高级食品微生物课程论文基因工程的应用进展与未来展望

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1、高级食品微生物课程论文基因工程的应用进展与未来展望摘要：食品生物技术是现代生物技术在食品领域中的应用，是指以现代生命科学的研究成果为基础，结合现代工程技术手段和其他学科的研究成果用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。21世纪的食品工业将是建立在现代食品生物技术和现代食品工程技术两大支柱上的一个全新的朝阳产业。食品生物技术已经渗透到食品工业的方方面面，在促进人类社会文明的发展方面有着非常重要的作用。关键词：食品生物技术基因工程转基因食物食品工业食品生物技术在食品工业中的应用首先是基因工程的应用。即以DNA重组技术或克隆技术为手段，实现动植物、微生物等的基因转移或DNA重组，以

2、改良食品原料或食品微生物。基因工程技术在20世纪90年代开始在食品工业中应用，其标志是第一例重组DNA基因工程菌生产的凝乳酶在奶酪工业的应用。微生物源基因工程食品是最早的转基因食品，在1988年瑞士当局通过了重组DNA基因工程菌生产凝乳酶的安全性评价，允许在奶酪工业中使用。目前，转基因微生物主要生产用于食品加工的酶和食品添加剂。一、从转基因食品的发展阶段来看，转基因食品的发展可以分为三类1、第一代转基因食品，是以增加农作物抗性和耐贮性的转基因植物源食品。2、第二代的转基因食品是以改善食品的品质增加食品的营养为主要特征。3、第三阶段的转基因食品是以研究增加食品中的功能因子和增加

3、食品的免疫功能。二、基因工程1、基因工程的概念基因工程是20世纪70年代初发展起来的一门新兴科学由此而引发了当今世界各国所瞩目的生活技术。基因工程用人工的方法把不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切、拼接、重组形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。2、基因工程技术在食品行业中的应用基因工程技术是现代生物技术的核心内容，即采用类似工程设计的方法，按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接，再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞进行无性繁殖，并使目的基因在受体细胞中高速表达，产生出人

4、类所需要的产品或组建成新的生物类型。塑料作为四大包装材料之一，由于其质轻、强度好用量逐年递增。但由于用石油产品制成的传统塑料其废弃物很难降解造成白色污染。因此可降解塑料成为当今的研究热点。目前PHB的生产成本依然太高，用细菌发酵生产PHB的成本至少是化学合成聚乙烯的5倍，这严重限制了PHB在商业上的应用。为降低PHB的生产成本，提高PHB与传统塑料的市场竞争力，可向植物体内引入PHB生物合成途径，以植物为表达载体，利用CO2及光能合成PHB，是大规模廉价生产PHB的一种很有前景的方法，用转基因植物来生产PHB是降低生产成本的较好选择。在食品保藏、贮运方式上，利用基因工程可延长

5、食物的贮藏期改变传统的贮运方式。如通过转基因技术生产的延熟番茄，主要通过乙烯合成途径调控。抑制乙烯合成，从而达到延迟成熟、耐贮藏的目的。郑铁松等报道。促进果实成熟和器官衰老是乙烯最主要的生理功能在果实中乙烯生物合成的关键酶主要是ACC合成酶和ACC氧化酶，在果实成熟时这两种酶的活力明显增加，导致乙烯含量急剧增加，促进果实成熟。另据刘全永报道，采用基因工程技术，使外源性基因导入马铃薯中，可赋予其特定的抗病性，从而大大提高了原材料的品质。基因工程技术在食品行业中的应用具体概括有以下几个方面：利用基因工程改造食品微生物、利用基因工程改善动物食品原料的品质、利用基因工程改进食品生产工艺、

6、改良食品风味、利用基因工程生产食品添加剂及功能性食品。三、基因工程的发展概况1、基因工程的前期准备阶段1944年，美国微生物学家Avery等通过细菌转化研究证明DNA是基因载体，明确了基因的分子载体是DNA而不是蛋白质，即遗传的物质基础。2、基因工程的诞生1972年，Berg等首次用限制性内切酶EcoRI切割病毒SV40DNA和噬菌体DNA，经过连接，组成重组DNA分子。1980年人们首次通过显微镜注射培育出世界第一个转基因动物—转基因小鼠。983年美国和法国的科学家在世界上第一次进行了抗除草剂转基因烟草的田间实验。3、基因工程的迅速发展阶段近20年是基因工程迅速发展的阶段，在基

7、因工程基础研究方面开发了大量的基因操作技术，开发了许多共供转化原核生物和动物、植物细胞载体并获得了大量转基因生物。在农业上，基因工程发展速度势头强劲。据估计，2000年全球转基因作物种植面积由1996年的170万hm2，增加到4420万hm2，增加了25倍之多。四、现代生物技术食品安全自从发现遗传物质DNA的双螺旋结构，现代分子生物学的研究进入了一个崭新的时代。20世纪60年代末斯坦福大学教授Berg尝试用来自细菌的一段DNA与猴子病毒SV40的DNA连接起来，获得世界第一例重