食品基因工程研究进展 余翔
食品基因工程研究进展 余 翔
概 述 食品基因工程 微生物工程 酶工程 食品生物技术:生物反应器 下游工程 其它 基因工程:是把一种生物体的基因转移到另一种生物体中 去,建立新的遗传组合,获得前者的遗传特征的 技术
概 述 食品基因工程 微生物工程 酶工程 食品生物技术： 生物反应器 下游工程 其它 基因工程：是把一种生物体的基因转移到另一种生物体中 去，建立新的遗传组合，获得前者的遗传特征的 技术．
食品基因工程(改进农产品品质等) 农业基因工程(培养抗虫植物、培育抗病毒植物等) 基因工程工业基因工程(些工程菌的利用等) 医药基因工程(生产基因工程疫苗等) 其它 食品基因工程与农业基因工程区别: 食品基因工程强调改善食品的营养品质、风味品质、工艺特性、 贮藏性能,以及用基因工程生产食品添加剂或功能因子 农业基因工程强调提高农作物的产量或改善农作物抗虫、抗病 抗除草剂、抗旱能力等农业性状。 目前食品基因工程的研究主要集中在食品蛋白质工程、碳水化合 物工程、油脂工程、贮藏保鲜工程等方面
食品基因工程:(改进农产品品质等) 农业基因工程:(培养抗虫植物、培育抗病毒植物等) 基因工程 工业基因工程:(一些工程菌的利用等) 医药基因工程:(生产基因工程疫苗等) 其它 食品基因工程与农业基因工程区别: 食品基因工程强调改善食品的营养品质、风味品质、工艺特性、 贮藏性能，以及用基因工程生产食品添加剂或功能因子。 农业基因工程强调提高农作物的产量或改善农作物抗虫、抗病、 抗除草剂、抗旱能力等农业性状。 目前食品基因工程的研究主要集中在食品蛋白质工程、碳水化合 物工程、油脂工程、贮藏保鲜工程等方面
蛋白质工程: 定义:指通过蛋白质化学、蛋白质晶体学和动力学的研究获取关 于蛋白质物理、化学等各方面的信息,在此基础上对编码蛋白的基 因进行有目的的设计改造,并通过基因工程等手段进行表达和分离 纯化,最终将其投入使用 背景:全世界蛋白质产量(15亿吨),植物提供65%动物35%。 植物蛋白生产成本比动物蛋白生产成本低,而且便于运输和贮藏 但营养价值较低,禾谷类蛋白质中Iys和Trp含量较低,豆类蛋白质 中Met和Cys含量较低。 食品蛋白质工程的主要任务:提高食品中的蛋白质的含量或提高蛋 白质中必须氨基酸的含量。 采用技术:基因导入技术(通过把人工合成基因、同源基因或异源 基因导入作物细胞的途径,获得高产蛋白质的作物或高产必需氨基 酸的作物。) 存在困难:基因的表达水平很低,离实际应用需要仍有距离
一、蛋白质工程： 定义：指通过蛋白质化学、蛋白质晶体学和动力学的研究获取关 于蛋白质物理、化学等各方面的信息，在此基础上对编码蛋白的基 因进行有目的的设计改造，并通过基因工程等手段进行表达和分离 纯化，最终将其投入使用。 背景：全世界蛋白质产量（1.5亿吨）,植物提供65%,动物35% 。 植物蛋白生产成本比动物蛋白生产成本低，而且便于运输 和贮藏 但营养价值较低，禾谷类蛋白质中Lys和Trp含量较低，豆类蛋白质 中Met和Cys含量较低。 食品蛋白质工程的主要任务：提高食品中的蛋白质的含量或提高蛋 白质中必须氨基酸的含量。 采用技术：基因导入技术（通过把人工合成基因、同源基因或异源 基因导入作物细胞的途径，获得高产蛋白质的作物或高产必需氨基 酸的作物。） 存在困难：基因的表达水平很低，离实际应用需要仍有距离
1.1合成基因的导入和表达 a、大多数植物种子都含有贮存蛋白质,如果在编码贮存蛋白质的基因序列中插 入编码必需氨基酸的人工合成基因片段就可以提高贮存蛋白质中必需氨基酸的 含量 1988年 WallaceE19KD的a-醇溶蛋白的cDNA中增加了Lys和Trp的密码子 所产生的RNA也富含Lys和Tp的序列,而且导入Lys和Tp的残基不影响醇溶蛋 白的合成。 1988年 Hoffman将含有6个Met密码子的45bp序列插入菜豆蛋白基因中,在把 该基因转入烟草中去,发现转移基因能正常进行表达,但合成量太低 b、很多植物种子含油种子都含有一份低分子量的2S白蛋白,它是由一个高度 致的同源区域和一个可供修饰的可变区域构成。 1990年 Clercq等用Met密码子序列取代了拟南芥菜2S白蛋白的可变区域,所 获得的转基因芥菜可生产富含Met的2S白蛋白。 小结:通过导入人工合成基因来修饰编码蛋白质的基因序列,从而提高蛋白质 中必需氨基酸含量的技术路线是可行的,关键是必须选择适当的修饰位点,把 合成基因片段插入可变区域而不应该是同源区域
1.1 合成基因的导入和表达 a、 大多数植物种子都含有贮存蛋白质,如果在编码贮存蛋白质的基因序列中插 入编码必需氨基酸的人工合成基因片段,就可以提高贮存蛋白质中必需氨基酸的 含量。 1988年Wallace在19KD的a-醇溶蛋白的cDNA中增加了Lys和Trp的密码子， 所产生的RNA 也富含Lys和Trp的序列，而且导入Lys和Trp的残基不影响醇溶蛋 白的合成。 1988年Hoffman将含有6个Met密码子的45bp序列插入菜豆蛋白基因中，在把 该基因转入烟草中去，发现转移基因能正常进行表达，但合成量太低。 b、很多植物种子含油种子都含有一份低分子量的2S白蛋白，它是由一个高度 一致的同源区域和一个可供修饰的可变区域构成。 1990年Clercq等用Met密码子序列取代了拟南芥菜2S白蛋白的可变区域，所 获得的转基因芥菜可生产富含Met的2S白蛋白。 小结：通过导入人工合成基因来修饰编码蛋白质的基因序列，从而提高蛋白质 中必需氨基酸含量的技术路线是可行的，关键是必须选择适当的修饰位点，把 合成基因片段插入可变区域而不应该是同源区域