第一章现代食品生物技术绪论.ppt

现代食品生物技术Modern Food Biotechnology 第一章 绪论 生物技术的基本概念 生物技术的研究内容 食品生物技术的基本特征和研究内容 第一节 生物技术的定义和研究内容 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，对促进人类社会的文明发展有着非常重要的意义，其发展简史如下： BC 6000年，古埃及人和古巴比仑人利用微生物发酵生产酒精； 我国也在石器时代后期，开始利用谷物酿酒； BC 4000年，古埃及人开始用酵母菌发酵生产面包； BC 221年，周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋； 二、现代食品生物技术的发展 第三节 食品生物技术的基本特征和研究内容 重点提示 * * 主讲：祁得林 E-mail: delinqi@126.com 一、生物技术的定义 现代生物技术代表着高新技术，但至今还没有一个统一的定义。而从学术方面对生物技术下定义是在20世纪的事。 （一）Biotechnology术语的诞生 1919年一位匈牙利农业经济学家Karl Ereky首创了“Biotechnology”一词 目的：表达一切用生物转化手段进行生产的概念，并表明生物学与技术之间的内在联系 （二）国际纯粹及应用化学联合会的定义（1982） 生物技术是将生物化学、生物学、微生物学和化学工程应用于工业生产过程及环境保护的技术。 （三）国际经济合作及发展组织的定义（1982） 生物技术是应用自然科学和工程学的原理，依靠生物催化剂(酶或活细胞)的作用对物料进行加工，以提供产品为社会服务的技术 （四）1985年Moo-Young主编的《综合生物技术》中的定义 生物技术是对生物作用和生物物料加以评价和应用，并进行工业产品生产的技术 （五）国际上比较权威的定义（1985） 生物技术是将生物化学、生物学、微生物学和化学工程应用于工业生产过程及环境保护的技术。 （六）生物技术研究的内容 传统生物技术：酿造技术和发酵技术 现代生物技术：以重组DNA技术为核心，其研究内容包括： ①重组DNA技术及其他转基因技术；②细胞和原生质融合技术；③酶和细胞固定化技术；④植物脱毒和快速繁殖技术；⑤动物和植物细胞大量培养技术；⑥动物胚胎工程技术；⑦现代微生物发酵技术(高密度发酵、连续发酵和其他新型发酵技术)；⑧现代生物反应工程和分离工程；⑨蛋白质工程；⑩分子进化工程。 二、生物技术的构成 生物技术是由多学科综合而成的一门交叉性学科，目前认为生物技术是由基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程组成： （一）Gene engineering 是20世纪70年代以后兴起的一门新技术 主要原理 也称DNA重组技术 （二）Cell engineering 基本原理 体外大量培养技术、细胞融合技术(也称细胞杂交技术)、细胞拆分、染色体工程和繁殖生物学技术等 （三）Fermentation engineering 主要原理 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、提取和精制等技术 （四）Enzyme engineering 主要原理 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 （五）Protein engineering 主要原理 Molecular evolution engineering原理 三、生物技术各构成成分之间的关系 生物技术中的五大工程之间是相互依赖、密切联系、难于分割的。 在现代生物技术中基因工程是核心技术，但是基因工程包括蛋白质工程所提供的新的、具有特殊功能的细胞，还必须通过发酵工程或细胞工程来实现它的潜在的经济价值。 酶工程中固定化酶和固定化细胞技术，它本来就是从发酵工程中分离出来的一部分，也是同发酵工程密不可分的技术。 细胞工程中的动物和植物细胞大量培养技术原理类似于发酵工程。 蛋白质工程是酶工程中酶的分子修饰同基因工程相结合的产物 第二节 生物技术的形成和发展 1865年当时属奥地利的布隆（Brunn）基督教修道院的修士格里高·孟德尔（Gregor Johann Mendel），根据他8年植物杂交实验的结果，2月8日在当地的科学协会上宣读了一篇题为“植物杂交实验”的论文，1866年正式发表在该协会的会刊上。 但是这一伟大的发现被搁置了35年，孟德尔临终前说：“等着瞧吧，我的时代总有一天要来临” 1900年，孟德尔定律的二次发现 （1）荷兰阿姆斯特丹大学的教授狄夫瑞斯（de Vries） 他进行了月草杂交试验，发