生物技術(shù)-緒論

食品生物技術(shù)概論主講人：王欲翠手機(jī)號(hào)箱：1355623145@教學(xué)目標(biāo)本課程的教學(xué)目的是使學(xué)生了解如下內(nèi)容：

①基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和蛋白質(zhì)工程等生物技術(shù)的基本原理和基本方法；②生物技術(shù)在食品等領(lǐng)域的應(yīng)用；③國(guó)內(nèi)外生物技術(shù)各領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀、發(fā)展方向及其對(duì)社會(huì)各方面的深刻影響。教學(xué)要求

1．認(rèn)識(shí)食品生物技術(shù)的概念、種類(lèi)及其對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響；2．熟悉食品生物技術(shù)五大工程的原理、技術(shù)和方法；3．了解生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)及其它領(lǐng)域的應(yīng)用和成果；4.了解國(guó)內(nèi)外生物技術(shù)發(fā)明創(chuàng)新保護(hù)與生物安全性政策法規(guī)。考試考核方法課程類(lèi)型：專(zhuān)業(yè)限選課總學(xué)時(shí)：45學(xué)時(shí)平時(shí)成績(jī)：50%考試:50%其中：平時(shí)成績(jī)?yōu)椋嚎记?平時(shí)作業(yè)+課堂表現(xiàn)

考試方式為：閉卷考試第一章緒論生物技術(shù)概述食品生物技術(shù)概述

重點(diǎn)掌握

1、現(xiàn)代生物技術(shù)的概念

2、生物技術(shù)的發(fā)展史

3、食品生物技術(shù)概念、研究?jī)?nèi)容第一節(jié)生物技術(shù)的概述一，什么是生物技術(shù)生物技術(shù)(biotechnology),有時(shí)也稱(chēng)生物工程(bioengineering),是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段和其它基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理,按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料,為人類(lèi)生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的技術(shù).二，生物技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史1，經(jīng)驗(yàn)生物技術(shù)時(shí)期舊石器時(shí)代：谷物造酒公元10世紀(jì)：疫苗預(yù)防天花蘇美爾人和巴比倫人公元前6000年：啤酒發(fā)酵

埃及人公元前4000年：面包古代巴爾干地區(qū)公元前25世紀(jì)：酸奶

實(shí)踐階段，還沒(méi)上升理論階段

2.近代生物技術(shù)的建立

顯微鏡發(fā)明，微生物的發(fā)現(xiàn)，微生物的創(chuàng)立。19世紀(jì)60年代：法國(guó)巴斯德發(fā)現(xiàn)發(fā)酵是由細(xì)菌引起的；隨后科赫Koch建立了微生物的培養(yǎng)技術(shù)；19世紀(jì)中后期，酶學(xué)和酶生物技術(shù)開(kāi)始萌芽1876德國(guó)科學(xué)家L.Kunne創(chuàng)造了“Enzyme”一字，即使“酶”等

主要靠微生物學(xué)家即通過(guò)對(duì)微生物形態(tài)，生理研究建立

3，近代生物技術(shù)的全盛時(shí)期青霉素的開(kāi)發(fā)標(biāo)志全盛時(shí)期，主要技術(shù)特征微生物得純種培養(yǎng)技術(shù)，深層通氣攪拌發(fā)酵技術(shù)和代謝控制發(fā)酵技術(shù)等。此外，以酶為催化劑的生物催化過(guò)程生產(chǎn)的產(chǎn)品的問(wèn)世，加上酶和細(xì)胞固定化技術(shù)的應(yīng)用。4，現(xiàn)代生物技術(shù)時(shí)期以20世紀(jì)70年代DNA重組技術(shù)的建立為標(biāo)志1944年DNA是遺傳信息的攜帶者1953年DNA半保留復(fù)制模型1961年破譯了遺傳密碼1973年建立DNA體外重組技術(shù)，標(biāo)志基因工程技術(shù)的開(kāi)始1982年美國(guó)Eli-Lilly開(kāi)發(fā)了第一個(gè)基因產(chǎn)品——胰島素DNA體外重組實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞融合技術(shù)，單克隆抗體技術(shù)，細(xì)胞固定化技術(shù)，動(dòng)植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)現(xiàn)代生物化工技術(shù)三，生物技術(shù)的內(nèi)容及其內(nèi)在聯(lián)系1基因工程

2細(xì)胞工程

3酶工程

4發(fā)酵工程

5蛋白質(zhì)工程四，生物技術(shù)及其產(chǎn)品特點(diǎn)（一）生物技術(shù)的特點(diǎn)1，發(fā)展迅速2，高效低能3，不可替代性4，競(jìng)爭(zhēng)激烈5，涉及社會(huì)問(wèn)題

（二）生物技術(shù)產(chǎn)品特點(diǎn)

1，生物技術(shù)產(chǎn)品概述古時(shí)代，巴斯德時(shí)代，現(xiàn)代生物技術(shù)時(shí)代。時(shí)期產(chǎn)品名稱(chēng)采用技術(shù)附加值第一代產(chǎn)品啤酒，發(fā)酵面包等自然發(fā)酵很低第二代產(chǎn)品抗生素，單細(xì)胞蛋白質(zhì)，酶，乙醇，維生素，氨基酸等初步理化遺傳分析，細(xì)胞雜交，理化誘變育種等高第三代產(chǎn)品基因藥物，DNA芯片，生物導(dǎo)彈基因工程，細(xì)胞工程等很高2，生物技術(shù)產(chǎn)品特點(diǎn)

生物技術(shù)產(chǎn)品是人們利用基因工程，細(xì)胞工程，酶工程，發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)手段，按照人們預(yù)先設(shè)計(jì)，改造或加工生物體或生物原料而獲得的人們所需要的產(chǎn)品。（1）目的產(chǎn)物率低（2）初始物料復(fù)雜五，生物技術(shù)的應(yīng)用1，生物技術(shù)與農(nóng)牧業(yè)主要用現(xiàn)代遺傳學(xué)的工具來(lái)增強(qiáng)動(dòng)植物的有益性狀，以促進(jìn)產(chǎn)品的增產(chǎn)。轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)病的植物，包括抗蟲(chóng)棉，水稻等；植物快繁和植株脫毒技術(shù)用于花卉，果蔬的育苗；酶工程用于飼料加工，淀粉酶對(duì)非淀粉多糖的消耗；蛋白酶提高蛋白質(zhì)消耗率；酶制劑去除抗?fàn)I養(yǎng)因子等2，生物技術(shù)與醫(yī)藥衛(wèi)生

（1）臨床醫(yī)藥的生產(chǎn)1977年，美國(guó)首先采用大腸桿菌作為基因工程菌生產(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，開(kāi)辟了藥物生產(chǎn)的新紀(jì)元。若采用常規(guī)方法生產(chǎn)5mg該激素，則需要50萬(wàn)頭羊的下丘腦，而用大腸桿菌基因工程法生產(chǎn)同等量生長(zhǎng)激素釋放抑制激素，則僅需9L（升）細(xì)菌發(fā)酵液，使其價(jià)格隆到每克300美元基因工程來(lái)生產(chǎn)天然活性多肽或者蛋白質(zhì)，如干擾素和白細(xì)胞介素，尿激酶原激活因子等；

基因工程和酶工程，生產(chǎn)更高效的抗腫瘤的藥物和前列腺素；基因誘變，生產(chǎn)新的代謝產(chǎn)物；利用微生物生產(chǎn)酶，對(duì)藥物進(jìn)行化學(xué)修飾，如半合成青霉素的生產(chǎn)（2）醫(yī)療診斷與設(shè)備方面利用限制酶的酶切片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析方法檢測(cè)突變的基因；聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)診斷疾病等位特異性探針診斷某些疾病（3）疫苗的研制由于傳統(tǒng)的疫苗生產(chǎn)方法對(duì)某些疫苗的生產(chǎn)和使用存在著免疫效果不佳、被免疫者有被感染的風(fēng)險(xiǎn)等缺點(diǎn)，較多的基因工程式法生產(chǎn)重組疫苗則可達(dá)到安全、高效的目的，現(xiàn)已臨床廣泛而目前應(yīng)用的基因重組疫苗有病毒性肝炎疫苗（包括甲肝和乙肝疫苗等）、腸道傳染病疫苗（包括零亂和痢疾等）、寄生蟲(chóng)疫苗（包括瘧疾和血吸蟲(chóng)等）、流行性出血熱疫苗、EB病毒疫苗等。3，生物技術(shù)和環(huán)境保護(hù)生物能源是最有希望的新能源之一，通過(guò)微生物發(fā)酵或固定化酶技術(shù)，將工、農(nóng)業(yè)廢棄物變?yōu)檎託饣驓錃?，將是一種取之不盡、用之不竭的能源。應(yīng)用生物技術(shù)，加入能分解蠟質(zhì)的微生物后，利用微生物分解蠟質(zhì)使石油流動(dòng)性增加而獲得更多的石油，被稱(chēng)為三次采油。

微生物生產(chǎn)的PHA解決白色污染塑料被稱(chēng)為白色污染，是近年來(lái)環(huán)境的大敵。以聚乙烯為代表的塑料，在自然條件下極難降解，在土里埋50—100年仍舊安然無(wú)恙。由于塑料廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，造成了這種人工化合物的大量積累。積累在農(nóng)田中的塑料可導(dǎo)致土壤板結(jié)，活力下降，防礙作物生長(zhǎng)，可使作物減產(chǎn)20—40%。目前，研究者們尋找可以取代原有塑料的可生物降解的新材料。一類(lèi)由微生物合成的化合物引起了人們的興趣，這類(lèi)化合物為聚β-羥基烷酸酯，簡(jiǎn)稱(chēng)PHA，它們是由許多個(gè)β-羥基化的飽和脂肪酸聚合而成的。脂肪酸可以是丁酸，戊酸或己酸等；其他如殼聚糖膜，聚乳酸膜等

4，生物技術(shù)和食品工業(yè)面包的生產(chǎn)，酵母發(fā)酵葡萄酒的生產(chǎn)，天然酵母酸奶的生產(chǎn)，保加利亞桿菌和乳酸菌小結(jié)生物技術(shù)應(yīng)用的目的：1，提高生命質(zhì)量，延長(zhǎng)人類(lèi)壽命2，解決能源危機(jī)、治理環(huán)境污染3，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺第二節(jié)食品生物技術(shù)概述概念發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)展現(xiàn)狀未來(lái)展望總結(jié)一、食品生物技術(shù)的概念

是現(xiàn)代生物技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用。是以現(xiàn)代生命科學(xué)的研究成果為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)手段和其他學(xué)科的研究成果，用全新