生物技术的研究

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇生物技术的研究范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

生物技术的研究范文第1篇

[关键词] 蛋白质化学；生物技术；研究；分析

[中图分类号] R34[文献标识码]A[文章编号]1674-4721（2011）04（a）-024－01

本文就蛋白质化学以及生物技术做一综述，现分析如下：

1 蛋白质化学生物技术研究

蛋白质生物技术的主要任务之一就是要通过变化的蛋白质表达量，来寻找疾病潜在的诊断标志物。另一方面，蛋白质是生物体内的执行者，许多生物学过程、蛋白质降解、细胞之间的识别，都是依据蛋白质传递的信息来完成的[1]。

1.1 对蛋白质的化学标签

标签就是要将能够区分的元素差异的物质引入到差异样本中去，利用质谱分析得到的信息，将相对量的差异区分显示出来。化学标签的主要作用就是：便于目标蛋白的定位、追踪、纯化以及结构和相互作用研究[2-3]。

1.1.1 体内的标记体内的标记，也可以称为是代谢的标记。就是利用含有稳定的同位素，饲料对动物进行喂养和培养，将标签成功的引入。15N和13C是比较常用的稳定的同位素[4-5]。

1.1.2 氨基酸标记氨基酸的标记就是将氨基酸碳原子和氢原子替换成为稳定的元素，然后再将这样稳定的氨基酸加入到某种培养基中，这样细胞就会将氨基酸加入到蛋白质中引入的标记[6-8]。

1.1.3 体外的标记体外的标记主要分为酶解前、酶解时和酶解后三个标记。酶解前标记是将含有差异试剂标记在蛋白质的某个部位上，采用ICAT的技术，进行等量的混合后酶解，最后通过链亲和素的柱子富集这些标记的肽段，利用质谱分析差异。酶解时标记，就是在内切酶作用下，蛋白质发生酶解。酶解后标记，有些标记试剂适用于在蛋白质酶解成肽段后标记，酶解后标记就是指蛋白质在酶解后对形成的肽段进行标记，这样酶解后标记就派上了用场[9]。

1.2 化学标记的优缺点和应用问题

定量标记主要就是分体内标记和体外标记，对于体外标记技术分析的范围比较广，外标记技术适合于各种条件的标记，无论是从组织、体液到细胞样品均可以。而对于体内标记而言，无法实现完全标记，主要就是取决于蛋白质的代谢问题。化学标记来分析蛋白质是比较有发展前景的学科，许多的疾病与蛋白质也有一定的联系。最近，结合稳定同位素标记和差异技术分析了磷酸化蛋白,一共分析出了8 000多个磷酸化的位点[10-11]。

化学标记的不足：是在理论上，可能使融合蛋白不稳定，改变或使融合蛋白的功能丧失。在实验中表明，当应用较大的亲和纯化标记，常会发现细菌的融合蛋白产物的功能钝化。一个表位附加标记对融合蛋白质的行为影响是多变的，且依赖于该蛋白质的结构。

2 各个国家对蛋白质化学和生物技术的研究

德国美因兹大学的哈密特・斯托科教授的报告介绍了传统的著名医学植物萝芙木碱利血平最近几年提供的有关单贴吲哚生物碱的生物合成的详细内容。日本神户学院大学的冈田芳男教授也做了关于含有2，6-二甲基-L-酪氨酸和 Pyrazinone的阿片类似物的设计和报告。日本东京大学的野水本雄教授的报告是关于细胞黏附性多肽一壳聚糖基质：这一种新型多功能生物材料，组织工程要求移植到组织的细胞，需要修复和再生[12]。

3 结语

蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。因此，它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。最近几年各国的管理人员更加重视对蛋白质的研究和探索。

[参考文献]

[1]张幼怡(主译).蛋白质－蛋白质相互作用方法与应用[M].北京:北京大学医学出版社,2008:9,120-125.

[2]魏群(主译).蛋白质:结构与功能[M].北京:科学出版社,2008:3,45-46.

[3]初众,邢春影,严善春.洋虫成虫蛋白质化学提取方法的比较[J].东北林业大学学报,2008,12(5):149-150.

[4]王彦艳(综述),陈公琰(审校).SELDI蛋白质芯片技术及在肺癌肿瘤标志物中的研究进展[J].实用肿瘤学杂志,2006,19(5):78-79.

[5]姚玉静,杨晓泉,邱礼平,等.食品蛋白质化学改性研究进展[J].粮食与油脂,2006,25(7):79-80.

[6]邢文超,强,苏志国,等.新型蛋白质修饰剂的合成及修饰牛血红蛋白的初步研究[J].中国生物工程杂志,2008,32(5):109-110.

[7]董奋强,崔英德,崔亦华,等.蛋白质化学修饰及其工业应用[J].河南化工,2008,12(4):85-86.

[8]袁勤生,张天民,荣晓花.蛋白质化学专家―戚正武院士[J].中国生化药物杂志,2008,28(19):102-103.

[9]中国生物工程杂志.第五届国际蛋白质化学和生物技术前沿研讨会在长春举行[J].中国生物工程杂志,2008,32(1):112-113.

[10]严锐,黄金营.蛋白质化学修饰的研究进展[J].化学工业与工程,2006,22(5):78-79.

[11]张天幕.电喷雾电离质谱及其在蛋白质化学研究中的应用[J].生命科学仪器,2008,58(5):85-86.

生物技术的研究范文第2篇

关键词：生物技术；环保工程；应用研究

一、现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。因此，在世界各国均重视高技术发展的当代，生物技术最被人们看好，被列为优先发展的领域，已成为21世纪最重要的技术支柱之一。

利用生物技术治理环境污染和遏制生态恶化趋势，促进自然资源的可持续利用，是一条十分有效的途径。与化学、物理等其他技术比较，环境生物技术具有效率高、成本低、反应条件以及无二次污染等显著优点。其优势具体来说有以下两点：

（一）生物技术利用发酵工程技术处理污染物质，是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷等，它是最安全和最彻底消除污染的方法，同时是有机废物资源化的首选技术，能“变废为宝”。

（二）生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，能大大降低环境友好生物材料和生物能源的生产成本，使其部分或完全取代化学材料和化学能源。

二、生物技术在环保工程中的应用

（一）工业和生活废水的整治

水是人类的生命之源，一直以来都是人类无法替代的宝贵自然资源，然而由于生产和生活污水的污染，使得人类赖以生存的水源都出现了不同程度的污染，这个问题迫在眉睫，因为如果缺少了干净的水资源，人类将无法从事正常的生活和生产活动，更严重的会影响到人类的生存。对污水的治理问题一直都是环境保护的重点问题，然而其他物理置换或者多层过滤等方法，无法彻底清除污水中的有害物质，还容易造成水体的二次污染，随着清洁的水资源越来越少，环境保护领域向生物工程技术投入了研究，并获得了良好的效果，通过使用生物工程的相关技术，利用生物制剂将污水中的污染物分解代谢成为对人体和自然环境没有威胁的清洁水，可以在不引入二次污染的同时达到较好的净水效果。废水问题是困扰现在人们的重点问题，如果有效处理废水呢？利用现代生物技术可以达到有效成果。根据现代化城市对污水排放要求的提高，生物工程领域也发展了新型技术已达到排放标准，并推动污水处理产业的发展。

（二）固体废物处理中生物技术的应用

生物技术一般用来处理有机的固体废弃物，通常有两种方法，好氧堆肥法和厌氧发酵法。

好氧堆肥法就是在有氧的自然环境中利用广泛存在的微生物的调控和控制来降解有机物，将有机物腐殖质，不仅很好的处理了固体废弃物，还可以堆腐成肥。人工按一定的比例将有机物料和填充料混合，在特定的条件下堆腐，通过微生物的降解作用使有机固体废弃物减量。厌氧发酵法同样是利用微生物的作用，不同的是应该在缺氧的条件下进行，从而将有机固体废弃物转化为二氧化碳、甲烷等气体，不仅不会对环境造成污染，产生的甲烷还可以充分利用，实现了能源回收，从而提高了生物能源的利用效率。

（三）污染土壤的生物修复

土壤的污染是近几年来被重点关注的一种污染形式，因为我们所食用的粮食和蔬菜都来源于土壤，我们的生活更是片刻都不能离开土壤，因此必须要解决土壤污染的问题。相关的研究数据表明重金属是造成土壤污染最重要的污染因子，对于土壤中重金属的处理一直以来都是一个难题，当前主要采用微生物的修复技术。土壤修复技术的原理是利用生物本身吸收和代谢的生命体活动去改变重金属的化学形态，使其化学特性固定，从而降低其在土壤中的移动性，最终达到对受污染土壤中重金属的净化和消减。通过上述生物技术处理过的土壤，不仅能够大大降低或者清除重金属的污染，还能在一定程度上提高土壤中有机质的含量，通过微生物活动改善土壤生态结构，防止水土流失。

（四）废气处理中生物技术的应用

废气处理中的生物技术包括生物膜法和生物过滤法，生物膜法处理废气和生物膜法处理污水的原理接近，利用微生物附着的多孔性介质将废水中的有害物质转化为简单地无机物，最终降解为水、二氧化碳和中性盐等无害的物质。此外，生物膜还具有较强的除臭效果，通过气液扩散、液固扩散以及生物的氧化过程等将气态转化为液态，同时将有异味的气体慢慢氧化，从而达到除臭效果。

生物过滤法是利用长满微生物的固体载体将收集到的气体吸收，然后利用填料上的微生物将吸收的气体分解，从而完成废气的除臭过程。附着在固体载体上的微生物还具有转化物质的作用，微生物生长需要足够的营养物质，所以固体载体还具有较高的有机成分。在选择载体填料的时候应该选择微生物种类丰富、比表面积较大并且吸水性好的载体，同时要求自身没有异味，结构均匀具有较好的吸附性。常用的填料有干树皮、干草、塑料盒半软性塑料。

三、结语

随着人们环保意识的不断增强，环境保护已经成为我国的一个重点工作。在环保工程中运用生物技术可以有效改善环保工作的效果，提高环保工程的治理水平和治理能力，从而为人们提供一个舒适、健康的环境，实现我国的可持续发展。

参考文献：

[1]杨荣，颜淼.探讨生物技术在环保工程中的应用[J].科技创新导报，2013，09：150.

生物技术的研究范文第3篇

1 生物技术在我国农业生产领域中的发展现状

我国农业生物技术起步晚，与发达国家有一定差距。在国家政策的扶持下，尤其是在国家“863”计划，“973”计划和“国家转基因植物研究与产业化专项”的直接支持下，已取得了很大的成绩。目前，我国农业生物技术在一些领域已经进入了国际先进行列，例如我国是世界上继美国之后，第2个拥有自主研制抗虫棉技术的国家；我国转基因水稻的研制处于世界先进水平。现如今我国涉及农业生物技术的各类研究机构已超过200家，初步形成了从基础研究，应用技术研究到产品开发相互衔接，相互促进的创新体系。

2 生物技术在农业领域中的实践应用

生物技术之所以能够对传统农业产生冲击，是因为它在改变物种性状、增加抗病害能力、提高单产、改善品质等诸多方面做出了巨大的贡献。

2.1 提高作物的抗性

自然界强光、干旱、低温等不利环境因素对作物影响极大，其引起的不良结果之一就是氧离子基团的产生，因此若能提高作物对氧离子基团的耐受能力，就能大大提高其抵抗外界不良环境的能力。例如，通过基因工程技术，将超氧化物歧化酶基因转入到作物基因组中，使其表达超氧化物歧化酶蛋白，以抵抗氧离子基团的毒害，这种技术在烟草上已经获得了应用[1]；另外利用转基因技术培育出的抗寒、抗旱、抗盐碱等作物也获得了喜人的效果[2]。

2.2 增强作物的抗病、虫害能力

虫害是导致农作物减产的重要原因之一，全世界每年因此损失达数千亿美元[3]。如今利用基因工程手段把抗虫害基因转入到农作物中，使培育出的新品种具有抗虫害功能。目前，抗虫害的基因主要有两类，一是具有杀虫活性的原毒素基因，另一类是编码蛋白酶抑制剂的基因[4]。

抗病毒最有效的方法是将弱毒株病毒外壳蛋白基因转入到作物基因组中，使其表达病毒外壳蛋白，这些蛋白的积累能够抑制病毒，这样就有效的保护了农作物。例如，美国科学家将烟草花叶病毒的外壳蛋白基因转入到烟草及番茄中，并用于大田生产实践中，其防病率高达90%[5]。

2.3 增加作物新的性状

杂草是导致农作物减产的重要因素之一，而除草剂在除草的同时也会把农作物杀死，利用基因工程技术可以解决这个问题。例如，将抗草甘膦的基因转入到植物中，使植物获得对草甘膦的抗性，在大田中使用草甘膦除草剂时就能有选择将杂草杀死而不影响农作物的生长，从而大大减少劳动力，提高粮食产量。目前已经获得抗草甘膦的转基因植物有烟草、大豆、番茄、马铃薯、棉花等[6]。

2.4 改进农产品的品质

将一些用传统育种方式无法培育出的性状通过基因工程手段引入作物，使作物提高营养价值，并达到改善产品品质的目的。近些年来进行的作物品质改良主要集中在种子贮藏蛋白、淀粉、油脂等成分的含量和组成上。比如，通过转基因技术，可使甜味蛋白在马铃薯种成功表达；可使大豆、油菜、向日葵等植物含有较高水平的不饱和脂肪酸[7]。

3 生物技术在我国农业发展中的展望

我国农业生物技术及其产业的发展前景是美好的。首先，在国际上发展生物技术的热度始终不减，仍在你追我赶，激烈竞争。这是由于生物技术多方面的应用价值决定的，而这种应用价值难以很快被其它技术所替代，据国际农业生物技术应用服务组织2011年统计，中国的转基因作物种植面积已经位居全球第六。其次，我国政府非常重视生物技术在农业上的应用。我国政府已对农业生物技术投入大量资金，此外还在生命科学和生物技术领域建立起众多国家重点实验室，吸引了一大批高水平的科技人才从事范围广泛的农业科学研究工作。

综上所述，生物技术在农业生产领域有着广泛的发展和应用前景。相信只要我们发挥优势，奋起直追，我们完全有能力攀登农业生物技术领域高峰，为我国的农业发展作出大更大的贡献。

参考文献：

[1]丁福章等.超氧化物歧化酶在烟草上的应用研究进展[J].安徽农业科学，2008， 36（ 5） ： 1897- 1898.

[2]乎庆等.植物抗性基因研究现状[J].内蒙古师范大学学报，2002，31（1）：74-82.

[3]翟礼嘉等.现代生物技术导论[M].北京：高等教育出版社，1998.

[4]冯斌，谢先芝.基因工程技术[M].北京：化学工业出版社，2000.

[5]高传生.美国生物技术及其在农业上应用[J].国外科技动态，1989，（10）：38-40.

[6]顾宝根.生物技术对未来农药的影响[J].世界农业，2000，（2）：27-29.

生物技术的研究范文第4篇

【关键词】 食品；微生物；检测技术；研究；进展

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.11.842 文章编号：1004-7484（2013）-11-6815-02

食品在生产加工、储备保存、运输销售等过程中，容易产生大量的微生物，导致食品变质，并引发食源性中毒或者感染，尤其是在环境污染不断加重情况下，微生物繁殖速度不断加快，食品安全问题越来越严重了。随着微生物检测技术在食品微生物检测中的推广和应用，简化了食品检测程序，缩短检测时间，提高检测质量，为食品卫生安全提供了重要的技术保障。

1 食品微生物检测技术

1.1 遗传学检测技术

1.1.1 PCR检测技术 PCR检测技术，即聚合酶链反应，是一种体外扩增DNA的检测方法，能够在短时间内，让某个微量DN断特异性快速扩增，最多可超过百万倍。PCR检测技术，把模板DNA、Taq酶、镁离子、引物等物质进行有效的混合，并放入到PCR微型管内，在PCR编程调控仪作用下完成检测，其具有操作简便、检测迅速、特异性高等应用优势，可通过扩增DNA，以判断是否存在某类微生物[1]。同时PCR检测技术能够对培养难度较大微生物进行检测，使得微生物检测效率大大增加。现阶段，PCR检测技术在大肠埃希氏菌、李斯特菌及沙门氏菌等检测中已得到成功应用，但是在假阳性、阴性、定量检测上还存在不足。

1.1.2 基因芯片检测技术 基因芯片检测技术主要通过纤维打印或者原位合成的形式进行检测，能够对数万个DNA探针置于支持物体表层，并获取相应的DNA探针序列，再和标记样品杂交，以杂交信号对样品进行快速的检测和判断。在食品致病菌检测中，基因芯片检测技术能够通过并行或者通量形式进行检测，仅一次实验，即可获取完成检测数据，操作简便、速度较快，可在短时间内获取检测结果，而且其特异性较强、灵敏性较高。但是检测设备、材料昂贵，检测操作要求高。

1.2 免疫学检测技术

1.2.1 ELISA检测技术 ELISA检测技术，即酶联免疫吸附，又可称为荧光酶标免疫检测技术，其主要将抗体吸附或者抗原吸附到固相载体中，并在固相载体上对免疫酶进行染色，当底物显色之后，通过定量或者定性形式，对有色产物量进行分析，可明确样品待检测物的含量[2]。ELISA检测技术集合了放射免疫与免疫荧光两种检测技术的优点，具有操作简便、灵敏性高、适用范围广、检测迅速、成本低等应用优势，能够同时对数千份样品进行检测和分析。随着ELISA检测技术不断发展和优化，其在食品卫生安全中得到广泛应用，能够对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌及沙门氏菌等进行有效检测。

1.2.2 MS检测技术 MS检测技术，即免疫磁性微球检测。由于很多食品样品多以固液混合形式存在，常规检测方法无法分离出食品中部分微生物，必须在免疫磁性微球分离作用下，才能快速将微生物分离出来。免疫磁性微球分离检测技术主要是将特异性较强抗体偶联于免疫磁性颗粒的表层，与实验样板被检测微生物特异性进行有效结合，载有微生物免疫磁性颗粒能够在外部磁场反应条件下，慢慢聚集到磁极方向，将检测样板混合液去除，不仅能够达到分离微生物作用，同时掌握微生物的密集程度。免疫磁性微球检测分离技术能够在大量混杂致病菌中，选择性将被检测微生物分离出来，使得微生物分离效果大大提高，检测时间也有所缩短，在食品卫生安全检测中具有良好的应用效果。

1.3 培养学检测技术

1.3.1 干片检测技术 干片检测技术，即快速检测试片，主要是将胶片、纸片或者纸膜作为微生物培养基的载体，把特定显色物质、培养基放置到载体上，通过对微生物生长特性或者显色反应，以对食品中存在致病微生物进行测定[3]。Forg研究者，采用快速纸片检测方法，对大肠菌群进行快速检测，将原有检测时间从72小时缩短至15小时，检测程序得到简化，检测成本也大大降低，对高分子、微生物及化学等集于一体检测技术研究和发展起到有效的促进作用。近几年来，Petrifilm研究者，以滤纸作为载体检测试片在食品微生物检测中得到广泛应用，能够对真菌、大肠菌群及大肠杆菌等微生物进行有效检测[4]。

1.3.2 全自动化检测技术 全自动化检测技术主要是在电阻抗原基础上，对微生物进行有效的检测及计数的一个系统。在培养微生物过程中，能够把培养基内大分子（如碳酸化合物或蛋白质等）电惰性物质转变成为小分子（乳酸或氨基酸等）活性物质，以降低培养微生物阻抗，使培养基内电导性发生变化，并通过定量形式获取微生物量[5]。全自动化检测技术，能够依据不同检测需求，选择不同培养基，以对样品致病菌落总数进行有效检测，如酵母菌、乳酸菌及大肠菌群等，检测时间不超过24小时，样品匀液无需稀释，且食品受到微生物污染程度越高，检测速度越快[6]。

1.3.3 ATP检测技术 ATP检测技术在活性生物检测中得到广泛应用，当生物死亡之后，ATP将在两个小时内被分解[7]。所以，通过对样品ATP浓度进行测定，即可获取活性菌群数量。荧光素酶能够在ATP辅助下对D-荧光素产生氧化反应，并形成荧光，荧光强度和ATP浓度在特定范围内，能够形成一定的线性关系，然后使用发光光度计情况下，能够对被测液体ATP量进行检测，若活性生物ATP量较为稳定，荧光定量能够清楚呈现出系统代谢活性细胞情况。荧光反应检测技术在HACCP关键控制点管理中具有重要作用，大大提高了控制点的检测速度和效率，而且便携式荧光光度计在现场检测中较为适用，不仅能够极微量致病微生物水平进行检测，同时可以对食品生产加工条件进行有效评估，对食品卫生安全监测具有重要意义。

1.4 传感器检测技术

1.4.1 光学检测传感器 光学检测传感器主要是将被检测细胞放置在传感器的表层，在厚度变化、光折射情况下，能够对微生物微小变化进行测定[8]。现阶段，光纤波导、共振镜、及干扰仪等光学检测传感器在食品致病微生物检测中已经得到成功应用。Watts等研究者，利用共振镜对食品中的金黄色葡萄球菌进行检测，测定限能够达到8×106cells/ml，检测时间仅需5分钟。Schneider等研究者，利用全内反射测量方法，对沙门氏菌进行检测，检测灵敏性能够达到5×108cfu/ml，检测时间较短，为5分钟。大量研究表明，光学检测传感器具有操作简便、检测速度快、检测时间段、成本低等优点，但是只能对存在荧光素微生物进行检测，灵敏性有待提高。

1.4.2 压电免疫检测传感器 压电免疫检测传感器主要是在金或者银晶体的电极表层上设置一层固定抗原或者抗体活性物，当液相在免疫反应作用下，固定抗原或者抗体分子能够样品存在抗体或抗原进行识别，然后与特异性进行有效结合，可产生免疫混合物，在电极表明上沉积，使得电极表层负载发生变化[9]。在免疫反应过程可作为被检测晶体的振动频率变化量，通过变化量可获取被测样品含量。Koenig等研究者，利用免疫检测传感器对沙门氏菌进行检测，获取线性范围的达到了106至108cell/ml，检测时间共需45分钟。近年来，免疫检测传感器在活性生物检测中发挥着越来越重要的作用，并成为了食品微生物检测研究重点。

1.4.3 生物发光检测传感器 通过对荧光素酶转入噬菌体进行深入研究，生物发光检测传感器在微生物检测中得到广泛应用。Folley-Thomas等研究者，利用TM4抗菌素对结核杆菌进行检测，检测灵敏性达到104cells/ml，检测时间为两个小时。Blasco等研究者，通过构建灵敏性高生物传感检测系统，能够对大肠杆菌、沙门氏菌等微生物进行检测，在整个检测反应中，噬菌体能够将微生物宿主进行分解，并通过生物发光传感器，对检测样品释放产生细胞容物内ATP进行测定，并依据菌体数量和ATP间形成的先行关系，可获取微生物总数。生物发光检测传感器具有良好的特异性，能够对活性微生物和死亡微生物进行鉴别，但是检测时间性相对较长，灵敏性相对较低[10]。

2 结 语

现阶段，食品微生物检测技术得到有效提高，并向着检测程序简便、检测精确度高、检测效率高、自动化检测等方向发展，为食品安全检测和管理提供重要技术支持。食品微生物检测方法较多，各有各的优势，检测人员应该依据食品微生物检测项目标准和要求选择适宜检测技术，或者将各种检测技术进行有效的结合，以提高食品微生物检测精确度，以保证食品卫生安全管理有效性。

参考文献

[1] 谢修志.生物技术在食品检测方面的应用[J].生物技术通报，2010，7（01）：87-88.

[2] 孙显，李玉峰.食品微生物检测技术[J].生命科学仪器，2009，5（05）：54-56.

[3] 林文辉.浅谈食品微生物检测方法的进展[J].才智，2009，2（20）：34-35.

[4] 陈鹏云.浅谈食品微生物检测技术和方法[J].价值工程，2010，8（35）：90-92.

[5] 何建仁.试论食品微生物检测技术新发展[J].科技资讯，2011，6（20）：78-79.

[6] 许子刚.浅谈食品微生物检验内容与检测技术分析[J].科技与企业，2012，4（07）：54-56.

[7] 杨全凤.基因芯片技术在微生物检测中的应用研究[J].中国医药指南，2012，12（02）：43-44.

[8] 叶思霞，蔡美平，罗燕娜.食品微生物检测技术研究进展[J].安徽农学通报（上半月刊），2009，3（19）：56-57.

生物技术的研究范文第5篇

关键词:生物技术;基因工程;细胞工程

现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010～2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容,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,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。

(二)改良酿酒酵母菌的性能

利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。

(三) 改良乳酸菌发酵剂的性能

乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH 诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DNA 片断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80 年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间) 细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d 的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。

四、小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献

[1]赵志华,岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006,04:78-80.

[2]王春荣,王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004,07:31.