基因工程在食品中的应用.pdf

基因工程在食品科学中的应用 基因工程在食品产业中的应用 一、利用基因工程改善食品原料的品质 二、利用基因工程改进食品生产工艺 三、利用基因工程生产食品添加剂及功能性食品 一、利用基因工程改善食品原料的品质 （一）改良动物食品性状 （二）改造植物性食品原料 （一）改良动物食品性状 1）改良牛奶品质 （1）提高牛奶中k-酪蛋白的含量：奶酪的产率与牛奶中 k-酪蛋白的含量成正比，应用基因工程将k-酪蛋白基因在 奶牛乳腺中表达。 （2 ）生产无乳糖牛奶：乳糖是牛奶中的主要糖分。对牛 奶过敏的人群就是由于体内缺乏能够消化乳糖的乳糖酶 的缘故。将乳糖酶基因在牛乳腺细胞中表达能产生无乳 糖牛奶。 提高乳牛的产奶量 （1）利用大肠杆菌基因工程大量生产牛生长 激素 （2 ）将牛生长技术基因转入奶牛体内 提高鱼的产量  生长激素基因导入到鲤鱼，虹鳟 改善鱼的生存条件  Anti-freeze peotein gene （二）改造植物性食品原料 1、提高植物性食品氨基酸含量 在植物细胞中，Lys是由Asp衍生而来的，在这个过程中有 两个起重要作用的酶，天冬氨酸激酶(AK)和二氢吡啶二羧 酸合成酶(DHDPS)。 现在已经从玉米等植物中克隆到了对Lys 的抑制作用不敏 感的DHDPS 的基因，并正在对转入此基因的植物进行检测。 （二）改造植物性食品原料 1、提高植物性食品氨基酸含量 玉米β-phaseolin富含Met，将此蛋白基因转入豆科植物， 就可以大大提高豆科植物种子贮存蛋白的Met含量，而 Met正是豆科植物种子贮存蛋白所缺少的成分。 （二）改造植物性食品原料 2、增加食品的甜味 非洲有一种植物叫应乐果，研究人员在其果实 中发现了一种叫做应乐果蛋白的蛋白质(monellin )， 咀嚼时比蔗糖大约甜1.0万倍，而它所含的蛋白 质却又不会在新陈代谢中具有与蔗糖相同的作用， 它的这种特性使之成为蔗糖的理想替代品。 （二）改造植物性食品原料 2、增加食品的甜味 采用化学方法合成出应乐果蛋白基因，它可以编码同时包 括A、B两条链的单链肽段。此融合蛋白在转基因番茄和莴 苣中进行了表达。 （二）改造植物性食品原料 2、增加食品的甜味 环化糊精(β-cyclodextrin )就是一种新的糖类物质。 将环化糊精糖基转移酶(CGT)的基因转入植物，可以在 转基因植物中获得环化糊精 。 （二）改造植物性食品原料 3、改造油料作物 最易用基因工程方法进行改造的油料作 物是油菜，迄今为止，在世界范围内种植的 良种油菜有31％是转基因品种。 （二）改造植物性食品原料 3、改造油料作物 用基因工程技术可以提高油脂中抗氧化剂的 含量。 已成功地从拟南芥中克隆甲基转移酶基因并 转导到了大豆中，甲基转移酶是γ-生育酚形成 生育酚的关键酶。转这种酶基因的大豆能在不 降低总生育酚的前提下，使α-生育酚的含量提 高80％以上。 4、改良植物食品的蛋白质品质 秘鲁“国际马铃薯培育中心”培育出一种蛋白质含量与肉 类相当的薯类； 山东农业大学将小牛胸腺DNA导入小麦系814527，在第二 代出现了蛋白质含量高达16.51％的小麦变异株； 中国农业科学院作物研究所将大米草DNA引入水稻品种早 丰，出现了籽粒蛋白质含量高达12.74％的受体变异类型。 4、改良植物食品的蛋白质品质 小麦、玉米等谷物种子缺乏赖氨酸，豆类作物种子缺 乏蛋氨酸，将富含赖氨酸和蛋氨酸的种子基因进行分 离鉴定，并转入相应的作物中，可得到营养品质较为 完全的蛋白质。 将巴西坚果或豌豆蛋白基因转入大豆中，获得含 有较高含硫氨基酸的转基因大豆。 5.改善淀粉品质  直链淀粉是α-1.4-糖苷键连接而成的多聚糖， 占30 ％左右。  支链淀粉是由α-1.4-糖苷键和α-1.6-糖苷键连 接而成的多聚糖，占70 ％左右。 淀粉合成酶和淀粉分支酶 6.提高维生素的含量 转基因水稻——“金米”（富含类胡萝卜素的大 米）  金米中含有三个外源基因：水仙花编码八氢番 茄红素合成酶的