食品生物技術(shù)導(dǎo)論緒論.ppt

1、,食品生物技術(shù),徐金瑞 ,食品科學(xué)學(xué)院,引 言,二十一世紀(jì)是信息時(shí)代，是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代有以六大技術(shù)為標(biāo)志的高新科學(xué)技術(shù)群：電子信息、生物技術(shù)、新材料、新能源、海洋技術(shù)、航空航天技術(shù)。,當(dāng)今世界，各國(guó)綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際上是現(xiàn)代科學(xué)高新技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。其中，生物技術(shù)對(duì)解決當(dāng)今社會(huì)的許多重大問(wèn)題，如食物短缺、能源、環(huán)境污染、人類(lèi)健康等問(wèn)題發(fā)揮了極重要的作用，尤其是隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃的實(shí)施，生物技術(shù)的應(yīng)用已得到了空前發(fā)展。因此讓高等院校學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和國(guó)內(nèi)外生物技術(shù)各領(lǐng)域發(fā)展的來(lái)龍去脈、研究現(xiàn)狀、發(fā)展方向和相應(yīng)對(duì)策，對(duì)拓展知識(shí)面、提高現(xiàn)代科技素質(zhì)具有重要意義。,生物技術(shù)是“利用

2、生物有機(jī)體或其組成部分發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種體系”，或“操縱生物的細(xì)胞、組織或酶，進(jìn)行生物合成、生物轉(zhuǎn)化或生物降解，大規(guī)模地生產(chǎn)預(yù)期產(chǎn)品或達(dá)到特殊目的的一門(mén)技術(shù)”。 與生物技術(shù)有關(guān)的學(xué)科：生物學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳育種學(xué)、數(shù)理化、化學(xué)工業(yè),一、概述,第一章 緒論,1、生物技術(shù)的概念,生物技術(shù)有時(shí)也稱(chēng)為生物工程，是以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)原理和工程技術(shù)手段按預(yù)先的設(shè)計(jì)來(lái)加工或改造生物材料從而產(chǎn)生出人類(lèi)需要的產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。,化學(xué)工程、機(jī)械工程、控制工程、環(huán)境工程,與人類(lèi)健康、農(nóng)業(yè)、資源、能源、環(huán)境有關(guān),基因、細(xì)胞、有用物、個(gè)體或個(gè)體一部分,植物學(xué)、

3、動(dòng)物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)等,糧食、醫(yī)藥、食品、能源、金屬等,生命科學(xué),工程科學(xué),生物技術(shù) （生物工程）,研究領(lǐng)域,基因工程,細(xì)胞工程,酶工程,發(fā)酵工程,分離工程,蛋白質(zhì)工程,服務(wù)領(lǐng)域,人類(lèi)健康,農(nóng)業(yè),資源,能源,環(huán)境,食品,化學(xué),設(shè)備,Biotechnology,化學(xué)工業(yè),生物生理學(xué),分子與細(xì)胞生物學(xué),遺傳學(xué),生物化學(xué),微生物學(xué),能源與環(huán) 境管理,農(nóng)業(yè),食品,疾病診斷,商業(yè)應(yīng)用,健康與制藥,食品,生物技術(shù)是涵蓋范圍最廣泛的學(xué)科之一,發(fā)酵技術(shù),世界上第一只轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,熒光樹(shù),轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉和普通棉,熒光魚(yú),A帶有人生長(zhǎng)激素基因的白鼠B正常白鼠,環(huán)境監(jiān)測(cè)： 基因工程做成的DNA探針能夠十

4、分靈敏地檢測(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染物。,1噸水中只有10個(gè)病毒也能被DNA探針檢測(cè)出來(lái),美歐日生物產(chǎn)業(yè)構(gòu)成比例,全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),2、食品生物技術(shù)的概念,食品生物技術(shù)是生物技術(shù)的重要分支。主要指生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用，其以基因工程技術(shù)為核心手段，包括細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程等技術(shù)，貫穿于食品制造的全過(guò)程（上游過(guò)程和下游過(guò)程）?；蛘?，利用生物體及其細(xì)胞、亞細(xì)胞和分子組成部分，結(jié)合工程學(xué)、信息學(xué)等手段研究及加工處理或制造食品產(chǎn)品的新技術(shù)。,二、食品生物技術(shù)研究?jī)?nèi)容（領(lǐng)域）,基因工程 細(xì)胞工程 酶工程 發(fā)酵工程 蛋白質(zhì)工程 食品生物工程下游技術(shù) 食品生物技術(shù)與食品安全的關(guān)系,

5、（一）基因工程（ DNA重組技術(shù)） （Gene Engineering）,應(yīng)用人工方法把生物的遺傳物質(zhì)( DNA )分離出來(lái)，在體外進(jìn)行切割、拼接和重組。然后將重組的DNA導(dǎo)入某種宿主細(xì)胞或個(gè)體，從而改變它們的遺傳品質(zhì)；或者使新的遺傳信息在新的宿主細(xì)胞或個(gè)體中大量表達(dá)，以獲得基因產(chǎn)物( 多肽或蛋白質(zhì) )。,操作對(duì)象,基 因,切接轉(zhuǎn)增檢,基因克隆操作環(huán)節(jié),新性狀、 新產(chǎn)品,細(xì)胞內(nèi)DNA分子上具有遺傳效應(yīng)的特定核苷酸序列的總稱(chēng)，是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段,基因工程技術(shù)路線,基因克隆技術(shù)的一般步驟,（二） 細(xì)胞工程（Cell Engineering）,應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的理論和方法，按照

6、人們的設(shè)計(jì)藍(lán)圖，進(jìn)行細(xì)胞水平上的培養(yǎng)、繁殖；或人為改變細(xì)胞的某些生物學(xué)特性，從而達(dá)到改良生物品種或創(chuàng)造新品種；或加速繁育動(dòng)、植物個(gè)體；或獲得某種有用的物質(zhì)的過(guò)程。包括： 動(dòng)、植物細(xì)胞的體外培養(yǎng)技術(shù) 細(xì)胞融合技術(shù)（細(xì)胞雜交技術(shù)） 單克隆抗體技術(shù) 細(xì)胞核移植與動(dòng)物克隆技術(shù) 干細(xì)胞技術(shù),操作對(duì)象,細(xì) 胞,培養(yǎng)、增殖、改造細(xì)胞,操作環(huán)節(jié),新性狀、 新產(chǎn)品,細(xì)胞或其組成部分和構(gòu)成的組織、器官等，如染色體、細(xì)胞核、原生質(zhì)體、整個(gè)細(xì)胞、受精卵、胚胎、組織或器官,細(xì)胞工程技術(shù)路線,（三） 酶工程 （Enzyme Engineering）,利用酶、細(xì)胞器或細(xì)胞所具有的特異催化功能，或?qū)γ高M(jìn)行修飾改造，借助生物反

7、應(yīng)器和工藝過(guò)程來(lái)生產(chǎn)人類(lèi)所需產(chǎn)品的一項(xiàng)技術(shù)利用酶的催化作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)產(chǎn)品。,操作對(duì)象,酶,酶的固定化、分離純化及改造,操作環(huán)節(jié),酶制劑,由生物活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑,酶工程技術(shù)路線,（四）發(fā)酵工程 （Fermentation Engineering）,也稱(chēng)微生物工程。利用微生物生長(zhǎng)迅速、生長(zhǎng)條件簡(jiǎn)單以及代謝過(guò)程特殊等特點(diǎn)，在合適條件下，通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)手段，由微生物的某種特定功能生產(chǎn)出人類(lèi)所需的產(chǎn)品稱(chēng)為發(fā)酵工程。如：抗生素的發(fā)酵生產(chǎn)。,操作對(duì)象,微 生 物,發(fā)酵培養(yǎng),操作環(huán)節(jié),產(chǎn)品產(chǎn)物,真菌、細(xì)菌、放線菌等,發(fā)酵工程技術(shù)路線,發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品流程簡(jiǎn)圖,發(fā)酵罐,舉例：,酒精類(lèi)飲料、醋酸

8、和面包 胰島素、干擾素、生長(zhǎng)激素、抗生素和疫苗等多種醫(yī)療保健藥物 天然殺蟲(chóng)劑、細(xì)菌肥料和微生物除草劑等農(nóng)用生產(chǎn)資料 氨基酸、香料、酶、維生素和單細(xì)胞蛋白等。,（五） 蛋白質(zhì)工程 （Protein Engineering）,是指在基因工程的基礎(chǔ)上，結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和蛋白質(zhì)化學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)對(duì)基因的人工定向改造等手段，從而達(dá)到對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行修飾、改造、拼接以產(chǎn)生能滿足人類(lèi)需要的新型蛋白質(zhì)或設(shè)計(jì)制造新的蛋白質(zhì)。,1965年，我國(guó)合成出世界上第一個(gè)人工合成的蛋白質(zhì)胰島素。,操作對(duì)象,蛋 白 質(zhì),對(duì)應(yīng)基因的修飾和合成,操作環(huán)節(jié),蛋白質(zhì)定向改造,DNARNA 蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)工程技

9、術(shù)路線,具有優(yōu)良特性的蛋白質(zhì)分子,操作對(duì)象,目的產(chǎn)物,分離、純化,操作環(huán)節(jié),純 品,？,（六）生物分離工程 （Separating and Purifying Engineering）,按照自己的愿望改造物種：采用基因工程或細(xì)胞工程方法。 基因工程和細(xì)胞工程研究成果的產(chǎn)業(yè)化：通過(guò)發(fā)酵工程和酶工程來(lái)實(shí)現(xiàn)。 基因工程、細(xì)胞工程和發(fā)酵工程中所需要的酶，往往通過(guò)酶工程來(lái)獲得。 酶工程中酶的生產(chǎn)，一般要通過(guò)微生物發(fā)酵的方法來(lái)進(jìn)行。 基因工程是核心，帶動(dòng)其他四大工程的發(fā)展，四大工程的發(fā)展又促使基因工程發(fā)展更迅猛。 基因工程和細(xì)胞工程看作生物工程的上流處理技術(shù)，將發(fā)酵工程和酶工程看作生物工程的下流處理技術(shù)。

10、,（七）各生物技術(shù)體系之間的關(guān)系,三、 食品生物技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史,1、第一代生物技術(shù)產(chǎn)品遠(yuǎn)古時(shí)代 野生栽種選良種轉(zhuǎn)化收獲物發(fā)酵技術(shù)啤酒技術(shù)發(fā)酵面包技術(shù)制醋技術(shù) 第一代生物技術(shù)產(chǎn)品：啤酒、蘋(píng)果酒、發(fā)酵面包等。產(chǎn)品附加值低。,石器時(shí)代后期：利用谷物造酒，最早的發(fā)酵技術(shù) 公元前221年，周代后期：豆腐、醬和醋； 公元10世紀(jì)至明代：種植痘苗預(yù)防天花； 西方在公元前6000年，以微生物發(fā)酵產(chǎn)生酒精并開(kāi)始釀造啤酒。 古埃及在公元前400年就開(kāi)始用酵母菌生產(chǎn)面包。,2、第二代生物技術(shù)產(chǎn)品巴斯德時(shí)代 發(fā)酵原理的證明霉菌純培養(yǎng)啤酒酵母的培養(yǎng)方法青霉素的發(fā)現(xiàn) 第二代生物技術(shù)產(chǎn)品：抗生素、酶、乙醇、維生素、生物殺蟲(chóng)劑

11、等，產(chǎn)品附加值中等。 1676年，荷蘭人Leeuwen Hoek 制成了顯微鏡并首先觀察到了微生物。 十九世紀(jì)60年代，法國(guó)Louis Pasteur首先證實(shí)發(fā)酵是由微生物引起的，并建立了微生物純種培養(yǎng)技術(shù)( 理論基礎(chǔ) )； 二十世紀(jì)20年代，大規(guī)模發(fā)酵化工原料丙酮、丁醇； 50年代，青霉素、發(fā)酵工業(yè)、酶制劑工業(yè)；,3、現(xiàn)代生物技術(shù)的崛起 DNA是遺傳物質(zhì) DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)遺傳密碼的破譯DNA重組技術(shù)現(xiàn)代生物技術(shù)（復(fù)雜的技術(shù)群）。 現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品：基因工程藥物、基因治療、轉(zhuǎn)基因植物、克隆動(dòng)物、DNA芯片等，產(chǎn)品附加值高。 以基因工程為核心，帶動(dòng)現(xiàn)代發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程及蛋白質(zhì)工程

12、的發(fā)展，形成現(xiàn)代生物技術(shù)。,4、傳統(tǒng)與現(xiàn)代生物技術(shù)的區(qū)別 古代傳統(tǒng)生物技術(shù)和近代生物技術(shù)(舊有的制造醬、酒、面包、奶酪、 酸奶及其它食品的傳統(tǒng)工藝。)只是利用現(xiàn)有的生物類(lèi)型或生物機(jī)能為人類(lèi)服務(wù)，而現(xiàn)代生物技術(shù)(5大工程)是按照人們的意愿創(chuàng)造全新的生物類(lèi)型和生物機(jī)能，造福于人類(lèi)。它是人類(lèi)在建立實(shí)用生物技術(shù)中從必然王國(guó)走向自由王國(guó)，從等待大自然的恩賜轉(zhuǎn)向索取的質(zhì)的飛躍。,四、食品生物技術(shù)研究進(jìn)展,1. 食品資源的改造 將DNA從一個(gè)生物轉(zhuǎn)化至另一個(gè)生物（重組DNA技術(shù)）。 采用細(xì)胞生物學(xué)方法，建立了細(xì)胞融合技術(shù)和動(dòng)物、植物細(xì)胞大量控制性培養(yǎng)技術(shù)，按照預(yù)定的設(shè)計(jì)改造遺傳物質(zhì)和進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。 目的：一

13、方面提高了農(nóng)作物產(chǎn)量和改善農(nóng)作物的抗蟲(chóng)、抗病、抗除草劑和抗寒等能力，另一方面使食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味品質(zhì)得到改善，食品儲(chǔ)藏和保存時(shí)間有所延長(zhǎng)。,改造的食品原料特征：,（1）抗病、抗蟲(chóng)、抗除草劑和抗旱性等作物 美國(guó)農(nóng)業(yè)部已經(jīng)批準(zhǔn)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物有七大類(lèi)35種，其中僅兩種抗病番木瓜，就挽救了美國(guó)夏威夷番木瓜產(chǎn)業(yè)?？瓜x(chóng)和推遲成熟的西紅柿，可減少化學(xué)農(nóng)藥的使用和依賴(lài)性，減少環(huán)境污染、運(yùn)輸損失。 我國(guó)已批準(zhǔn)商業(yè)化生產(chǎn)有六項(xiàng)，涉及食品的有三項(xiàng)，包括抗黃瓜花葉病毒甜椒、抗黃瓜花葉病毒番茄，轉(zhuǎn)基因耐儲(chǔ)藏番茄；我國(guó)第一個(gè)商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因耐儲(chǔ)藏番茄在室溫下儲(chǔ)藏56天，好果率達(dá)70以上。,轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻,抗卷葉病

14、毒轉(zhuǎn)基因馬鈴薯,轉(zhuǎn)基因耐藏番茄（左）和普通番茄（右）,（2 ）速生高產(chǎn)生物 如我國(guó)正在田間試驗(yàn)中的超級(jí)水稻、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)、高產(chǎn)奶量的轉(zhuǎn)基因試管牛等。,世界雜交水稻之父袁隆平 “超級(jí)雜交稻” “東方魔稻”，平均926.6kg/畝 第五大發(fā)明，“第二次綠色革命”，世界性饑餓問(wèn)題,有專(zhuān)家替我們算了一筆帳：轉(zhuǎn)基因水稻可以使農(nóng)民少用80%農(nóng)藥，增產(chǎn)6%8%，農(nóng)民每公頃平均增收676元，如果全國(guó)90%地區(qū)種植轉(zhuǎn)基因水稻，糧價(jià)將必然下降，社會(huì)福利每年增加41億美元。更直接一點(diǎn)的說(shuō)法就是：轉(zhuǎn)基因水稻晚推廣一年，我們就等于放棄了每年200億的收入。,（3） 具有特殊品質(zhì)的基因工程生物 如細(xì)胞工程技術(shù)已培養(yǎng)出含水量

15、大大降低的西紅柿、洋蔥、馬鈴薯新品種，其特點(diǎn)是可節(jié)約單耗、加工能耗、延長(zhǎng)貨架期； 培養(yǎng)出了帶咸味和奶味的適宜膨化加工的玉米新品種，以適應(yīng)低鹽、低脂肪的消費(fèi)需要； 獲得了出油率高、不飽和脂肪酸含量較高的油料作物等（如轉(zhuǎn)基因大豆）。,2. 食品加工過(guò)程和食品品質(zhì)的改良,（1） 改良食品微生物的生產(chǎn)性能 由于微生物的遺傳變異性及生理代謝的可塑性是其他生物難以比擬的，因此微生物資源的開(kāi)發(fā)具有很大潛力。 目前的工作包括采用常規(guī)的誘變、雜交方法與細(xì)胞融合、基因工程技術(shù)結(jié)合進(jìn)行菌種改造，和采用基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)構(gòu)建“基因工程菌”。,上述研究工作的意義：,1）提高發(fā)酵食品質(zhì)量并使加工過(guò)程更合理化 啤酒是

16、我國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品之一，2012年我國(guó)啤酒年產(chǎn)量490億升（居第一位，占全球產(chǎn)量的1/4）。 食品生物技術(shù)已用于啤酒酵母的改造，如將-乙酰乳酸脫羧酶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； 選育分解-葡聚糖和糊精的啤酒酵母，能夠明顯提高麥汁的分解率并改善啤酒質(zhì)量；構(gòu)建具有優(yōu)良嗜殺其他菌類(lèi)活性的嗜殺啤酒酵母已成為實(shí)現(xiàn)純種發(fā)酵的重要措施。,2）實(shí)現(xiàn)重要產(chǎn)品的高水平、低成本生產(chǎn),氨基酸是我國(guó)新型的發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品之一。目前，國(guó)外已有5種氨基酸用重組菌實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，達(dá)到較高水平（如蘇氨酸60g/L、組氨酸42g/L、脯氨酸75g/L、絲氨酸40g/L和苯丙氨酸60g/L）

17、。 食品生物技術(shù)專(zhuān)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。,（2 ）應(yīng)用于食品酶制劑的生產(chǎn),據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球70以上的食品級(jí)酶制劑是用轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)的。 轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)酶有許多優(yōu)點(diǎn)，如產(chǎn)量高、品質(zhì)均一、穩(wěn)定性好、價(jià)格低等。第一個(gè)應(yīng)用于食品上的基因工程酶為凝乳酶（Chymosin），它是制造干酪過(guò)程中起凝乳作用的關(guān)鍵酶，傳統(tǒng)來(lái)源是從小牛皺胃液中提取。,近20年來(lái)用基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)的食品酶制劑主要有：凝乳酶、-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖異構(gòu)酶、轉(zhuǎn)化酶、普魯多糖酶（茁霉多糖酶）、脂肪酶、-半乳糖苷酶、-半乳糖苷酶、-乙酰

18、乳酸脫羧酶、溶菌酶、堿性蛋白酶等。,3. 植物食品基因工程進(jìn)展,目前食品基因工程的研究主要集中在食品的蛋白質(zhì)工程、碳水化合物工程、油脂工程、貯藏保鮮工程等方面。,4. 動(dòng)物食品基因工程進(jìn)展,轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú),發(fā)紅色熒光的轉(zhuǎn)基因魚(yú),轉(zhuǎn)基因小雞,5. 發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用,發(fā)酵類(lèi)型：5種類(lèi)型 (1) 微生物菌體發(fā)酵 （2）微生物酶發(fā)酵 （3）微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵 （4）微生物的轉(zhuǎn)化發(fā)酵 （5）生物過(guò)程細(xì)胞的發(fā)酵,人類(lèi)利用微生物的發(fā)酵作用制造食品的歷史悠久，產(chǎn)品種類(lèi)繁多： 各類(lèi)調(diào)味品：如醬油、醋、味精、豆腐乳等。 酒類(lèi)產(chǎn)品：如白酒、啤酒、葡萄酒等。 各類(lèi)焙烤食品：如面包等。 各種發(fā)酵飲料：如酸奶等。

19、 發(fā)酵香腸、酸泡菜等。 經(jīng)發(fā)酵作用后，食品的色、香、味發(fā)生變化，更富有營(yíng)養(yǎng)。,利用微生物的代謝產(chǎn)物作為食品添加劑或生產(chǎn)原料，主要包括以下添加劑 ： 酸味劑：檸檬酸、醋酸、乳酸、葡萄糖酸等。 增稠劑 ：黃原膠 調(diào)味劑：谷氨酸鈉（味精） 色素：紅曲色素、核黃素、 抗菌素：乳酸鏈球菌素。 生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白： 單細(xì)胞蛋白指利用富含蛋白質(zhì)的藻類(lèi)、微生物進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，并從中提煉出的蛋白質(zhì)。 各種食用菌：如香菇、金針菇等,21世紀(jì)應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)如下食品生物技術(shù)： 加強(qiáng)遺傳育種，加強(qiáng)基因改性生物（以植物、微生物為主）的應(yīng)用研究：利用基因工程改造果蔬加工原料，延長(zhǎng)果蔬保藏期，培育更適合于食品加工的優(yōu)良品種。 加快食

20、品用新酶種的開(kāi)發(fā)：如酶法生產(chǎn)海藻糖、膽固醇氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶、釀酒用酯化酶和纖維素酶、木聚精酶等。酶和細(xì)胞的固定技術(shù)和酶化反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，如在高純度氨基酸的制備、天然風(fēng)味化合物的生物合成等生產(chǎn)中的應(yīng)用。,開(kāi)發(fā)現(xiàn)代生物技術(shù)新產(chǎn)品：如生物法生產(chǎn)食品添加劑、新型高效功能食品等。在食品添加劑方面，優(yōu)先開(kāi)發(fā)功能性添加劑，如納豆激酶溶栓素、紅曲米HMGCOA還原酶抑制劑、免疫卜球蛋白、寡肽、生物纖維素等。 繼續(xù)名代白酒傳統(tǒng)釀造工藝的改造，進(jìn)行酒類(lèi)釀造人工老熟技術(shù)的研究，固定化細(xì)胞發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用研究，酒類(lèi)芳香成分的剖析和主體香組分的確定，名優(yōu)白酒微量成分與風(fēng)味關(guān)系的解析以及白酒勾調(diào)技術(shù)的研究等。,發(fā)展微

21、生物保健食品： 如：雙歧桿菌飲料、酵母片劑、乳制品等微生物醫(yī)療保健品。 食用菌的投入與產(chǎn)出比高出其它經(jīng)濟(jì)作物；易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；可采用固體培養(yǎng)，也可實(shí)行液體培養(yǎng)，還可混菌培養(yǎng)；得到的菌體既可研制成產(chǎn)品，還可提取有效成分，用途極其廣泛。,應(yīng)用生物技術(shù)大力開(kāi)發(fā)某些蟲(chóng)類(lèi)高蛋白食品： 蒼蠅的幼蟲(chóng)（蛆）富含約62的蛋白質(zhì)及各種氨基酸，從蛆殼中還可提取純度很高的幾丁質(zhì)。 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)蒼蠅的工業(yè)化開(kāi)發(fā)興趣濃厚，因?yàn)槌四転槿祟?lèi)提供高蛋白質(zhì)源和殼聚糖生命要素外，蒼蠅還可用于研制醫(yī)藥產(chǎn)品。,五、 現(xiàn)代生物技術(shù)前景,生物技術(shù)的“六高”基本特征： 高效益：可帶來(lái)高額利潤(rùn)。 高智力：具有創(chuàng)造性和突破性。 高投入：前期

22、需要投入大量資金。 高競(jìng)爭(zhēng)：時(shí)效性的競(jìng)爭(zhēng)非常強(qiáng)烈。 高風(fēng)險(xiǎn)：具有不確定性。 高勢(shì)能：高速擴(kuò)張性,（一）生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響（服務(wù)領(lǐng)域） 1、農(nóng)業(yè)：改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺 提高農(nóng)作物產(chǎn)量及其品質(zhì)1）培育抗逆的作物優(yōu)良品系 2）植物種苗的工廠化生產(chǎn) 我國(guó)已建立了多種植物試管苗的生產(chǎn)線，如葡萄、蘋(píng)果、香蕉、柑橘、花卉等。,3）提高糧食品質(zhì) 美國(guó)威斯康星大學(xué)的學(xué)者將菜豆儲(chǔ)藏蛋白基因轉(zhuǎn)移到向日葵中，使向日葵種子含有菜豆儲(chǔ)藏蛋白。 4）生物固氮，減少化肥使用量 在缺氮的土壤中生長(zhǎng)的無(wú)根瘤和有根瘤大豆植物,發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)1）動(dòng)物的大量快速無(wú)性繁殖 1997年2月，英國(guó)Roslin研究所用綿羊乳腺

23、細(xì)胞培育出一只小羊-“多莉”。這意味著動(dòng)物體細(xì)胞同樣有可能進(jìn)行動(dòng)物的大量、快速無(wú)性繁殖。 2）培育動(dòng)物的優(yōu)良品系 采用基因打靶技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因克隆羊 利用乳腺生產(chǎn)藥用蛋白的轉(zhuǎn)基因羊 用于人體器官移植的轉(zhuǎn)基因豬,2、人類(lèi)健康：提高生命質(zhì)量、延長(zhǎng)人類(lèi)壽命 1）開(kāi)發(fā)制造奇特而又貴重的新型藥品 1977年，美國(guó)首先采用大腸桿菌生產(chǎn)了人類(lèi)第一個(gè)基因工程藥物-人生長(zhǎng)激素釋放抑制激素 2）疾病的預(yù)防和診斷1998年初，美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)了首個(gè)艾滋病疫苗進(jìn)入人體試驗(yàn)。 DNA探針，主要用來(lái)診斷遺傳性疾病和傳染性疾病。,3）基因治療 1990年9月，美國(guó)FAD批準(zhǔn)了用AIJA（腺苷脫氨酶）基因治療嚴(yán)重聯(lián)合型免疫缺陷病(一種單基因遺傳病)，并取得了較滿意的結(jié)果。 惡性腫瘤、遺傳病、代謝性疾病、傳染病等90個(gè)基因治療方案通過(guò)FDA審查；我國(guó)血友病、地中海貧血、惡性腫瘤等多個(gè)基因治療方案正在實(shí)施中。,照片中女孩是世界上首例基因治療的受益者，因其缺乏腺苷脫氨酶，免疫力極差，四歲時(shí)接受基因治療，目前非常健康。,人類(lèi)基因組計(jì)劃（HGP） 1986年美國(guó)生物學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Dulbecco首先倡議，全世界的科學(xué)家聯(lián)合起來(lái)從整體上研究人類(lèi)的基因組，分析人類(lèi)基因組的全部序列以