食品生物技术导论绪论

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1、食品生物技术徐金瑞xujr343@126.com食品科学学院引言二十一世纪是信息时代，是知识经济时代。知识经济时代有以六大技术为标志的高新科学技术群：电子信息、生物技术、新材料、新能源、海洋技术、航空航天技术。当今世界，各国综合国力竞争，实际上是现代科学高新技术的竞争。其中，生物技术对解决当今社会的许多重大问题，如食物短缺、能源、环境污染、人类健康等问题发挥了极重要的作用，尤其是随着人类基因组计划的实施，生物技术的应用已得到了空前发展。因此让高等院校学生了解现代生物技术的基础知识和国内外生物技术各领域发展的来龙去脉、研究现状、发展方向和相应对策，对拓展

2、知识面、提高现代科技素质具有重要意义。生物技术是“利用生物有机体或其组成部分发展新产品或新工艺的一种体系”，或“操纵生物的细胞、组织或酶，进行生物合成、生物转化或生物降解，大规模地生产预期产品或达到特殊目的的一门技术”。与生物技术有关的学科：生物学、分子生物学、细胞生物学、生物化学、微生物学、遗传育种学、数理化、化学工业……一、概述第一章绪论1、生物技术的概念生物技术有时也称为生物工程，是以现代生命科学为基础，运用先进的科学原理和工程技术手段按预先的设计来加工或改造生物材料从而产生出人类需要的产品或达到某种目的。化学工程、机械工程、控制工程、环境工程与

3、人类健康、农业、资源、能源、环境有关基因、细胞、有用物、个体或个体一部分植物学、动物学、遗传学、分子生物学、微生物学等粮食、医药、食品、能源、金属等生命科学工程科学生物技术（生物工程）研究领域基因工程细胞工程酶工程发酵工程分离工程蛋白质工程服务领域人类健康农业资源能源环境食品化学设备Biotechnology化学工业生物生理学分子与细胞生物学遗传学生物化学微生物学能源与环境管理农业食品疾病诊断商业应用健康与制药食品生物技术是涵盖范围最广泛的学科之一发酵技术世界上第一只转基因动物荧光树转基因抗虫棉和普通棉荧光鱼A—带有人生长激素基因的白鼠B—正常白鼠环境

4、监测：基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染物。1吨水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来美欧日生物产业构成比例全球生物技术产业结构2、食品生物技术的概念食品生物技术是生物技术的重要分支。主要指生物技术在食品工业中的应用，其以基因工程技术为核心手段，包括细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等技术，贯穿于食品制造的全过程（上游过程和下游过程）。或者，利用生物体及其细胞、亚细胞和分子组成部分，结合工程学、信息学等手段研究及加工处理或制造食品产品的新技术。二、食品生物技术研究内容（领域）基因工程细胞工程酶工程发酵工程蛋白质工

5、程食品生物工程下游技术食品生物技术与食品安全的关系（一）基因工程（DNA重组技术）（GeneEngineering）应用人工方法把生物的遗传物质(DNA)分离出来，在体外进行切割、拼接和重组。然后将重组的DNA导入某种宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传品质；或者使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达，以获得基因产物(多肽或蛋白质)。操作对象基因切→接→转→增→检基因克隆操作环节新性状、新产品细胞内DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段基因工程技术路线①②③④⑤⑥基因克隆技术的一般步骤①从细胞中分离出DNA

6、②限制酶截取DNA片断③分离大肠杆菌中的质粒④DNA重组⑤用重组质粒转化大肠杆菌⑥培养大肠杆菌克隆大量基因（二）细胞工程（CellEngineering）应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行细胞水平上的培养、繁殖；或人为改变细胞的某些生物学特性，从而达到改良生物品种或创造新品种；或加速繁育动、植物个体；或获得某种有用的物质的过程。包括：动、植物细胞的体外培养技术细胞融合技术（细胞杂交技术）单克隆抗体技术细胞核移植与动物克隆技术干细胞技术操作对象细胞培养、增殖、改造细胞操作环节新性状、新产品细胞或其组成部分和构成的组织、器官等

7、，如染色体、细胞核、原生质体、整个细胞、受精卵、胚胎、组织或器官细胞工程技术路线（三）酶工程（EnzymeEngineering）利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，或对酶进行修饰改造，借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的一项技术——利用酶的催化作用进行物质转化，生产产品。操作对象酶酶的固定化、分离纯化及改造操作环节酶制剂由生物活细胞产生的生物催化剂酶工程技术路线（四）发酵工程（FermentationEngineering）也称微生物工程。利用微生物生长迅速、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代化工程技术手段，由微

8、生物的某种特定功能生产出人类所需的产品称为发酵工程。如：抗生素的发酵生产。操作对象微生物发酵培