前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇生物技術研究熱點范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。

關鍵詞:生物技術;制藥;發展對策
引言
始于1971年的生物制藥技術指的是基于醫學、生物學、微生物學等領域的研究成果,對化學、微生物學、生物技術、藥學等原理與方法進行綜合應用,從而制造出在疾病預防、診斷與治療等方面的制品。生物技術制藥技術目前正在趕超傳統化學制藥,成為當前研究的熱點與重點,市場前景巨大。然而,因為受到各種因素的制約,中國生物制藥產業發展還比較緩慢,在生物技術診斷、現代生物支撐技術、酶工程、生物制劑等方面要加大研究的力度。
一、中國生物制藥發展現狀
第一,中草藥。作為中國國粹的中草藥歷史悠久。中國擁有種類繁多的中草藥,同時,中草藥質量非常好。根據有關數據表明,全球大約3%的中草藥都是中國出售的。目前中國中草藥領域主要是對中草藥原料進行出售。中草藥的發展需要先進生物技術的支持。我國對中草藥有關的技術研究工作要給予重視,使得科技水平不斷提升,從而會死的中國中草藥國際市場競爭力提高。
第二,生物技術藥物。單克隆抗體藥物因為具有較強穩定性、較高特異性等優勢,因此,單克隆抗體技術是當前生物技術制藥領域人們研究的重點。基于此,中國對單克隆藥品的研發給予極大重視,眾多制藥企業在單克隆藥品的研發方面投入了大量的人力、物力以及財力。基因工程是生物技術制藥最關鍵的及時,對生物技術制藥的發展有決定性作用。我國政府多方面扶持生物技術制藥與基因工程的發展。但是,中國部分基因工程制藥還處于試驗時期。
二、目前中國生物技術制藥存在的不足
第一,資金投入不足。生物技術制藥需要大量資金的支持,1997年美國投入到生物工程資金高達500億美元,同時以每年50億美元的速度增加。我國近年來雖然加大了對生物技術制藥的資金投入,然而,相對發達國家而言投入不夠。因此,新產品的研究緩慢,競爭力缺乏。
第二,當前中國科研成果產業化比較緩慢。基于生物工程藥物而言,在實驗時期我國部分生物技術達到甚至超過國際先進水平,肝細胞生長因子、治療用單克隆抗體、人血代用品、人源性堿性成纖維細胞生長因子等生物高科技產品我國具有自主知識產權,這些生物高科技產品已經實現了臨床試驗或者進入后期階段。然而,中國中試環節不足,造成了生物制藥產業科研成果轉化慢,生物工程產業化水平比國際先進水平要低。
第三,有關企業的設施比較落后。生物技術制藥形成新的成果、形成成果的進度、成果質量等受到專業服務體系的直接影響。相對于國外發達國家,中國有關服務比較落后,尤其是還沒有實現專業化、社會化與市場化的產品開發。發達國家醫藥研究過程中,存在著委托合同研究機構,這一機構對于醫藥研發具有重要作用,并且具有一定運行規模與相應機制。中國大部分委托合同研究機構是公關公司,其服務主要是臨床實驗階段,國外并不認可這些公司提供的新藥臨床數據的真實性與可靠性。同時,相對而言中國生物技術制藥企業內部管理有待于提高,缺乏具有技術與管理復合型人才,網絡銷售不完善,缺少開發市場渠道經驗等,造成了中國盡管具有重量眾多的生物技術制藥企業,然而綜合實力不強,與國外發達國家缺乏競爭力。
三、中國生物技術制藥發展的對策
第一,增加投資,引入風險資金。生物制藥企業自身競爭力提高的兩個重要舉措是科技創新和企業運營規模。生物技術制藥的研究需要大量的資金支持。隨著我國加入WTO的不斷深入,中國生物制藥企業存在與發展的前提是對具有自主知識產品的產品進行研發。制藥企業各自為營的傳統的經營方式與目前日益競爭的市場不匹配。為了加大生物技術制藥研發的力度,需要增加投資,風險資金的引入,能夠使得研發資金的投入得到有效擴大,對科研成果產業化的轉換具有極大的促進作用。成熟、先進的技術與廣闊的市場前景是生物技術制藥風險投資引入的前提。通過風險資金增加投入,從而極大的推動生物技術制藥的發展。
第二,加大人才的培養。生物技術制藥作為高科技領域離不開人力的支持。當前,我國生物技術制藥的發展依賴于人力資源。人是技術創新的主體。因此,為了使得研發人才不足得到彌補,中國需要對國外從事生物技術制藥的專家與學者進行引入,同時,通過有效的激勵機制留住人才。生物技術制藥企業發展的動力是對人才的吸引與培養。
第三,重視對藥物的創新。對患者治療有效的藥物是制藥行業銷售的具有真正價值的藥品。基于需求開始進行創新,對滿足疾病治療需求的藥物進行尋找,從而功能出發對技術構思進行明確,基于技術構造對技術方案進行設計,從而使得生物技術制藥研發產品的技術風險降低。對于生物技術制藥而言,上游的創新、中游物質分離、產品加工、下游營銷構成了整個產業鏈。因此,生物技術制藥要實現“研發――試驗――生產――銷售”產業鏈一體化。基于創新,使得中國生物技術制藥競爭力水平不斷提高。
結束語
生物技術制藥前景廣闊,具有巨大的潛力,對于生物技術制藥中國政府給予了極大的重視。當前生物技術制藥領域處于技術變革時期,基因組與后基因組的研究極大的增加了生物技術制藥的發展。基于功能基因組的研究,開發基因組藥物,對具有自主知識產權的基于組藥物進行研發,提高中國生物技術制藥的競爭力。
參考文獻
[1]李 珂.現代生物制藥技術的發展現狀及未來趨勢[J].中小企業管理與科技(上旬刊).2010(6)
關鍵詞:植物基因工程 生物技術 革命性
中圖分類號:R2 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0745(2013)06-0052-02
1前言
藥用植物不僅本身作為藥物應用于傳統醫學保健和治療中,而且可作為化學藥品的原料。因此,藥用植物的生產在我國的農業發展體系中具有戰略意義[1]。然而,由于生態環境的破壞、土地和其他自然資源的減少和惡化、生產效率和技術水平的低下,使我國藥用植物生產面臨嚴峻的挑戰。藥用植物的平均產量遠低于其潛在的最高值,其原因之一是它們并不總是生活在最適宜的環境中,在生長發育過程中受到各種逆境及有害生物的影響,為了防治病蟲等危害,每年使用大量的化學農藥,生產成本升高,而且農藥殘留及環境污染問題日益突出。因此,只有借助于先進的科學技術手段,提高藥用植物的生產效率和品質,才能減輕資源的壓力,增強我國藥用植物產業的競爭力。其中,基因工程在藥用植物上的應用是較為快捷和有前途的手段之一。植物抗性基因工程是根據分子遺傳學原理,培育具有特定抗性的植物新品種的生物技術,包括植物抗病基因工程、植物抗蟲基因工程、植物抗除草劑基因工程和植物抗逆基因工程。抗性基因工程技術的成功應用,將有利于選育抗病、抗蟲等轉基因藥用植物,對于保證藥材的產量和質量,減少環境污染有著重要意義。
用于植物細胞外源基因導入的方法和技術很多,其中土壤農桿菌介導的轉化系統是研究最多、機理最清楚、技術方法最成熟的基因轉化途徑。迄今所獲得的200多種轉基因植物有80%以上是利用根癌農桿菌轉化系統產生的[2-3]。藥用植物轉基因研究中,除了農桿菌介導的轉化系統以外,利用其他方法轉化成功的報道還比較少。藥用植物有別于農作物,它們的有效成分是植物細胞的次生代謝產物,這一特點決定了藥用植物與農作物的遺傳轉化有著不同的側重點。
2藥用植物優良品種的培育研究
黃璐琦[4]和劉滌等[5]運用植物轉移病毒外殼蛋白基因,植物病毒的衛星 DNA 基因和反義 RNA 等生物技術,提高了白花曼陀羅、八角蓮等藥用植物的抗煙草花葉病毒的能力,轉抗蟲害的δ-內毒素基因獲得抗蟲害藥用植物。許鐵峰等[6]將抗除草劑基因Bar導入4倍體松藍葉片中獲得抗性株, 轉化植株表現出明顯的抗除草劑特性而不影響次生代謝物的產生。賀紅等[7]將柑桔衰退病毒外殼蛋白基因CTV-cp的農桿菌 Ti 質粒轉化植株并用AS(乙酰丁香酮)提高轉化效率,建立了農桿菌介導的枳殼轉化系統,為抗病毒育種奠定了基礎。 羅青等[8]將雪蓮花外源凝集素酶基因用農桿菌介導轉入寧夏枸杞獲得抗蚜蟲的轉基因枸杞。趙亞華等[9]將小鼠金屬硫蛋白基因用農桿菌介導整合到枸杞基因組中獲得了富含鋅的轉基因枸杞新品種。
3防除雜草
防除田間雜草是保證農業豐收的重要環節。目前廣泛使用的除草劑大部分為化學除草劑。由于農作物對化學除草劑的抗性較低,大量使用化學除草劑會對作物造成一定程度的傷害。應用轉基因技術培育抗除草劑的作物,不但可以減少使用化學除草劑,降低其在生態系統中的殘留污染,而且給輪作或間作作物的選擇以更大的靈活性。1983 年培育出第 1 例抗除草劑的轉基因煙草,1986 年被批準進入田間試驗。截至目前,已獲得抗除草劑的轉基因大豆、棉花、油菜、小麥等。在抗除草劑作物的選育過程中,該技術所需的資金投入少、見效快、周期短,已逐漸引起農業科研人員的興趣,預計到 2020 年除草劑品種將比現在的水平減少 10%~15%。
4抗病菌研究
病毒是影響農作物生產的一個重要因素。以馬鈴薯為例,馬鈴薯X病毒可造成10%的損失,馬鈴薯Y病毒可造成80%的損失。近幾年來,農作物抗病育種的發展研究受到限制,主要是由于作物本身或近緣野生種中缺乏抗原的緣故。重組 DNA 技術的應用為農業生產提供了一個解決問題的新方法,該技術可相互轉移不同有機體的基因。1986年美國研究人員在番茄體內轉入了煙草花葉病毒的外殼蛋白基因,培育出抗煙草花葉病毒的番茄植株,自此,抗黃瓜葉病毒的轉基因植株也陸續獲得成功。我國的一些研究人員也陸續利用轉基因方法培育出抗病毒煙草和抗病毒番茄,并且已開始進行田間試驗研究。
5轉基因器官培養
藥用植物有別于農作物,它們的有效成分是植物細胞的次生代謝產物。早在1987年,Haimll等就評述了毛狀根培養的優越性,認為毛狀根培養是一種非常有前途的培養方法,近年來毛狀根培養在許多藥用植物上獲得成功。利用發根農桿菌Ri質粒轉化形成的發狀根和根癌農桿菌Ti質粒轉化形成的冠癭瘤組織作為培養系統來生產有用的植物活性成分是當今藥用植物生物技術研究的熱點之一。科學家認為親本植物能夠合成的次生代謝產物都可用毛狀根和冠癭瘤培養來生產,因此這是一條利用生物技術革新生產次生代謝產物的新的有效途徑。
6基因工程在植物性食品脫敏中的應用
基因工程可以將目的基因導入受體細胞,也可以改變內源基因,只要找到需要刪除的基因即可。過敏反應具有反應迅速的特點,過敏原種類也很多。因此,防止發生過敏反應也很困難。基因工程可以直接作用于過敏源頭,即改變內源基因使編碼的蛋白質失去致敏性。也可以通過基因工程方法處理食品及其原料可降低其致敏性,從而降低過敏病人的不良反應。反義技術可消除植物中內源基因,使致敏基因沉默,從而降低植物性食品致敏性。
7結語
目前,基因工程技術已滲透到人類生產生活的各個領域,其以巨大的生命力發揮重大的影響,一些實驗室技術和成果不斷地得到應用,也將使地球的生物圈變得更加豐富多彩。
參考文獻:
[1]賀紅,劉丹,謝建輝等. 藥用植物抗性基因工程研究現狀與發展前景[J]. 中草藥,2010,41(4):1-4.
[2]吳英,郭安平,孔華等. 藥用植物基因工程研究進展[J].熱帶農業科學,2005,25(2):46-53.
[3]汪國治. 利用轉基因植物生產藥物[J].生物技術通訊,2001(5) :36~40.
[4]黃璐琦. 展望分子生物學技術在生藥中的應用[J]. 中國中藥雜志, 1995, 20(11): 643-646.
[5]劉滌, 胡之壁, 宋純清. 傳統藥材生物技術研究是中藥現代化的重要內容[J]. 國外醫藥?植物藥分冊, 1998, 13(6): 245-245.
[6]許鐵峰, 唐克軒, 張漢明, 等. 抗除草劑基因導入四倍體松藍[J]. 中草藥, 2003, 26(5): 313-314.
[7]賀紅, 韓美麗, 李耿光, 等. 農桿菌介導轉化法構建轉轉 CTV-cp 的枳殼植株[J]. 中國中藥雜志, 2001, 26(1):21-23.
關鍵詞:生物工程技術水資源保護運用
當今,環境保護已成為國際關系、經貿合作中的一個極為重要的問題,而水資源的問題更是日以得到重視,其嚴重地影響著我國國民經濟的可持續發展。在我國過去幾十年的經濟發展中,由于忽視了發展中的環境保護,目前環境狀況十分嚴峻。近年來雖采取了大量控
制措施,但水資源質量下降的趨勢仍在繼續,目前,我國社會經濟仍然保持著高度發展的態勢,合理保護水資源的壓力將進一步加重,由人類活動所造成的水污染和環境質量的惡化已成為制約我國社會和
經濟可持續發展的障礙。如何在經濟高速發展的同時控制環境污染,改善水資源質量,以實現社會經濟可持續發展之目標是我國當前亟待解決的重要問題。
1.隨著生物技術研究的進展和人們對水資源保護的認識
現代生物技術不但在凈化環境,減少污染和改造傳統產業等方面發揮出重要的作用,還可以為保護人類生存環境和社會可持續發展做出積極的貢獻,運用現代生物工程技術,可有效地減少水資源的流失及破壞。
2現代生物技術的潛力和優勢
在運用科學技術保護水資源的運用中,不難預料,生物技術將發揮最為重要的作用。現如今人們越來越認識到,運用現代生物技術是預防、阻止水資源惡化、維護生態平衡最有效措施之一。現代生物技術在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、污染環境的修復等環境保護的各個方面,發揮著極為重要的作用。應用環境生物技術處理污染物時,最終產物大都是無毒無害的、穩定的物質,如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉移。利用環境生物技術可治理用其他方法難以處理的環境介質,即用生物修復技術凈化環境,使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同時還可進一步強化環境的自凈能力[1]。現代生物技術的發展,尤其是基因工程、細胞工程和酶工
程等生物高技術的飛速發展和應用,在水資源環境保護及污染物治理具有更高的效率。
3現代生物技術在水資源保護的應用
隨著基因工程技術新的開發到來,初步的試驗實踐和生產實踐顯示,運用基因工程消除水資源污染等污染源具有廉價、安全的特點,它正在成為研究和開發的熱點。生物固氮技術為減少化肥用量、增加作物產量、減少環境污染也提供了有效途徑。如利用基因工程,讓非豆科植物可以像豆科植物那樣可以利用空氣中游離的氮。目前,已有兩種技術取得了成效。一是運用現代生物技術的基因重組固氮功能基因導入禾本科植物根際的細菌中去,使其具有固氮能力,為作物提供氮肥。我國科學家培育的小麥根際固氮菌肥,試用于小麥拌種,可使小麥增產近20%,大大減少了氮肥的施用量,有利于農業生態環境的保護[2]。二是利用基因工程和細胞融合技術把固氮基因直接重組到作物細胞的基因組中,從而獲得自身可以固氮的農作物,從根本上解決了固氮問題。目前,實驗通過細胞融合已把豆科植物固氮基因轉導到稻、麥、玉米等細胞中,成功地把肺炎克氏桿菌的固氮基因轉導到大腸桿菌、酵母菌細胞中,把豆科植物的固氮基因導入胡蘿卜細胞內。由此,人們看到了利用現代生物技術培育人們所需要的作物和減少化肥施用保護生態環境的光明前景。
4現代生物技術在污染控制工程中已取得廣泛應用
現代生物技術的污染控制應用主要有活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法、生物脫氮法、生物除磷法。城市生活垃圾的微生物處理,污泥的微生物處理,禽畜糞便處理與資源化工程,生物修復,微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術及其在污染控制中的應用,綠色環保產品的開發和應用[3]。以環境污染的生物治理為主,開展環境微生物學的基礎,應用基礎和應用研究,為重金屬廢水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術和設備,以促進我國的環境工程建設。我國在環境污染治理中應用的技術主要有:
4.1固體廢物的生物處理技術
沼氣發酵是有機物在隔絕空氣和保持一定水分、溫度、酸堿度等條件下,微生物分解有機物的過程。堆肥是垃圾、糞便處理方法之一;堆肥是在人工控制的條件下,利用微生物的作用,將堆料中的有機物分解,產生高熱,以達到殺死寄生蟲卵和病原菌的目的;細菌冶金是利用某些微生物的生物催化作用,使礦石或固體廢物中的金屬溶解出來,從而能夠較為容易地從溶液中提取所需要的金屬。
4.2廢水的生物處理技術
生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質優良,是一種高效的新型生物反應器,極適用于生活污水和工業有機廢水的處理及資源化利用。生物工程技術處理油脂化工廢水利用來自于自然界又經培養馴化的功能菌株,根據廢水和污水的不同性質,組成,配制不同菌株,通過發酵培養形成多功能復合型菌液,用于油脂化工,化工有機廢水,食品,印染,生活污水,工業廢水的處理。通過對大中型油田,煉油廠廢水石油污染物樣品采集,降解微生物菌株的分離,篩選,獲得石油降解優勢微生物,針對含油廢水的不同水質特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩定達標排放。
5結語
隨著大工業生產技術的飛速發展,生物方法所處理或修復的對象也在時刻不停地改變,勢必將推動現代生物技術不斷改革創新。為了使生物技術能滿足新的發展需要。我們必須真正進行探索,并且可能以過去未曾想象到的方式來使用生物或是它們的衍生物,運用現代生物技術預防和治理環境污染,有效地改善生態環境。
參考文獻
[1]曉林.生物科學和生物工程[M].北京:新時代出版社,2002.
[2]胡玉佳.現代生物學[M].北京:高等教育出版社,2001.
關鍵詞:固定化微生物 發酵 果醋
中圖分類號:TS26 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)07(c)-0038-03
Abstract:Fruit vinegar becomes alkaline after metabolism in human body, so it has the effect of neutralizing acidic food. And it is beneficial to preserve and absorb nutrient, which is of health, beauty and eliminating fatigue. Because of fast fermentation, short production cycle, stable product quality and economic advantages, immobilization technology has attracted more and more attention. This paper introduces the immobilization technology development of history and research, summarizes the function, fermentation technology and development trend of fruit vinegar, and finally discusses the application prospect and economic benefit of fruit vinegar with immobilized microorganism technology.
Key Words:Immobilized microorganism; Fermentation; Fruit vinegar
果醋是利用現代生物技術釀制成的一種營養豐富、風味別致的酸味調味品,口感呈酸性,在人體代謝后呈堿性,可以中和呈酸性食品,并有利于它保存各種營養素和促進鈣的吸收。蘋果可以調節腸胃功能,降低膽固醇,降血壓、防癌、減肥、還可以增強兒童的記憶力,存在有利于兒童生長發育的細纖維,能增強兒童記憶力的鋅。開發果醋可以提高水果的使用效率,促進水果產業的發展,很好地利用了我國的水果資源,同時可以減少糧食的消耗,也豐富了蘋果的加工產品,還能給人們提供集營養、保健、食療為一體的新型飲品。
現在國內主要生產果醋的方法是選用試管菌種進行擴培發酵,進入發酵期需經過前期活化、分離純化、種子培養等步驟,這使得發酵時間變長[1]。固定化微生物技術近年來成為了研究的熱點,使得各國學者競相研究。其產品的質量穩定,易于實現生產的連續化。固定化微生物技術對于果醋生產中的應用、工業技術改造和標準化等有著積極的推動作用。
1 果醋及蘋果醋飲料
果醋的主要原料是果實,其通過醋酸菌發酵而成,因具有獨特的保健功效,變成近年來發展較為迅速的產品。果醋含有豐富的營養,能清除自由基,從而平衡人體內的酸堿度。蘋果醋具有蘋果的典型風味與口感,成本較低,營養價值高,兼有水果和食醋的營養保健功能,是蘋果深加工的一個重要方向。它比食醋的營養更高,風味更好,能夠直接飲用。果醋能降低人體內多余的膽固醇,因此能達到抗氧化、降低血壓、減輕糖尿病影響、促進人體新陳代謝等作用。
1.1 果醋的功能性
1.1.1 保健作用
維生素C可以促使亞硝胺的分解,避免人體受到侵害。食物中維生素C因果醋的保護而不被破壞,從而降低體內的膽固醇含量,具有降血壓、軟化血管、幫助消化、降血糖、減肥、抑菌等功能。
1.1.2 美容作用
導致皮膚細胞衰老的主要因素是因為過氧化脂質的含量增加,果醋可以抑制和降低人體衰老過程中過氧化脂質的形成[2-3]。
1.1.3 減肥作用
果醋中含有豐富的氨基酸,不但可以加速糖類和蛋白質的新陳代謝,同時使人體內過多的脂肪轉移為體能而被消耗,長期飲用果醋具有減肥療效。
1.1.4 對兒童的營養作用
果醋含有蛋白質、氨基酸等人體所需要的其他酸性成分,其中維生素C的含量更是蘋果10倍之多。它可更加有效地提供兒童身體每天所需的大量維生素,促進新陳代謝,促進兒童的正常發育。同時果醋中的揮發性物質具有刺激大腦神經中樞的作用,具有開發智力的功效。
1.1.5 消除疲勞作用
果醋中含有豐富的有機酸,這些有機酸,促進人體內糖代謝,使肌肉中的疲勞物質乳酸和丙酮等被分解,能有效維持體內的酸堿平衡,從而使得氧代謝順暢,阻止乳酸的沉積,更好地消除疲勞[4]。
1.2 果醋的國內外市場分析
研究表明除了其家喻戶曉的抗菌活性作用外,果醋被賦予了眾多涉及健康的優點。消費者逐漸認識到果醋對人體的益處,人們將更多關注放到作為保健品的果醋上。早在20世紀90年代果醋已風靡歐美、日本等發達國家,其果醋產品種類繁多,得到了廣泛的使用。人們對果醋已認識到了它的價值、產品開發早已很深入,人們已習慣將果醋作為調味品[5]。
2 果醋的釀造
果醋的發酵技術研究如下所述。
在生理學上發酵是指微生物的無氧呼吸和有氧呼吸以外的另一種生物氧化作用。固態發酵法[6]、液態發酵法[7]以及固定化發酵法[8]等是現在果醋廣泛采用的發酵技術。固態發酵法發酵速度慢,對營養物的吸收和代謝產物的分泌存在不均勻,發酵不均勻,且過程控制較困難,但產品風味好;液態發酵法發酵成本低,生產周期短,但口感一般。固定化技術利用微生物的生物轉化作用,使底物原料變成所需產品,效率高、產品轉化快,大大縮短了發酵食品的生長周期,且原料利用率高,生產成本低,保持高效菌種,菌體可重復使用,抗污染能力強,穩定性強,有利于產物分離,易于實現連續化、自動化生產,在食品工業領域有廣闊的應用前景[9]。
3 固定化微生物技術
固定化微生物技術是通過將微生物高度密集地固定在選證的載體上,在生物活性適宜保存的條件下使微生物能夠快速、大量增殖的生物技術。其具有效率高、穩定性強、能純化和保持高效菌種的特性,與傳統發酵技術相比較,避免了生物細胞太小、難與水溶液分離、存在二次污染的問題。因此,固定化微生物技術在食品工業領域有廣闊的應用前景。
3.1 常用的微生物固定化方法
固定化微生物技術的制備方法有吸附法、包埋法、結合法和交聯法。其中,包埋法是最常用的的固定化生物催化劑技術,因其具有較好的綜合性能、催化活性的保留和存活力高的特性,且在反應工程中應用廣泛,廣泛應用于食品、醫藥、日用化工等產品[9-12]。
固定化微生物技術制備果醋的研究現狀如下。
吳茂玉等[13]對多菌種共固定化活細胞混合發酵的效果進行了研究,實臉表明,固定化發酵技術和傳統發酵技術相比,口感較好、周期短。黨亞麗等[14]對海藻酸鈉固定化乳酸菌促熟干酪的效果進行了研究。固定化乳酸菌使得比對照組干酪成熟期縮短30 d左右。李西騰[15]采用固定化醋酸菌細胞的方法制備草莓醋,研究表明,在同樣接種量的情況下,由于固定化工藝具有很高的產酸速率,其反應速度比傳統工藝快了1.7倍。林海等[16]為了改進海藻酸鈣微珠的性能,采取了3種不同的方法,固定化細胞使得最后木糖醇平均質量濃度為43.2 g/L,平均得率為53.8%。固定化微生物較游離微生物的優勢之一就是其單位體積內菌體濃度更大,因而其發酵速率更快[19-22]。孫菲菲等[17]采用凝膠包埋法對固定化醋桿菌發酵芒果醋進行了研究。研究表明固定化方法發酵芒果醋的產酸率比傳統方法提高83%,說明固定化技術具有明顯優勢。賀江等[18]采用固定化技術釀造蘋果醋具有很好的穩定性,該研究結果表明,采用釀酒酵母、產酯酵母和乳酸菌共固定顆粒和醋酸菌釀造蘋果醋共需要7 d時間,產酸速率比李燕等[23]、王云陽等[24]報道的有較大提高。
3.2 固定化微生物技術在果醋制備中的應用前景及展望
采用包埋法將原生質體固定可大大提高其穩定性。但固定原生質體還處于研究之中,未用于生產。隨著固定化微生物技術的不斷完善和固定化生物反應器的不斷研制開發,在不久的將來,此項技術將會擁有更加廣闊的應用前景。我國水果資源非常豐富,但是目前主要的經濟價值還是依賴于水果本身的價值,深加工技術落后,因此,解決深加工的問題是當務之急。以水果為原料進行果醋的研制,創新生產加工工藝,利用固定化微生物技術發酵制備優質果醋,不僅提高了水果的營養價值,也為水果的開發利用提供了新的途徑,未來營養保健的果醋飲品需求量也會隨著人們生活水平的提高與日俱增,具有十分廣闊的市場前景。
參考文獻
[1] 高寅,黃秋云,陳中,等.液態深層發酵水果醋的工藝優化[J].現代食品科技,2010(12):1419-1422.
[2] 李郁.迎接果醋行業的春天――專訪承德紅源果業有限公司董事長閆斌[J].中國食品工業,2007(3):50-52.
[3] 陳春香.蘋果醋的功能和工藝探討[J].中國調味品,2007(10):65-74.
[4] 姚玉靜,龔慧雯,王爾茂.果醋的保健功能[J].飲料工業,2009,12(9):1-2.
[5] 林清華,唐欣昀.固定化醋酸桿菌發酵條件的研究[J].食品科學,2011,13(32):213-217.
[6] 李紅光.蘋果醋固態法發酵技術[J].中國釀造,2000(6):25.
[7] 李莉,田士林.蘋果醋生產工藝研究[J].安徽農業科學,2006,34(16):4098-4099.
[8] 吳定,溫吉華,程緒鐸.固定化酵母菌和醋酸桿菌發酵食醋工藝研究[J].中國釀造,2005(1):20-22.
[9] 李歷.固定化醋酸菌在醋酸發酵中的應用研究[J].中國釀造,2013,3(32):7-12.
[10] 李慧榮.微生物的固定化在食品加工中的應用[J].食品研究與開發,2012,6(33):227-229.
[11] 趙小鋒,王治業,王潔.共固定化復合菌種混合發酵冬果梨果醋工藝研究[J].食品研究與開發,2008,4(29):117-118.
[12] 李慧蕓.固定化醋酸菌釀造火棘果醋的工藝研究[J].陜西教育學院報,2012(3):90-94.
[13] 吳茂玉,許平,林春國.共固定化多菌種混合發酵生產蘋果醋的研究[J].中國調味品,2001(8):15-18.
[14] 黨亞麗,張富新,田園,等.海藻酸鈉固定化乳酸菌促熟干酪效果的研究[J].食品科學,2006(9):159-163.
轉基因食品會不會致癌和不育?
有觀點認為,吃轉基因食品會?致癌?、?絕育?,種植轉基因作物會導致土地報廢。對此,中國農業大學食品科學與營養工程學院院長羅云波說,這些都是被反復炒作的不實言論,以前也多次被澄清過。他表示,轉基因食品入市前都要經過嚴格的毒性、致敏性、致畸性等安全評價和審批程序。凡是通過安全評價、獲得安全證書的轉基因食品,都是安全的,可以放心食用。
羅云波說,關于法國教授用轉基因玉米喂食大鼠產生腫瘤的試驗,歐洲食品安全局已徹底否定了其研究結論;中國消費轉基因油的區域是轉基因發病集中區的言論,因沒有流行病學調查,當時就被醫學專家否定;關于我國種植轉基因作物導致土地報廢的說法,也早已被澄清。
我國轉基因棉種植區地力穩定,產量正常,關于吃轉基因食品會導致?絕育?純屬造謠,因為謠言涉及的廣西從沒種植和銷售轉基因玉米,迪卡玉米不是轉基因品種,謠言提及的《廣西在校大學生性健康調查報告》根本沒有涉及轉基因問題。
中國農業科學院生物技術研究所研究員黃大介紹說,歐盟曾耗資2.6億英鎊對超過50個轉基因安全項目進行風險評估,并在2000年和2010年的歐盟委員會報告中得出結論:沒有科學證據表明轉基因作物會對環境和食品及飼料安全造成比傳統作物更高的風險;由于采用了更精確的技術和受到更嚴格的監管,轉基因作物可能比傳統作物和食品更安全。
基于大量的研究,世界衛生組織以及聯合國糧農組織認為:凡是通過安全評價上市的轉基因食品,與傳統食品一樣安全,可以放心食用。一個不爭的事實是,迄今為止,轉基因食品商業化以來,沒有發生過一起經過證實的食用安全問題。
國外吃不吃轉基因食品?
據國際農業生物技術應用服務組織的2012年年度報告,全球轉基因作物種植面積已由1996年的170萬公頃發展到2012年的1.7億公頃,17年間增長了100倍。截至2012年底,全球59個國家和地區批準轉基因作物進口用于食品、飼料或種植。其中,已有28個國家批準了25種轉基因作物的商業化種植。
?歐洲并非對轉基因食品‘零容忍’,相反,歐洲正是轉基因產品進口和食用較多的地區。?黃大說,1998年,歐盟批準了轉基因玉米、油菜、大豆、土豆等在歐洲種植和上市,除了極少數作為飼料或工業用途,絕大部分都用作食品。2012年仍有西班牙、葡萄牙、捷克、斯洛伐克、羅馬尼亞5個國家批準種植轉基因作物,除了極少數是作為飼料或工業用途,絕大部分都用作食品。
據介紹,美國是世界上轉基因作物最大的生產國和消費國,也是食用轉基因農產品時間最長的國家。美國種植的86%的玉米、93%的大豆和95%以上的甜菜是轉基因作物。據世界糧農組織的食物平衡表最新數據顯示,美國出產玉米的68%、大豆的72%,以及甜菜的99%用于國內自銷。日本連續多年都是全球最大的玉米進口國、第三大大豆進口國。2010年,日本進口了1434.3萬噸美國玉米、234.7萬噸美國大豆,其中大部分是轉基因品種。
我國為何需要大力發展轉基因
我國目前還沒有商品化種植轉基因主糧。不過,不論是發達國家還是發展中國家,當前都把發展轉基因技術作為占領未來農業國際競爭的制高點和推動新一輪農業科技革命的重要力量。轉基因技術是農業生物技術的核心,已被稱為?人類歷史上應用最為迅速的重大技術之一?。
羅云波表示,轉基因等生物技術是解決中國糧食和環境問題的一個有力手段,轉基因作物產生或增強了抗蟲、抗病、高產、優質等性狀,在農業生產中能夠發揮良好的經濟效益和生態效益,?轉基因農作物的增產效果是客觀存在的。值得一提的是,巴西、阿根廷等國種植轉基因大豆后產量大幅度提高,已分別成為全球第二、第三大大豆出口國;南非推廣種植轉基因抗蟲玉米后,單產提高了一倍,由玉米進口國變成了出口國;印度引進轉基因抗蟲棉后,也由棉花進口國變成了出口國。?