基因工程在食品工业中的研究进展.doc

基因工程在食品工业中的应用及研究现状 摘要：本文简要介绍了基因工程技术，综述了基因工程在食品工业中的应用现状，讨论了基因工程食品安全性的问题，并对基因工程在食品工业中的研究进展进行了分析、预测。 关键词：基因工程；食品工业；研究进展 The application and the research progress of genetic engineering in food industry Abstract: The paper introduces the genetic engineering technology briefly, reviews the application of genetic engineering in food industry, discusses the problem of the safety of genetically engineered food, analyze and forecast the research progress of genetic engineering in food industry. Key words: genetic engineering; food industry; the research progress 引言 随着人民生活水平的提高，人们对饮食质量的要求也越来越高，这就要求科研人员在关心食品产量和种类的同时，还应关心食品的质量。基因工程技术作为现代食品生物技术的核心内容，可以代替一些传统育种方法培育出性状优良的食品原料，甚至在某些程度上还可使食品的形状作出改变。科技的进步和发展使得基因工程被越来越多的应用到食品工业中，涉及的领域包括对食品资源的改造、对食品品质的改造、新产品的开发、食品添加剂的生产以及食品卫生检测等方面[1]。可以预见，在不久的将来，以基因工程为核心的食品生物技术必将给食品工业带来深刻的革命。以下介绍基因工程在食品工业中的应用。 1 基因工程 基因工程是指用酶学方法，将异源基因与载体DNA在体外进行重组，将形成的重组子转入受体细胞，使异源基因在其中复制表达，从而改造生物特性，大量生产出人类所需要的产物的高新技术。 基因工程的主要内容包括；首先从供体细胞中取得所需的DNA片段；其次是将获得的目的基因与制备好的载体连接重组成重组体；再次，将重组体导入宿主细胞；最后，筛选、鉴定出含有外源目的基因的菌体或个体。 2 基因工程在食品工业中的应用 运用基因工程技术对食物原料进行基因改良，不仅能够为食品工业提供营养丰富、品质优良的原材料，而且还能够赋予食品多种功能、优化生产工艺和开发新型功能性食品。 2.1 基因工程在改良食品加工原料中的应用 近年来，生活水平的提高使人们更加关注食品的营养品质。目前，利用基因工程来对作物的营养品质进行改良已经取得了一系列进展。 2.1.1 蛋白质 蛋白质是人类赖以生存的营养素之一，而植物正好又是人类的主要蛋白供应源，蛋白原料中有65%来自植物。然而，由于缺少某些必须氨基酸，所以植物蛋白在营养方面是不平衡的。然后，通过基因工程技术，就可以把人工合成的基因、同源基因或异源基因导入植物细胞中来获得高产蛋白质的作物。 Molvig等[2]将富含Met的向日葵种子白蛋白基因导入狭叶羽扇豆以改良其营养价值，结果表明，与未转化植株相比，转基因植株中Met含量提高了94%。进而将转基因种子和对照种子同时喂养试验鼠，结果表明在活体增重、实际蛋白消化率、生物价及净蛋白利用率等方面,转基因种子均超过对照。 张秀君等[3]构建了两个含高Lys蛋白质基因cDNA的表达载体，用基因枪法将其导入玉米不同杂交组合的胚性愈伤组织，经PCR扩增、点杂交及Southern杂交表明该基因已整合进玉米基因组中。测定13株T1代种子中Lys的含量，其中有3株Lys含量提高10%以上。 Goto等[4]将大豆铁蛋白基因与水稻贮藏蛋白谷蛋白的启动子(GluB-1)相连，通过农杆菌导入水稻。免疫组织印记法证实大豆铁蛋白在转基因植株中特异性积累，其含量比对照提高了3倍。 雷勃钧等[5]利用花粉管导入技术将野生大豆DNA直接导入受体栽培大豆。经过连续七年的选育及分析，经处理的受体大豆蛋白质含量超过45%，平均比对照高1.76个百分点；球蛋白总量比对照高近10个百分点，11S球蛋白超过了70%。 2.1.2 碳水化合物 碳水化合物是人体能量的来源，同时也是人体重要的营养物质。对碳水化合物的改进只能通过对其酶的改变来进行调节。目前，利用基因工程技术来改善碳水化合物品质的研究已经取得了重要进展。 Worrell等[6]将玉米的蔗糖-磷酸合成酶基因导入番茄叶片，观察到该酶的活性增加了一倍，并引起转基因叶片淀粉含量降低，蔗糖含量升高。 Martineau等