基因工程在食品產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用

關(guān)于基因工程在食品產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用主要內(nèi)容一、基因工程概述二、基因工程技術(shù)在食品中的應(yīng)用（1）利用基因工程改造食品微生物（2）利用基因工程改善食品原料品質(zhì)（3）利用基因工程改進食品生產(chǎn)工藝（4）利用基因工程改良食品風(fēng)味（5）利用基因工程生產(chǎn)食品添加劑及功能性食品第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天二十一世紀(jì)被譽為“生物技術(shù)世紀(jì)”，基因工程是生物技術(shù)領(lǐng)域的先導(dǎo)技術(shù)，它正以爆炸式的方式迅速發(fā)展。滲透到農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等各行各業(yè)，深刻地影響著人類本身及人類社會進程。轉(zhuǎn)基因動植物的研究開發(fā)對于解決人類面臨的生存發(fā)展問題顯示出巨大的作用。但是，基因工程產(chǎn)品，尤其是轉(zhuǎn)基因食品帶來的安全性問題也引起了全世界范圍內(nèi)的密切關(guān)注。第3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天這樣的香蕉你見過么？這樣的豬你見過嗎？第4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天Haveyoueatengeneticallymodifiedfoods?不管你愿不愿意，你己經(jīng)或者正在把轉(zhuǎn)基因食品吃進肚里！轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)走進我國百姓的生活。我國已經(jīng)成為世界上第四大轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)國家。第5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天近幾年來，我國大量從美國、阿根廷等國進口大豆，其中大部分是轉(zhuǎn)基因大豆。我國有一半以上的大豆色拉油含有轉(zhuǎn)基因成分。第6頁,共25頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)基因食品有哪些？

第7頁,共25頁，2024年2月25日，星期天1.基因工程（GeneticEngineering）又稱分子克隆、DNA重組技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)。是指使用轉(zhuǎn)基因技術(shù)或分子生物學(xué)技術(shù)(不包括傳統(tǒng)育種、細胞及原生質(zhì)體融合、雜交、誘變、體外受精、體細胞變遷及多倍體誘導(dǎo)等技術(shù))，將遺傳物質(zhì)導(dǎo)入活細胞或生物體中，產(chǎn)生基因重組現(xiàn)象，使之表達并遺傳的相關(guān)技術(shù)。第一節(jié)、基因工程概述第8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2、什么是轉(zhuǎn)基因（GeneticallyModified）？

是指將不同來源的DNA分子進行重組，克服了天然物種生殖隔離的屏障，將具有某種特性的基因分離和克隆，再轉(zhuǎn)接到另外的生物細胞內(nèi)。從而可以按照人們的意愿創(chuàng)造出自然界中原來并不存在的新的生物功能和類型。3、轉(zhuǎn)基因食品（GeneticallyModifiedFoods）是指用轉(zhuǎn)基因生物制造、生產(chǎn)的食品、食品原料及食品添加物等。

簡稱：GMF4、基因工程特點1、生物的基因可以在人類、動物、植物和微生物四大系統(tǒng)間進行交流；2、變異可以定向進行；3、改良和培育新產(chǎn)品；4、促進快速生長，縮短育種年限；5、獲得高產(chǎn)量和高質(zhì)量；6、增強抗逆性(抗旱、寒、澇、熱、病毒和蟲害)；7、大大降低成本；8、生產(chǎn)出口味更佳的食物。第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在食品中的應(yīng)用（1）利用基因工程改造食品微生物（2）利用基因工程改善食品原料品質(zhì)（3）利用基因工程改進食品生產(chǎn)工藝（4）利用基因工程改良食品風(fēng)味（5）利用基因工程生產(chǎn)食品添加劑及功能性食品第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天1、利用基因工程改造食品微生物

1.1改良微生物菌種例1、

面包酵母性狀的改良

將含有外源的麥芽糖代謝基因（maltosepermease與maltase基因）導(dǎo)入面包酵母細胞中，在相同的面團發(fā)酵時間轉(zhuǎn)基因面包酵母所產(chǎn)生的CO2氣體量較原面包酵母多11%～33%，使面包結(jié)構(gòu)和口感得到改善。例2、啤酒酵母性狀的改良

（1）提高啤酒酵母利用碳水化合物的范圍

英國BrewingResearchInternational公司的產(chǎn)品研制出含有外源葡糖淀粉酶（glucoamylase）基因的轉(zhuǎn)基因啤酒酵母，可分解麥芽糖汁中的糊精，生產(chǎn)lowcarbohydratebeer,于1994年2月獲英國AgricultureandHealthMinisters批準(zhǔn)，投入商業(yè)化使用。

（2）改良啤酒口味—降低酵母中雙乙酰的含量第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天1.2改良乳酸菌遺傳特性（1）抗藥基因（2）風(fēng)味物質(zhì)基因（3）產(chǎn)酶基因（4）耐氧相關(guān)基因（例3）（5）產(chǎn)細菌素基因1.3酶制劑的生產(chǎn)例4：生產(chǎn)奶酪的凝乳酶，以往只能從殺死的小牛的胃中才能提取出來，現(xiàn)在利用DNA重組技術(shù)，將小牛凝乳酶克隆出來，轉(zhuǎn)入微生物中進行發(fā)酵生產(chǎn)，獲得大量凝乳酶產(chǎn)品，解決了奶酪工業(yè)的一大難題---避免了小牛的無辜死亡，也降低了生產(chǎn)成本。第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2、利用基因工程改善食品原料品質(zhì)2.1改良動物食品性狀2.1.1肉品品質(zhì)改良（例5）例6、在豬的基因組中轉(zhuǎn)入人的生長激素基因，豬的生長速度增加了一倍，豬肉質(zhì)量顯著提高，現(xiàn)在這樣的豬肉已在澳大利亞擺上了餐桌。我國也于2010年由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)研究成功，由于豬體內(nèi)被轉(zhuǎn)入了一種特殊外源基因—生長激素基因，能大大縮短生豬的出欄時間。2.1.2乳品品質(zhì)改良例7、從營養(yǎng)成分來看，牛奶缺乏一些重要的蛋白質(zhì)，如可以提高人體免疫力的人乳鐵蛋白和人乳清白蛋白等。將人乳中的部分基因轉(zhuǎn)移到克隆奶牛體內(nèi)能產(chǎn)生“人乳化”牛奶，可以作為缺乏母乳的母親哺乳嬰兒的替代品。第14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2.2改造植物性食品原料2.2.1植物蛋白質(zhì)品質(zhì)改良（1）提高作物中蛋白質(zhì)含量例：轉(zhuǎn)移云扁豆蛋白基因可獲得具有較高耐貯存蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)基因向日葵（2）改良氨基酸組成

利用基因工程把富含某種氨基酸的外源種子貯存蛋白的基因?qū)肴狈υ摪被岬闹参镏?，可大大改善其營養(yǎng)品質(zhì)。例如：將蠶豆中一種富含賴氨酸和甲硫氨酸的蛋白基因轉(zhuǎn)入玉米中進行表達，顯著提高了玉米的這兩種人體必需氨基酸的含量，提高了玉米的營養(yǎng)價值。第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2.2.2植物淀粉改良（例8）2.2.3植物油脂改良2.2.4提高食品中的維生素含量2.2.5改善園藝產(chǎn)品的采后品質(zhì)例9：維生素是人類缺乏的主要營養(yǎng)素之一。英國劍橋的興根塔育種公司的研究人員已經(jīng)培育出了一種命名為“金稻-2”的新型轉(zhuǎn)基因水稻，其維生素A原（胡蘿卜素），的含量比傳統(tǒng)水稻提高了20多倍。

第16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天3、利用基因工程改進食品生產(chǎn)工藝

3.1利用基因工程改進果糖和乙醇生產(chǎn)方法3.2改良啤酒大麥的加工工藝（例10）3.3改良小麥種子貯藏蛋白的烘烤特性3.4提高馬鈴薯加工性能第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天4、利用基因工程改良食品風(fēng)味

4.1甜蛋白（例11）4.2醬油風(fēng)味4.3啤酒風(fēng)味（例12）例12：具有α-淀粉酶分泌活性以及低雙乙酰產(chǎn)量的啤酒酵母工程菌的構(gòu)建第18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天甜蛋白基因MBLII對萵苣的遺傳轉(zhuǎn)化（例11）選取kan抗性芽根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)馬檳榔甜蛋白基因MBLII用限制性內(nèi)切酶EcoRI酶切質(zhì)粒PBI121用限制性內(nèi)切酶EcoRI酶切質(zhì)粒PLX10導(dǎo)入萵苣GUS檢測第19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天5、利用基因工程生產(chǎn)食品添加劑及功能性食品5.1生產(chǎn)氨基酸自20世紀(jì)70年代后期以來，氨基酸生產(chǎn)菌的育種工作就開始運用細胞內(nèi)基因重組技術(shù)和重組DNA技術(shù)，提高了育種的有效率和新菌株的產(chǎn)酸水平。

5.2生產(chǎn)黃原膠（例12）第21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共25頁，2024年2月25日，星期天5.3超氧化物歧化酶（SOD）的基因工程5.4生產(chǎn)保健食品的有效成分如：利用基因工程技術(shù)，獲得具有特殊功能的“工程菌”，進而通過發(fā)酵工程技術(shù)，工業(yè)化生產(chǎn)飼料添加劑，