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1、关于食品生物化学关于食品生物化学(2)第一页，本课件共有57页第一章第一章 绪论绪论第一节 食品生物技术涵义一、生物技术一、生物技术生物技术（biotechnology）：是以生命科学为基础，利用生物（或生物组织、细胞及其他组成部分）的特性和功能，结合先进的工程技术手段，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，加工生产产品或提供服务的综合性技术。第二页，本课件共有57页二、食品生物技术食品生物技术（food biotechnology）：是指在食品工业领域里所应用的生物技术（Biotechnology for the Food Industry）,是食品科学技术与生物技术相互渗透而形成的一门交
2、叉学科（Food Biotechnology）。第三页，本课件共有57页一、传统生物技术一、传统生物技术一、传统生物技术一、传统生物技术 生物技术的发展与食品发展的历史是密不可分的，对促进人类社会的生物技术的发展与食品发展的历史是密不可分的，对促进人类社会的生物技术的发展与食品发展的历史是密不可分的，对促进人类社会的生物技术的发展与食品发展的历史是密不可分的，对促进人类社会的文明发展有着非常重要的意义，其发展简史如下：文明发展有着非常重要的意义，其发展简史如下：文明发展有着非常重要的意义，其发展简史如下：文明发展有着非常重要的意义，其发展简史如下：BC 6000BC 6000BC 6000BC
3、 6000年，古埃及人和古巴比仑人利用年，古埃及人和古巴比仑人利用年，古埃及人和古巴比仑人利用年，古埃及人和古巴比仑人利用微生物微生物微生物微生物发酵生产酒精；发酵生产酒精；发酵生产酒精；发酵生产酒精；我国也在石器时代后期，开始利用谷物酿酒；我国也在石器时代后期，开始利用谷物酿酒；我国也在石器时代后期，开始利用谷物酿酒；我国也在石器时代后期，开始利用谷物酿酒；BC 4000BC 4000BC 4000BC 4000年，古埃及人开始用年，古埃及人开始用年，古埃及人开始用年，古埃及人开始用酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌发酵生产面包；发酵生产面包；发酵生产面包；发酵生产面包；BC 221BC 221BC
4、221BC 221年，周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋年，周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋年，周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋年，周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋生物技术的形成和发展生物技术的形成和发展第四页，本课件共有57页u 18651865年当时属奥地利的布隆（年当时属奥地利的布隆（BrunnBrunn）基督教修道院的修）基督教修道院的修士士格里高格里高孟德尔孟德尔（Gregor Johann MendelGregor Johann Mendel），根据他），根据他8 8年植年植物杂交实验的结果，物杂交实验的结果，2 2月月8 8日在当地的科学协会上宣读了一篇日在
5、当地的科学协会上宣读了一篇题为题为“植物杂交实验植物杂交实验”的论文，的论文，18661866年正式发表在该协会的会刊年正式发表在该协会的会刊上。上。但这一伟大的发现被搁但这一伟大的发现被搁置了置了3535年，孟德尔临终前说：年，孟德尔临终前说：“等着瞧吧，我的时代总有一天等着瞧吧，我的时代总有一天要来临要来临”第五页，本课件共有57页第六页，本课件共有57页 1900190019001900年，孟德尔定律的二次发现年，孟德尔定律的二次发现年，孟德尔定律的二次发现年，孟德尔定律的二次发现（1 1 1 1）荷兰阿姆斯特丹大学的教授）荷兰阿姆斯特丹大学的教授）荷兰阿姆斯特丹大学的教授）荷兰阿姆斯特
6、丹大学的教授狄夫瑞斯狄夫瑞斯狄夫瑞斯狄夫瑞斯（de Vriesde Vriesde Vriesde Vries）他进行了月草杂交试验，发现他进行了月草杂交试验，发现他进行了月草杂交试验，发现他进行了月草杂交试验，发现F2F2F2F2的分离比为的分离比为的分离比为的分离比为3:13:13:13:1。1900190019001900年年年年3 3 3 3月月月月26262626日其论文日其论文日其论文日其论文“杂种分离法则杂种分离法则杂种分离法则杂种分离法则”发表在发表在发表在发表在德国植物学会杂德国植物学会杂德国植物学会杂德国植物学会杂志志志志。狄夫瑞斯曾从。狄夫瑞斯曾从。狄夫瑞斯曾从。狄夫瑞斯
7、曾从L.HL.HL.HL.H拜莱的拜莱的拜莱的拜莱的植物育种植物育种植物育种植物育种中查到孟德尔中查到孟德尔中查到孟德尔中查到孟德尔的工作。他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版的工作。他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版的工作。他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版的工作。他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版中却只字未提。中却只字未提。中却只字未提。中却只字未提。第七页，本课件共有57页（2 2 2 2）德国土宾根大学的教授）德国土宾根大学的教授）德国土宾根大学的教授）德国土宾根大学的教授科伦斯科伦斯科伦斯科伦斯（Correns,C.ECorrens,C.ECorrens
8、,C.ECorrens,C.E）他于他于他于他于1900190019001900年年年年4 4 4 4月月月月21212121日阅读了狄夫瑞斯法文版的论文，发日阅读了狄夫瑞斯法文版的论文，发日阅读了狄夫瑞斯法文版的论文，发日阅读了狄夫瑞斯法文版的论文，发现其结论和自己的实验结果相同，尽管文中未提到孟德尔，现其结论和自己的实验结果相同，尽管文中未提到孟德尔，现其结论和自己的实验结果相同，尽管文中未提到孟德尔，现其结论和自己的实验结果相同，尽管文中未提到孟德尔，但科伦斯已从老师但科伦斯已从老师但科伦斯已从老师但科伦斯已从老师未格里未格里未格里未格里处知道了孟德尔的工作，于是处知道了孟德尔的工作，于
9、是处知道了孟德尔的工作，于是处知道了孟德尔的工作，于是他撰写了他撰写了他撰写了他撰写了“杂种后代表现方式的孟德尔法则杂种后代表现方式的孟德尔法则杂种后代表现方式的孟德尔法则杂种后代表现方式的孟德尔法则”一文，一文，一文，一文，1900,4,241900,4,241900,4,241900,4,24日发表在日发表在日发表在日发表在德国植物学会杂志德国植物学会杂志德国植物学会杂志德国植物学会杂志(18)158-168(18)158-168(18)158-168(18)158-168。这对重新发现孟德尔法则起了重要的作用。这对重新发现孟德尔法则起了重要的作用。这对重新发现孟德尔法则起了重要的作用。这
10、对重新发现孟德尔法则起了重要的作用。第八页，本课件共有57页（3 3 3 3）奥地利维也纳农业大学的讲师）奥地利维也纳农业大学的讲师）奥地利维也纳农业大学的讲师）奥地利维也纳农业大学的讲师切尔迈克切尔迈克切尔迈克切尔迈克(Tschermak)(Tschermak)(Tschermak)(Tschermak)他也作了他也作了他也作了他也作了豌豆杂交试验豌豆杂交试验豌豆杂交试验豌豆杂交试验，发现了，发现了，发现了，发现了分离现象分离现象分离现象分离现象，撰写了，撰写了，撰写了，撰写了“关关关关于豌豆的人工杂交于豌豆的人工杂交于豌豆的人工杂交于豌豆的人工杂交”的讲师就职论文，清样出来后他读到了的讲师
11、就职论文，清样出来后他读到了的讲师就职论文，清样出来后他读到了的讲师就职论文，清样出来后他读到了狄夫瑞和斯科伦斯的论文，于是急忙投寄论文摘要，于狄夫瑞和斯科伦斯的论文，于是急忙投寄论文摘要，于狄夫瑞和斯科伦斯的论文，于是急忙投寄论文摘要，于狄夫瑞和斯科伦斯的论文，于是急忙投寄论文摘要，于1900190019001900，6,246,246,246,24日也发表在日也发表在日也发表在日也发表在德国植物学会杂志德国植物学会杂志德国植物学会杂志德国植物学会杂志。三个人的。三个人的。三个人的。三个人的工作都发表在工作都发表在工作都发表在工作都发表在德国植物学会杂志德国植物学会杂志德国植物学会杂志德国植
12、物学会杂志，都证实了，都证实了，都证实了，都证实了孟德尔法孟德尔法孟德尔法孟德尔法则则则则。以上以上以上以上3 3 3 3位植物学家几乎同时证明了孟德尔遗传规律，从此位植物学家几乎同时证明了孟德尔遗传规律，从此位植物学家几乎同时证明了孟德尔遗传规律，从此位植物学家几乎同时证明了孟德尔遗传规律，从此揭开了遗传学研究的新纪元。揭开了遗传学研究的新纪元。揭开了遗传学研究的新纪元。揭开了遗传学研究的新纪元。第九页，本课件共有57页Hugo de Vries(1848-1935)Carl Erich Correns(1864-1933)Erich von Tschermak(1871-1962)第十页，
13、本课件共有57页u 18851885年，年，巴斯德巴斯德（Louis Pasteur)Louis Pasteur)首先证实发酵是由首先证实发酵是由微生物微生物引起的，并建立了引起的，并建立了微生物纯种培养技术微生物纯种培养技术；u 2020世纪世纪2020年代，工业生产中大规模采用年代，工业生产中大规模采用纯种培养技纯种培养技术术发酵生产发酵生产丙酮和丁醇丙酮和丁醇；u 同时代，同时代，Alexander FlemingAlexander Fleming爵士发现了爵士发现了青霉菌青霉菌可以产生可以产生青霉素青霉素，5050年代青霉素大量生产，为人类疾病治疗做出了巨年代青霉素大量生产，为人类疾病
14、治疗做出了巨大贡献，同时带动了大贡献，同时带动了发酵工业发酵工业和和酶制剂酶制剂工业的发展；工业的发展；以上属于传统传统意义上的食品生物技术，以上属于传统传统意义上的食品生物技术，也是近代生物技术的建立和全盛时期。也是近代生物技术的建立和全盛时期。第十一页，本课件共有57页细菌的发现细菌的发现我们已经知道我们已经知道,单个的细菌单个的细菌是十分微小的是十分微小的,它们的奥秘它们的奥秘是怎样被发现的是怎样被发现的?细菌的发现者是谁细菌的发现者是谁?他为什么能发现细菌他为什么能发现细菌?第十二页，本课件共有57页细菌的发现者是谁细菌的发现者是谁?17171717世纪的荷兰人列文虎克并非职业科学家，
15、但是他十世纪的荷兰人列文虎克并非职业科学家，但是他十分热衷自己制造显微镜分热衷自己制造显微镜经过几年的努力，他制造了能放大经过几年的努力，他制造了能放大300300倍的显微镜，是倍的显微镜，是倍的显微镜，是倍的显微镜，是世界先进水平世界先进水平世界先进水平世界先进水平第十三页，本课件共有57页列文列文虎克用虎克用自制的显微镜自制的显微镜观察河水、人观察河水、人的精液、人的的精液、人的牙垢等，发现牙垢等，发现了一个新的世了一个新的世界界他为什么能发现细菌他为什么能发现细菌?第十四页，本课件共有57页他是怎样让世人知道他的发现的他是怎样让世人知道他的发现的?列文列文列文列文虎克把自己的发现仔细记录
16、下来虎克把自己的发现仔细记录下来他把观察结果寄给了当时的权威科学机构他把观察结果寄给了当时的权威科学机构英国皇家英国皇家学会，从此名扬天下，被誉为细菌学的开创者学会，从此名扬天下，被誉为细菌学的开创者第十五页，本课件共有57页他的成功是偶然的吗？他的成功是偶然的吗？1.1.他善于发现和提出问题他善于发现和提出问题:微小微小的世界是怎样的的世界是怎样的?2.2.2.2.制定实施实验计划制定实施实验计划制定实施实验计划制定实施实验计划:自制显微自制显微镜镜,坚持观察各种微小物体坚持观察各种微小物体6060年年,做详细记录做详细记录做详细记录做详细记录3.3.善于表达和交流善于表达和交流:把观察结果
17、把观察结果把观察结果把观察结果寄给英国皇家学会寄给英国皇家学会寄给英国皇家学会寄给英国皇家学会 他的做法就是一个标准的科他的做法就是一个标准的科学探究过程学探究过程他还发现了毛细血管、人类的他还发现了毛细血管、人类的精子、多种原生动物，成功绝精子、多种原生动物，成功绝非偶然遗憾：微生物从哪来？非偶然遗憾：微生物从哪来？自然发生说自然发生说第十六页，本课件共有57页微生物学之父：法国人路易斯微生物学之父：法国人路易斯巴斯德巴斯德巴斯德以严谨的科学精神向世人揭示了细菌的许多秘巴斯德以严谨的科学精神向世人揭示了细菌的许多秘密。例如，细菌不会在自然界凭空出现密。例如，细菌不会在自然界凭空出现第十七页，
18、本课件共有57页著著名名的的巴巴斯斯德德鹅鹅颈颈瓶瓶实实验验让让认认为为细细菌菌是是自自然然产产生生的的人人彻彻底底闭闭嘴嘴鹅鹅颈颈瓶瓶实实验验的的启启示示：1 1细细菌菌可可以以用用高高温温杀杀灭灭；2 2经经杀杀菌菌的的食食物物不不接接触触细细菌菌就就不不会会腐腐败败第十八页，本课件共有57页鹅颈瓶实验原理的应用鹅颈瓶实验原理的应用1 1、外科手术用具的消毒，挽救了许多病人的生、外科手术用具的消毒，挽救了许多病人的生命命第十九页，本课件共有57页鹅颈瓶实验原理的应用鹅颈瓶实验原理的应用2 2、巴氏消毒法，这种灭菌法由巴斯德发明、巴氏消毒法，这种灭菌法由巴斯德发明、巴氏消毒法，这种灭菌法由巴
19、斯德发明、巴氏消毒法，这种灭菌法由巴斯德发明,因此得名。因此得名。牛奶、啤酒和葡萄酒、罐头等，加热到牛奶、啤酒和葡萄酒、罐头等，加热到 70708080维持维持维持维持5 5 5 5 3030分钟，就能消灭绝大部分细菌，但不会影响味道分钟，就能消灭绝大部分细菌，但不会影响味道和营养。和营养。第二十页，本课件共有57页二、现代食品生物技术的发展二、现代食品生物技术的发展u R.FranklinR.Franklin&WilkinsWilkins在在19521952年底拍得了年底拍得了DNADNA的的X-X-射线衍射照片射线衍射照片第二十一页，本课件共有57页u 1953 1953年，年，沃森沃森（
20、J.D.WatsonJ.D.Watson）和）和克里克克里克（H.F.C.CrickH.F.C.Crick）提出）提出DNADNA分子是双螺旋结构分子是双螺旋结构（double helixdouble helix），奠定了现代分子生物学），奠定了现代分子生物学研究的基础研究的基础。第二十二页，本课件共有57页 1962196219621962年，年，年，年，WilkinsWilkinsWilkinsWilkins、WatsonWatsonWatsonWatson和和和和CrickCrickCrickCrick获的诺贝尔医学和生理学奖获的诺贝尔医学和生理学奖获的诺贝尔医学和生理学奖获的诺贝尔医学
21、和生理学奖第二十三页，本课件共有57页u 1965 1965年，法国科学家年，法国科学家JacobJacob和和MonodMonod提出了著名的提出了著名的乳糖操纵乳糖操纵子学说，子学说，开创了基因表达调控研究的先河；开创了基因表达调控研究的先河；u 19681968年，美国科学家年，美国科学家NirenbergNirenberg破译了破译了DNADNA的密码的密码，HollyHolly阐阐明了明了酵母丙氨酸酵母丙氨酸tRNAtRNA的核苷酸序列的核苷酸序列，KhoranaKhorana首次合成首次合成核酸分核酸分子子，并且人工复制了，并且人工复制了酵母基因酵母基因；从而三人分享了诺贝尔医学和
22、；从而三人分享了诺贝尔医学和生理学奖。生理学奖。Figure The lac operon includes three genes第二十四页，本课件共有57页Marshall W.Nirenberg Robert W.Holley Har Gobind Khorana CornellUniversityCornellUniversityIthaca,NY,USAIthaca,NY,USAUniversityofWisconsinUniversityofWisconsinMadison,WI,USAMadison,WI,USANationalInstitutesofHealthNational
23、InstitutesofHealthBethesda,MD,USABethesda,MD,USA1/3oftheprize1/3oftheprize1/3oftheprize1/3oftheprize1/3oftheprize1/3oftheprize第二十五页，本课件共有57页u 20 20世纪世纪6060年代末，斯坦福大学的生物化学教授年代末，斯坦福大学的生物化学教授Paul BergPaul Berg开始开始研究猴病毒研究猴病毒SV40SV40，于，于19721972年获得了世界第一例年获得了世界第一例重组重组DNADNA，19801980获获得诺贝尔化学奖；得诺贝尔化学奖；生物技术时代
24、的新纪元生物技术时代的新纪元Paul BergWalter GilbertFrederick Sanger1/2oftheprize1/2oftheprize1/4oftheprize1/4oftheprize1/4oftheprize1/4oftheprize第二十六页，本课件共有57页u 1972 1972年，美国加州大学的年，美国加州大学的BoyerBoyer教授从大肠杆菌中分离出一教授从大肠杆菌中分离出一种新的种新的核酸酶核酸酶EcoREcoR，它可以特异性地切割，它可以特异性地切割DNADNA，这种新的核，这种新的核酸酶就是酸酶就是限制性内切酶限制性内切酶生物学家有了强大的生物刀生物
25、学家有了强大的生物刀。随后，陆续发现了近百种内切酶，可以更加自如地对随后，陆续发现了近百种内切酶，可以更加自如地对DNADNA进行操进行操作。作。BoyerBoyer教授成为美国第一家上市生物公司教授成为美国第一家上市生物公司GenentechGenentech的副总裁。的副总裁。Herbert Boyer 第二十七页，本课件共有57页u 1977 1977年，美国科学家年，美国科学家SangerSanger设计出了一种设计出了一种DNADNA测序测序的方法，即的方法，即双脱氧法双脱氧法；同年，；同年，MaxamMaxam和和GilbergGilberg也发明了一种也发明了一种化学测序方法化学
26、测序方法两种方法为两种方法为DNADNA序列分析提供了序列分析提供了有力工具有力工具，极大地推动了，极大地推动了分子生分子生物学的研究物学的研究。Frederick SangerWalter Gilbert19801980年获得了诺贝尔年获得了诺贝尔医学和生理学奖医学和生理学奖第二十八页，本课件共有57页u 1984 1984年，德国人年，德国人KohlerKohler、美国人、美国人MilsteinMilstein和丹麦人和丹麦人Jerne Jerne 由由于发展了单克隆抗体技术，完善了极微量蛋白质的检测技术而分享于发展了单克隆抗体技术，完善了极微量蛋白质的检测技术而分享了诺贝尔医学和生理学
27、奖。了诺贝尔医学和生理学奖。Niels K.JerneCsar MilsteinGeorges J.F.Khler1/3oftheprize1/3oftheprize1/3oftheprize1/3oftheprize1/3oftheprize1/3oftheprize第二十九页，本课件共有57页u 1986 1986年，美国科学家年，美国科学家MullisMullis发明了发明了聚合酶链式反应技术聚合酶链式反应技术（Polymerase Chain Reaction,PCRPolymerase Chain Reaction,PCR），为分子检测、基因突变、基），为分子检测、基因突变、基因工程
28、提供了有力的工具，因此，因工程提供了有力的工具，因此，19931993年获得诺贝尔化学奖。年获得诺贝尔化学奖。for his invention of the polymerase chain reaction(PCR)methodKary B.Mullis1/2oftheprize第三十页，本课件共有57页 当然，以上内容只是促进现代生物技术发展的几个重要研究成果和当然，以上内容只是促进现代生物技术发展的几个重要研究成果和里程碑！里程碑！其实，还有许多重要的研究成果：其实，还有许多重要的研究成果：如，如，19281928年年格里菲斯格里菲斯（Frederick GriffithFrederi
29、ck Griffith）的）的细菌转化实验细菌转化实验；AveryAvery的的离体转化实验离体转化实验等等证明证明DNADNA是遗传物质是遗传物质第三十一页，本课件共有57页 Meselson Meselson 和和StahlStahl关于关于DNADNA的的半保留复制半保留复制等为现代基因工程技等为现代基因工程技术奠定了坚实的基础。与此同时，术奠定了坚实的基础。与此同时，细胞培养技术细胞培养技术、细胞融合技术细胞融合技术、现代发酵工程现代发酵工程、现代酶工程现代酶工程、生物工程下游技术生物工程下游技术和和现代分子检测现代分子检测技术技术等也取得了长足的发展。等也取得了长足的发展。第三十二页
30、，本课件共有57页第二节 食品生物技术主要研究内容第三十三页，本课件共有57页一、一、生物技术的基本内容生物技术的基本内容 及各内容间的关系及各内容间的关系生物技术的基本内容生物技术的基本内容1基因工程（基因工程（基因工程（基因工程（geneengineering）2发酵工程发酵工程发酵工程发酵工程(fermentationengineering)3酶工程（酶工程（enzymeengineeringenzymeengineering）44细胞工程（细胞工程（细胞工程（细胞工程（cellengineering）5蛋白质工程（蛋白质工程（proteinengineering）第三十四页，本课件共有
31、57页各内容间的内在关系各内容间的内在关系四者彼此密切联系、难以分割四者彼此密切联系、难以分割 ;酶工程是从发酵工程分离出来的一部分被称为酶工程是从发酵工程分离出来的一部分被称为“分子水平上的发酵工程分子水平上的发酵工程”；细胞工程中的动植物细胞大规模培养技术也有人认细胞工程中的动植物细胞大规模培养技术也有人认为应列入发酵工程；为应列入发酵工程；蛋白质工程又称第二代基因工程；蛋白质工程又称第二代基因工程；基础和归宿是发酵工程和酶工程基础和归宿是发酵工程和酶工程。第三十五页，本课件共有57页（一）基因工程（一）基因工程（Geneengineering）是是20世纪世纪70年代以后兴起的一门新技术
32、，年代以后兴起的一门新技术，也称也称DNA重组技术重组技术主要原理：以分子遗传学为基础，利用人工方主要原理：以分子遗传学为基础，利用人工方法把生物的遗传物质分离出来，在体外进行切法把生物的遗传物质分离出来，在体外进行切割、拼接和重组。然后将重组的割、拼接和重组。然后将重组的DNA导入某导入某种宿主细胞中，从而改变它们的遗传性质。种宿主细胞中，从而改变它们的遗传性质。这种创造新生物并赋予新生物以特殊功能的这种创造新生物并赋予新生物以特殊功能的过程称为基因工程过程称为基因工程 第三十六页，本课件共有57页（二）细胞工程（二）细胞工程（Cellengineering）基本原理基本原理体外大量培养技术
33、、细胞融合技术体外大量培养技术、细胞融合技术(也称细胞杂也称细胞杂交技术交技术)、细胞拆分、染色体工程和繁殖生物、细胞拆分、染色体工程和繁殖生物学技术等学技术等第三十七页，本课件共有57页（二）细胞工程（二）细胞工程（Cellengineering）基本原理基本原理体外大量培养技术、细胞融合技术体外大量培养技术、细胞融合技术(也称细也称细胞杂交技术胞杂交技术)、细胞拆分、染色体工程和繁殖、细胞拆分、染色体工程和繁殖生物学技术等生物学技术等第三十八页，本课件共有57页（三）发酵工程（三）发酵工程（Fermentation engineering Fermentation engineering）
34、u 主要原理主要原理u 包括微生物生长动力学，发酵条件的优化和控包括微生物生长动力学，发酵条件的优化和控制，生化反应器的设计，以及产品的分离、提取制，生化反应器的设计，以及产品的分离、提取和精制等技术和精制等技术 第三十九页，本课件共有57页（四）酶工程（四）酶工程（Enzymeengineering）主要原理主要原理酶固定化技术、细胞固定化技术、酶化学修饰酶固定化技术、细胞固定化技术、酶化学修饰技术和酶反应器设计等技术技术和酶反应器设计等技术（五）蛋白质工程（五）蛋白质工程（Protein engineeringProtein engineering）主要原理主要原理第四十页，本课件共有57
35、页二、食品生物技术的研究内容二、食品生物技术的研究内容 1 1 1 1 研究开发和生产食品新组分、新产品，特别是微生物研究开发和生产食品新组分、新产品，特别是微生物研究开发和生产食品新组分、新产品，特别是微生物研究开发和生产食品新组分、新产品，特别是微生物细胞和真核细胞培养代谢物，以及用于功能性食品的天细胞和真核细胞培养代谢物，以及用于功能性食品的天细胞和真核细胞培养代谢物，以及用于功能性食品的天细胞和真核细胞培养代谢物，以及用于功能性食品的天然活性物质和功能性因子；然活性物质和功能性因子；然活性物质和功能性因子；然活性物质和功能性因子；2 2 2 2 应用生物技术，特别是酶和酶系，研究和解决
36、食品及农产品应用生物技术，特别是酶和酶系，研究和解决食品及农产品应用生物技术，特别是酶和酶系，研究和解决食品及农产品应用生物技术，特别是酶和酶系，研究和解决食品及农产品的加工过程和保藏中的问题；的加工过程和保藏中的问题；的加工过程和保藏中的问题；的加工过程和保藏中的问题；3 3 3 3 提高传统食品的品质和工业化水平；提高传统食品的品质和工业化水平；提高传统食品的品质和工业化水平；提高传统食品的品质和工业化水平；4 4 4 4 应用酶法分析、免疫酶联分析和应用酶法分析、免疫酶联分析和应用酶法分析、免疫酶联分析和应用酶法分析、免疫酶联分析和DNADNADNADNA探针等生物技术研究探针等生物技术
37、研究探针等生物技术研究探针等生物技术研究食品、粮油、油脂与植物蛋白以及饲料的快速分析和质食品、粮油、油脂与植物蛋白以及饲料的快速分析和质食品、粮油、油脂与植物蛋白以及饲料的快速分析和质食品、粮油、油脂与植物蛋白以及饲料的快速分析和质量控制。量控制。量控制。量控制。（请对照教材（请对照教材（请对照教材（请对照教材P2-4P2-4P2-4P2-4学习。）学习。）学习。）学习。）第四十一页，本课件共有57页三、食品生物技术的发展趋势三、食品生物技术的发展趋势1传统酿造食品的技术改造传统酿造食品的技术改造2微生物酶制剂的开发和应用微生物酶制剂的开发和应用3酵母系列产品及单细胞蛋白（酵母系列产品及单细胞
38、蛋白（SCP）的开）的开发发4酶法淀粉糖的发展酶法淀粉糖的发展5利用生物技术开发出的新食品材料不断涌利用生物技术开发出的新食品材料不断涌现现6利用生物技术获得功能性食品基料大有可利用生物技术获得功能性食品基料大有可为为第四十二页，本课件共有57页第三节第三节 生物技术的应用生物技术的应用 第四十三页，本课件共有57页一、农业二、医药三、环保四、化工 第四十四页，本课件共有57页一、农业：1.转基因农作物目前，世界种植的主要转基因农作物有4种：玉米、棉花、大豆和油菜籽；其它转基因农作物包括烟草、番木瓜、土豆、西红柿、亚麻、向日葵、香蕉和瓜菜类。发达国家已经或正在进行的田间试验达数千次。发展中国家
39、目前正在对约200种转基因农作物进行田间试验，其中在拉丁美洲田间试验的转基因农作物达152种，非洲为33种，亚洲为19种。第四十五页，本课件共有57页从性能上区别，现有的转基因农作物可分为4个种类：一是Bt农作物，可抵御害虫的侵害，减少杀虫剂使用量；二是抗除草剂农作物；三是抗病毒农作物；四是营养增强型农作物。第四十六页，本课件共有57页转基因农作物正面临市场危机l科学上引起的激烈争论：（1）基因转移对生态环境的潜在影响；（2）抗病毒和抗害虫农作物的负面影响；（3）植入基因对人类和动物健康的负面影响。l经济和社会原因：（1）国家之间的经济利益冲突；（2）各国之间的技术竟争；（3）消费者的经济利益
40、；（4）消费者的文化背景和宗教信仰差异。第四十七页，本课件共有57页转基因农作物发展前景第一、与世界情况相反，美国转基因农作物种植面积仍处在不断增长之中，比5年前增加24倍。第二、世界转基因农作物业已说服几乎所有的国家政府和世界组织支持这一正在激烈争议之中生物技术。第三、随着生物技术不断完善，数年后肯定会出现可以同时给农场主和消费者都带来巨大好处的新型转基因农作物品种。第四、世界各国相关法律强化对转基因农作物的管理，但并不是绝对禁止。第四十八页，本课件共有57页一种植转基因玉米中色氨酸含量提高20，而色氨酸是人体必需氨基酸；转基因油菜籽不饱和脂肪酸含量明显增加，对心血管有利；转基因米，所含的维
41、生素A比普通大米多23倍。推广这种大米，将有助于人们补充食物中维生素A的不足，尤其是对儿童，可以避免他们患眼盲症。而现在，全世界每年有50万儿童因维生素A缺乏而患病。第四十九页，本课件共有57页第一代金大米第一代金大米第五十页，本课件共有57页第五十一页，本课件共有57页第五十二页，本课件共有57页2.转基因家畜转基因家畜n n转基因牛奶，增加乳铁蛋白、抗病因子含量，而脂肪含量则有所降低。n n日本：抗疯牛病转基因牛。n n美转基因猪能长鱼肉：猪体内含有可制造omega-3不饱和脂肪酸的基因。第五十三页，本课件共有57页人乳铁蛋白转基因牛人乳铁蛋白转基因牛第五十四页，本课件共有57页二、医药、
42、环保、化工二、医药、环保、化工n n利用转基因动物生产蛋白质和制造药物。n n加拿大：环保型转基因猪，同普通猪相比,这种猪排这种猪排出的粪便所含的污染物显著出的粪便所含的污染物显著 降低。降低。n n转基因植物治理工业废水：由北京大学生命科学院蛋白质工程国家重点实验室研究成功的转基因烟草和转基因蓝藻，可分别用于吸附并排除土壤、水域中重金属镉、汞、铅、镍污染。第五十五页，本课件共有57页教材及推荐参考书教材及推荐参考书n1彭志英彭志英.食品生物技术食品生物技术.北京北京:中国轻工业出版社中国轻工业出版社,1999.n2罗云波罗云波,等等.食品生物技术导论食品生物技术导论,北京北京:中国农业大学出版中国农业大学出版社社,2002.3王岁楼王岁楼.食品生物技术食品生物技术.北京：海洋出社北京：海洋出社,1998.n4刘冬刘冬,等等.食品生物技术食品生物技术.北京：中国轻工业出版社，北京：中国轻工业出版社，2003.n5瞿礼嘉瞿礼嘉,等等.现代生物技术导论现代生物技术导论.北京北京:高等教育出版社高等教育出版社,1999.n6黄诗笺黄诗笺.现代生命科学概论现代生命科学概论.北京北京:高等教育出版社施高等教育出版社施普林格出版社普林格出版社,2001.第五十六页，本课件共有57页感谢大家观看第五十七页，本课件共有57页