浅论现代生物技术在发酵食品生产中的应用

现代生物学和分子生物学的发展,对基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等现代生物技术工程产生重要影响,其在食品发酵生产中的应用越来越广。本文阐述了基因工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

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浅论现代生物技术在发酵食品生产中的应用 王岩 (黑龙江生物科技职业学院，黑龙江哈尔滨 1 0 2 ) 0 5 5要：现代生物学和分子生物学的发展，对基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等现代生物技术工 程产生重要影响，其在食品发酵生产中的应用越来越广。本文阐述了基因工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术在食 摘 品发酵生产中的应用。

关键词：生物技术；发酵食品；应用 D I 1 .9 9 ji n1 7一6 9 . 0 . .0 0: 5 6/ .s .6 I 5 62 I 230 8 0 s 1

现代生物技术的迅猛发展，成就斐然，推动着科学技术的进步，促进着社会经济的发展，改变着人类的生活与思维方式，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 2世纪高新技术革命的 1核心内容，具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测：22年，生物技术产业将成为世界经济体系的支柱产￣ 00 U

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 B一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。

1 3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p值的 H 一

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、细胞工程、酶工程和发酵工程、蛋白质工程等领域。 在我国的工业食品中，生物技术工业化产品占有相当大的

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、 N sn i i诱导系统、p诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳 H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，不过已经发现质

粒p 4和 P B 2于构建德氏乳杆菌 N2 JL用

比重。近年来，酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占工业食品总产值的 1% 7。现代生物技术在发酵食品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发酵食品生产中的应用。 l基因工程技术在发酵食品生产中的应用 基因工程技术是现代生物食品技术的核心内容，采

的克隆载体。研究发现乳酸菌基因突变有两种方法：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D A断和染色体上的同源部位 N片的重组整合而获得。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。

用类似工程设计的方法，按照人类的特殊需要，将具有遗

2细胞工程技术在发酵食品生产中的应用 细胞工程是生物工程的主要组成部分之一，产生于 2世纪 7年代末至 8年代初，是在细胞水平上改变细胞的 O O 0

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快速表达，产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

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 (导剂或促融剂 )用诱作下，使两个或两个以上的异源 (、属间 )细胞或原生质体种相互接触，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

发酵食品生产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。

1 1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。

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的赖氨酸产生菌和苏倍氨酸高产新菌株。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 (转第5页 )下 5

1 2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 收稿日期：2 1— 6 1修回日期：2 1— 7 3 010— 8 0 1 0—1

作者简介：王岩 ( 9 3 16一),,大学本科，副教授，女现从事生物技术教学工作。

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