分子生物學(xué)、生物化學(xué)、生化工程、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上形成的綜合性技術(shù)?！　　　∫?、現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀　　1基因工程（Gene?engineering）的應(yīng)用　　1.1改良食品加工的原料　　應(yīng)用基因工程技術(shù)，可以將任何生物的形狀轉(zhuǎn)移到植物、動(dòng)物和微生物中，這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)已用于改造或轉(zhuǎn)化當(dāng)今用作食品的植物、動(dòng)物和微生物?！　?.1.1抗病、抗逆、抗蟲、抗旱、抗除草劑系農(nóng)作物食品工業(yè)的原料相當(dāng)大的比例來自農(nóng)作物。目前涉及食品原料的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品有大豆、玉米、油菜

3、、馬鈴薯、甜椒、番木瓜、西葫蘆等?！　∥覈?guó)研究和培育轉(zhuǎn)基因水稻、大豆、西紅柿和甜椒已獲得成功。至今為止，獲我國(guó)農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)投入商業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因食品有一種耐儲(chǔ)西紅柿、一種抗黃瓜花葉病的西紅柿和一種甜椒共三種產(chǎn)品?！　?.1.2速生高產(chǎn)生物　　應(yīng)用基因工程技術(shù)生產(chǎn)某些畜用激素已投入批量生產(chǎn)，如增加產(chǎn)奶的重組激素Rbts，在不增加飼料消耗的情況下，生長(zhǎng)激素可提高奶牛產(chǎn)奶量15%-20%，??并使豬日增重15%左右，且瘦肉比例也增大。通過轉(zhuǎn)基因手段可使動(dòng)物獲得優(yōu)良性狀。目前，生長(zhǎng)速度快、抗病力強(qiáng)、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因兔

4、、豬等陸續(xù)問世?！　?.1.3具有特殊性能的基因工程　　一項(xiàng)通過雞蛋蛋清表達(dá)外源基因的技術(shù)，由復(fù)旦大學(xué)開發(fā)成功，培育出了低膽固醇雞蛋蛋雞，抗多種流行性新禽病等的新雞品系。另?yè)?jù)報(bào)道，經(jīng)過十多年的研究探索，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的科研人員，利用轉(zhuǎn)基因手段，培育出SOD新品西紅柿。最近德國(guó)某大學(xué)的研究人員成功培植出一種轉(zhuǎn)基因胡蘿卜，可釋放出大量的乙肝疫苗成分，該方法比培養(yǎng)肝炎疫苗更加簡(jiǎn)單，且成本低廉?！　?.2轉(zhuǎn)基因技術(shù)和生物反應(yīng)器　　我國(guó)獨(dú)立人工合成構(gòu)建的蘇云金芽孢桿菌（ICPS）晶體蛋白（BT）基因，已成功地轉(zhuǎn)入我國(guó)

5、棉花主栽品種中，獲得了抗蟲能力在80%以上的轉(zhuǎn)基因棉花品系13個(gè)。利用細(xì)胞工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育抗白粉病、赤霉病、黃矮病小麥研究，已成功地將基因?qū)肫胀ㄐ←湥D(zhuǎn)抗肽基因的抗青枯病。馬鈴薯已篩選到抗性提高1-3級(jí)的株系系3個(gè)。這些轉(zhuǎn)基因植物大量的培育和推廣，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提高了生產(chǎn)率。據(jù)報(bào)道，日本培育出一種籽粒富含鐵蛋白的轉(zhuǎn)基因水稻，這種水稻可為成年人提供每日13-15mg需鐵量的30%-50%?！　〗鼛啄陙?，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物也開始源源不斷地出現(xiàn)，人們將所需的基因直接導(dǎo)入哺乳動(dòng)物如鼠、兔、羊、豬的體內(nèi)，使這種目的基因

6、在哺乳動(dòng)物的乳腺內(nèi)表達(dá)，從而可以從這些轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳汁中獲取目的基因產(chǎn)物，此項(xiàng)技術(shù)已開始應(yīng)用于生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的開發(fā)。這種利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物—乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物蛋白，不僅產(chǎn)量高，易提純，表達(dá)產(chǎn)物經(jīng)過充分修飾和加工，具有穩(wěn)定的生物活性，而且投資成本低，藥物開發(fā)周期短，經(jīng)濟(jì)效益高，澳大利亞科學(xué)家利用基因工程培育一種富含蛋白質(zhì)的苜蓿新品種。豌豆中的白蛋白與其他植物中白蛋白不同，他在瘤胃中不分解，幾乎全部被羊所吸收。用這種苜蓿新品種可促進(jìn)羊毛生長(zhǎng)，苜蓿作為理想的蛋白質(zhì)飼料作物之一，21世紀(jì)將有很大的需求量。　　1.3

7、改良微生物的苗種性能　　生物技術(shù)已用于啤酒酵母的改造，如將α-乙酰?乳酸脫羧酚基因克隆到啤酒酵母中進(jìn)行表達(dá)，可降低啤酒雙乙酰含量而改善啤酒風(fēng)味，日本生物技術(shù)專家還將霉菌的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母中使其能直接利用淀粉生產(chǎn)酒精，省掉了高溫蒸煮工序，可節(jié)約60%的能源，生產(chǎn)周期大為縮短?！　?.4應(yīng)用于食品酶制劑的生產(chǎn)　　酶制劑是從動(dòng)、植物和微生物中提取制備的具有酶特性的高效生物活性物質(zhì)，通常與少量載體混合而制成粉劑。從微生物細(xì)胞制備酶的流程一般包括破碎細(xì)胞、溶劑抽提、離心、過濾、濃縮、干燥幾個(gè)步驟，某些酶則需純度要

8、求很高的酶劑須經(jīng)幾種方法乃至多次反復(fù)處理、利用基因工程技術(shù)不但可以成倍的提高酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構(gòu)建生物工程菌來生產(chǎn)酶，僅據(jù)1995年統(tǒng)計(jì)，已有50%的工業(yè)用酶是用轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)的?！　?細(xì)胞工程（cellengineering）的應(yīng)用　　細(xì)胞工程就是在細(xì)胞水平研究開發(fā)利用各類生物細(xì)胞的工程技術(shù)。主要由細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合及細(xì)胞代謝物的產(chǎn)業(yè)。　　2.1植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)　　在人工控制條件下，以植物細(xì)胞