食品生物技术绪论

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1、食品生物技术（FoodBiotechnology）博士生课程（ThecourseoflecturesonDr.students）第一节食品生物技术的涵义一、生物技术（Biotechnology）生物技术是一门以现代分子生物学为基础，研究微生物学、生物化学和生物系统加工技术综合应用的科学。（JohnE.smithBiotechnologyEdwordAinold,1981）生物技术是指人们以现代分子生物学为基础，采用基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等新技术手段，按照预先设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的高新技术（现代生物技术

2、涵义）。生物技术加工过程模式：生物原材料或细胞基因工程（克隆技术或DNA重组技术）新的原材料（已克隆的）或新的细胞（已克隆的）加工或发酵表达分离提纯产品（附加值高）什么叫克隆？克隆（Clone）是指在体外（无性繁殖）准确复制一个基因、一个细胞、一个细菌等等。Clone--Anexactcopyofagene,acell,abacterium,etc.生物技术的特征高新技术应用广泛具竞争力造福人类生物技术与其它学科及应用领域核心：基因工程基础：分子生物学、生物化学、微生物学、细胞免疫学、化学工程、计算机科学手段：基因工程（GeneticEngineering）发酵工程（F

3、ermentationEngineering）酶工程（EnzymeEngineering）细胞工程（CellEngineering）蛋白质工程（ProteinEngineering）生物技术的应用生物制药诊断基因治疗食品农业环境化工检测二、食品生物技术（FoodBiotechnology）食品生物技术涵义食品生物技术是指现代生物技术在食品工业中的应用。具体是指以现代生物科学研究成果为基础，结合现代生物技术手段，用全新方法和手段设计加工制造新型食品和食品原料。食品生物技术主要研究内容（1）基因工程改良食品原料、加工材料、食品品质和加工工艺革新。（2）优化发酵工艺技术，包括

4、上游工程和下游工程。（3）酶工程催化转化、分解生成目的产物；新酶源开发利用；改造传统食品工艺技术。（4）动植物大量培养生产功能性食品及其有效成分。（5）应用于保健食品，绿色食品与有机食品研究开发。（6）酶法分离技术和生物传感器的应用。（7）生物技术处理有机废水，与环境工程紧密相关。（8）再生资源的利用，包括植物纤维素、海产甲壳素等再生资源的利用。食品生物技术在21世纪食品工业发展的核心位置。酶工程是食品工业革新的关键性技术。发酵工程在现代食品生产中占着举足轻重作用。细胞工程为生产功能食品成分提供有效手段。蛋白质工程为人类改造生命物质结构的重要手段。三、食品生物技术的地位

5、与作用第二节生物技术的发展历程一、基因的发现1865年G.Mendal认为遗传性状是由一对遗传因子决定的，称为孟德尔遗传规律。1909年T.H.Morgan做了果蝇遗传因子试验，提出“突变”（Mutation）的概念。1911年W.Johanssen把遗传因子命名为“基因”（Gene）。1926年T.H.Morgan的“基因论”一书出版，创立了基因学说。二、基因本质的发现1943年O.T.Avery等做了细菌“转化”(Transformation)实验，证明基因的本质是DNA。1953年J.D.Watson和F.H.C.Crick在英国《Nature》杂志首次提出DNA

6、双螺旋结构模型，阐明了DNA的结构与生物学功能关系，为遗传信息的贮存、传递和利用提供了科学依据，创立了现代分子遗传学和分子生物学，是一个划时代的发现，后来该两位学者因这个发现均获得诺贝尔奖。基因是指DNA大分子中贮存着成为上千种基因，基因就是DNA分子一个片段。三、基因工程的创立基因在不同种之间如何互相转移、接合，形成新的性能优良品种呢？1960年发现细菌质粒（Plasmid）或病毒（Virus）可以作为基因载体。1970年H.O.Smith发现第二类DNA限制性内切酶（HindⅡ，HindⅢ等）和DNA连接酶，解决了目的基因的切割、运载和连接等问题。1970年S.Co

7、hen和Higa发现E.Coli经CaCl2处理后能接受复制子进入细胞。1973年H.Boyer和P.Berg等把不同来源基因片段在体外重组获得成功，由此宣告基因工程诞生。1、改造食品生产的菌种1990年3月荷兰Gist-Brocades采用基因工程改良了面包酵母并批准上市，其生产面包质量居世界第一。1994年2月英国BRI公司采用基因工程改良啤酒酵母成功，生产啤酒可省掉淀粉液化阶段。美国ADM公司、日本味之素公司先后于1993年、1996年采用基因工程改良了色氨酸、苏氨酸和维生素B2等生产菌株。第三节食品生物技术的应用2、改良酶制剂的生