食品基因工程是指利用基因工程的技術及手段，在分子水平上定向重組遺傳物質，以改變食品的品質和形狀，提高食品的營養價值、儲藏加工性狀及感官性狀的技術。目前一頁\總數一百二十八頁\編于十八點第一節基因工程概述第二節DNA分子的提取技術第三節工具酶和基因載體第四節基因工程的基本技術第五節基因工程在食品產業中的應用目前二頁\總數一百二十八頁\編于十八點70年代初，伯格與他的同事們利用限制性內切酶將細菌與病毒的基因連接在一起，首次實現用兩個不同物種重組DNA，為基因工程奠定了基礎。第一節基因工程概述目前三頁\總數一百二十八頁\編于十八點1973年，科恩（S.Cohen）等把含有四環素和鏈霉素的質粒拼接起來，構成一個重組質粒，并將該重組質粒轉入大腸桿菌，第一次完整地建立起了基因克隆體系。目前四頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程的概念基因工程的發展史目前五頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程的概念按照人們的意愿，進行設計，通過體外DNA重組技術和轉基因等技術，有目的的改造生物種性，表達出人類需要的產品或性狀或產生新的物種。目前六頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程的理論基礎不同基因具有相同的物質基礎基因可切割基因可轉移多肽與基因之間存在對應關系遺傳密碼是通用的基因可以通過復制把遺傳信息傳遞給下一代目前七頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程的研究內容在分子水平上，提取或合成不同生物的遺傳物質，在體外進行切割、再和某一載體進行拼接重組，然后再將重組的DNA導入宿主細胞內，最后實現目的基因穩定復制和表達的過程。

目前八頁\總數一百二十八頁\編于十八點MendelG.J.(1822-1884).1856-1864豌豆雜交實驗。Mendel的遺傳因子階段

基因工程的發展歷程目前九頁\總數一百二十八頁\編于十八點1866年發表論文，提出分離規律和獨立分配規律1900年Mendel遺傳規律被重新發現遺傳學的元年Mendel提出：生物的某種性狀是由遺傳因子負責傳遞的，是顆粒性的，體細胞內成雙存在，生殖細胞內成單存在。遺傳因子是決定性狀的抽象符號。目前十頁\總數一百二十八頁\編于十八點1909年丹麥遺傳學家—約翰遜首先提出了“基因”的概念，代替了Mendel“遺傳因子”的概念。但沒有提出基因的物質概念。目前十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點1910年以后，Morgan等提出了基因的連鎖遺傳規律。說明了基因是在染色體上占有一定空間的實體。基因不再是抽象符號，被賦予物質內涵。連鎖遺傳規律的提出目前十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點順反子階段1957年，本澤爾（SeymourBenzer）以T4噬菌體為材料，在DNA分子水平上研究基因內部的精細結構，提出了順反子（cistron）概念。順反子是1個遺傳功能單位，1個順反子決定1條多肽鏈。目前十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點現代基因階段

1操縱子

（啟動子＋操縱基因＋結構基因）--原核基因目前十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點現代基因階段2．斷裂基因

1個基因被間隔區分成不連續的若干區段，這種編碼序列不連續的間斷基因被稱為斷裂基因。--真核基因3．假基因

不能合成出功能蛋白質的失活基因

。4．重疊基因

不同基因的核苷酸序列有時是可以共用的即重疊的目前十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點

DNA分子中含有特定遺傳信息的能夠自我復制的一段核苷酸序列，是遺傳物質的最小功能單位。

基因的概念目前十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點一、基因工程的研究發展史一般認為1973年是基因工程誕生的元年（S.Cohen等獲得了卡那霉素和四環素雙抗性的轉化子菌落)

理論上的三大發現和技術上的三大發現對于基因工程的誕生起到了決定性的作用目前十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前十九頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前二十頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前二十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前二十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前二十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點技術上的三大發現目前二十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點1、工具酶的發現和應用目前二十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前二十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點2、DNA連接酶的發現T4噬菌體連接酶的發現目前二十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點3、載體的發現及其應用目前二十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前二十九頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程的成就和研究進展成就：在醫藥領域在農業領域在工業領域研究進展目前三十頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前三十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前三十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前三十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前三十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點第二節DNA分子的提取技術目前三十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點Shotgun：將某種生物體的全基因組或單一染色體切成大小適宜的DNA片段，分別連接到載體DNA上轉化受體細胞，形成一套重組克隆，從中篩選含有目的基因的期望重組子，進而獲得目的基因，也叫做散彈射擊法。目前三十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點鳥槍法克隆目的基因的局限性隨機性強，工作量較大，需要了解目的基因的背景知識不能獲得最小長度的目的基因不能除去真核生物目的基因的內含子結構目前三十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點什么叫做cDNA文庫？定義：以mRNA為模板，在體外經逆轉錄酶催化反轉錄生成cDNA，與適當載體連接后轉化受體菌并繁殖擴增，這樣包含著細胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合稱為該組織細胞的cDNA文庫。可認為是：不包含內含子的基因組文庫。目前三十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點構建cDNA文庫的基本步驟：①制備mRNA；②第一鏈cDNA合成；③第二鏈cDNA的合成；④雙鏈cDNA的修飾及克隆；⑤對構建的cDNA文庫進行鑒定，測定文庫的代表性以及重組cDNA片段的序列完整性。目前三十九頁\總數一百二十八頁\編于十八點cDNA文庫的特點（1）不含內含子序列。（2）可以在細菌中直接表達。（3）包含了同一時期所有編碼蛋白質的基因。（4）比基因文庫小的多，復雜性低，容易構建。目前四十頁\總數一百二十八頁\編于十八點定義：PCR技術又稱聚合酶鏈式反應（polymerasechainreaction)，是通過模擬體內DNA復制的方式，在體外選擇性地將DNA某個特殊區域擴增出來的技術。PCR技術:目前四十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點PCR概念的提出1983，KaryMullis目前四十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點1、PCR技術的基本原理在微量離心管中,加入適量的緩沖液,微量的模板DNA,四種脫氧單核苷酸,耐熱性多聚酶,一對合成DNA的引物,通過高溫變性、低溫退火和中溫延伸三個階段為一個循環的反應過程,每一次循環使特異區段的基因拷貝數放大一倍,一般樣品是經過30次循環,最終使基因放大了數百萬倍;擴增了特異區段的DNA帶。

一、PCR技術的基本原理和工作方式目前四十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點①94℃變性②

50-65℃退火③72℃延伸2.PCR反應過程：20-40個PCR循環目前四十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前四十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點PCR用途廣泛生命學科醫學工程遺傳工程疾病診斷法醫學考古學目前四十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前四十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點定義：某種生物基因組的全部遺傳信息通過克隆載體儲存于某一受體菌的群體中，這個群體就稱為該生物基因組的文庫(genomiclibrary)。目的：a）分離有用的目的基因

b）保存某種生物的全部基因目前四十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點一般流程目前四十九頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因組DNA文庫構建的程序①載體DNA的制備；②基因組DNA的提取；③基因組DNA的部分酶切、分離與回收；④載體與外源片段的連接與轉化或侵染宿主細胞；⑤重組克隆的挑選和保存。目前五十頁\總數一百二十八頁\編于十八點食品中DNA的提取主要用于轉基因食品檢測提取方法主要有SDS法和CTAB法，但提取前必須進行樣品的前處理，減少雜質。CTAB法的全稱是十六烷基三甲基溴化銨法，主要用于提取生物DNA。目前五十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點第三節工具酶和基因工程載體目前五十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程的四大要素工具酶toolenzymes目的基因interestedgene載體vector受體細胞receiptcells53目前五十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點重組DNA技術中常用的工具酶工具酶功能限制性核酸內切酶識別特異序列，切割DNADNA連接酶催化DNA中相鄰的5′磷酸基和3′羥基末端之間形成磷酸二酯鍵，使DNA切口封合或使兩個DNA分子或片段連接DNA聚合酶Ⅰ①合成雙鏈cDNA分子或片段連接Klenow片段又名DNA聚合酶I大片段，具有完整DNA聚合酶I的53聚合、35外切活性，而無53外切活性。常用于cDNA第二鏈合成，雙鏈DNA3末端標記等反轉錄酶合成cDNATaqDNA聚合酶PCR合成DNA片段54目前五十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程實驗中常用的工具酶內切酶連接酶聚合酶修飾酶55目前五十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點第一個字母取自產生該酶的細菌屬名，用大寫；第二、第三個字母是該細菌的種名，用小寫；第四個字母代表株；用羅馬數字表示發現的先后次序。命名HindⅢ屬

系

株序Haemophilusinfluenzaed株流感嗜血桿菌d株的第三種酶限制內切酶的命名EcoRI：EscherichiacoliRIHindIII：Haemophilus

influensaedIIISacI：Streptomyces

achromagenesI56目前五十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點II限制性內切核酸酶在DNA上有其特定的識別序列即，回文結構，通常為4-8bp，在特定識別位點處切割DNA。是基因工程中主要使用的酶類。57目前五十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點限制酶特點：1.識別４-8個相連的核苷酸，以6個多見；限制性內切酶的識別序列

BamHI5’-GGATCC-3’3’-CCTAGG-5’NotI5’-GCGGCCGC-3’

3’-CGCCGGCG-5’2.呈回文結構(palindrome)；3.旋轉對稱性；EcoRI5’-GAATTC-3’3’-CTTAAG-5’

4.切點大多數在識別順序之內，也有例外。FokI5’-GGATGNN

-3’3’-CCTAC

NN-5’外側，產生3’-端突起5.識別序列嚴格，少數有變動，序列中的核苷酸被甲基化后，不能被切割。58目前五十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點限制性內切酶的切割方式內切酶切割后產生的三種末端a)5’突出的粘性末端如,EcoRI5’-GAATTC-3’3’-CTTAAG-5’b)3’突出的粘性末端如,PstI5’-CTGCAG-3’3’-GACGTC-5’c)平末端

如,SmaI5’-CCCGGG-3’3’-GGGCCC-5’59目前五十九頁\總數一百二十八頁\編于十八點DNA連接酶（Ligase）

DNA連接酶能利用ATP或NAD+提供的能量催化DNA片段的3’-OH和5’-P基團之間形成3’5’-磷酸二酯鍵，把兩個DNA片段連接在一起。OHPOHPHOPHOPPPOHHO連接酶60目前六十頁\總數一百二十八頁\編于十八點（1）大腸桿菌連接酶1.兩種DNA連接酶只能連接粘性末端。（2）T4噬菌體的連接酶不但能連接粘性末端，還能連接齊平末端。DNA連接酶的分類61目前六十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點（1）必須是兩條雙鏈DNA。（2）DNA3’端有游離的-OH，

5’端有一個磷酸基團（P）（3）需要能量動物或噬菌體中：ATP大腸桿菌中：NAD+2.連接條件62目前六十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點DNA聚合酶（Polymerase）基因工程中常用的DNA聚合酶大腸桿菌DNA聚合酶I2.Klenowfragment3.T7DNA聚合酶4.T4DNA聚合酶5.修飾過的T7DNA聚合酶6.逆轉錄酶63目前六十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點DNA聚合酶3’5’外切酶活性5’3’外切酶活性聚合速率持續能力大腸桿菌DNA聚合酶低有中低Klenowfragment低無中低T4DNA聚合酶高無中低T7DNA聚合酶高無快高化學修飾T7DNA聚合酶低無快高遺傳修飾T7DNA聚合酶無無快高逆轉錄酶無無低中TaqDNA聚合酶無有快高3.常用DNA聚合酶的特性比較64目前六十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點在基因工程中，通常是把外源DNA片斷利用運載工具送入生物細胞。攜帶外源基因進入受體細胞的這種工具叫做載體(Vector)。載體的本質是DNA。經過人工構建的載體，不但能與外源基因相連接，導入受體細胞，還能利用本身的調控系統，使外源基因在新細胞中復制以致功能的表達。載體(Vector)目前六十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前六十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程中常用的主要載體質粒(Plasmid)噬菌體載體動物病毒植物病毒目前六十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點載體的功能及特征載體的功能運送外源基因高效轉入受體細胞為外源基因提供復制能力或整合能力為外源基因的擴增或表達提供必要的條件目前六十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點載體應具備的條件具有針對受體細胞的親緣性或親和性（可轉移性）

具有合適的篩選標記

具有較高的外源DNA的載裝能力具有多種單一的核酸內切酶識別切割位點具有與特定受體細胞相適應的復制位點或整合位點目前六十九頁\總數一百二十八頁\編于十八點pBR3224363bp目前七十頁\總數一百二十八頁\編于十八點質粒（Plasmid）質粒是一種獨立于染色體外的小分子環狀DNA，一般大小約106~108D，可自主復制和表達。目前七十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前七十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因克隆載體的質粒DNA分子，必定包括：復制基因、選擇性標記、克隆位點。

目前七十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前七十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點pBR322質粒的三個不同來源的組成部分②

pBR322質粒載體的優點結構：（1）氨芐青霉素抗性基因（ampr或Apr）

3種限制酶單一識別位點。（2）四環素抗性基因（tetr或Tcr）（3）DNA復制起點（ori）目前七十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前七十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點病毒（virus）質粒載體攜帶的外源基因限于以下構建基因組文庫時，目的DNA>>10kb，應采用病毒載體。病毒是一類非細胞微生物，能高效率高特異性地侵染宿主細胞（轉導）,然后或自主復制繁殖，或整合入宿主基因組中潛伏起來，而且在一定的條件下上述兩種狀態還會相互轉化。目前七十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點病毒的上述特性使得它們的DNA能被開發成為基因工程的有用載體，因為：高效率的感染性能使外源基因高效導入受體細胞。自主復制繁殖性能使外源基因在受體細胞中高效擴增。目前七十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點λ噬菌體l噬菌體的生物學特性：生物結構l噬菌體是大腸桿菌的溫和型噬菌體l噬菌體由外殼包裝蛋白和l-DNA組成

l-DNA全長48502個核苷酸l-DNA上至少有50個基因目前七十九頁\總數一百二十八頁\編于十八點

l噬菌體基因組結構目前八十頁\總數一百二十八頁\編于十八點第四節基因工程的基本技術目前八十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程研究的基本技術路線1、從生物體中分離得到目的基因（或DNA片段）。2、在體外，將目的基因插入能自我復制的載體中得到重組DNA分子。3、將重組DNA分子導入受體細胞中，并進行繁殖。4、選擇得到含有重組DNA分子的細胞克隆，并進行大量繁殖，從而使得目的基因得到擴增。5、進一步對獲得的目的基因進行研究和利用。比如，序列分析、表達載體構建、原核表達以及轉基因研究和利用等。目前八十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點切—接—轉—增—檢目前八十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點重組體分子導入受體細胞的途徑將外源重組體分子導入受體細胞的途包括轉化、轉染、轉導、顯微注射、電穿孔等多種方式。這些途徑將隨載體種類和受體系統的不同而異。轉化和轉導主要適應于細菌原核細胞和酵母低等真核細胞，而顯微注射和電穿孔主要應用于高等動植物的真核細胞。目前八十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點把帶有目的基因的重組質粒DNA引入受體細胞的過程稱為轉化（transformation）。將重組噬菌體DNA直接引入受體細胞的過程稱為轉染（transfection）。若重組噬菌體DNA被包裝到噬菌體頭部成為有感染力的噬菌體顆粒，再以此噬菌體為運載體，將頭部重組DNA導入受體細胞中，這一過程稱為轉導（transduction）。目前八十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點基因工程的基本流程基因分離酶切載體酶切基因和載體連接導入細菌重組質粒繁殖重組克隆的選擇序列分析和基因表達等研究導入植物細胞目前八十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點第五節基因工程在食品產業中的應用目前八十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點一、利用基因工程改造食品微生物二、利用基因工程改善食品原料的品質三、利用基因工程改進食品生產工藝四、利用基因工程生產食品添加劑及功能性食品目前八十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點一、

利用基因工程改造食品微生物（一）

改良微生物菌種（二）

改良乳酸菌遺傳特性

（三）

酶制劑的生產

目前八十九頁\總數一百二十八頁\編于十八點（一）

改良微生物菌種

最早成功應用的基因工程菌(采用基因工程改造的微生物)是面包酵母菌。啤酒生產中要使用啤酒酵母，但由于普通啤酒酵母菌種中不含α-淀粉酶，所以需要利用大麥芽產生的α-淀粉酶使谷物淀粉液化成糊精，生產過程比較復雜。目前九十頁\總數一百二十八頁\編于十八點

采用基因工程技術，將大麥中α-淀粉酶基因轉入啤酒酵母中并實現高速表達。這種酵母便可直接利用淀粉進行發酵，無需麥芽生產α-淀粉酶的過程，可縮短生產流程，簡化工序，推動啤酒生產的技術革新。

利用基因工程技術還可將霉菌的淀粉酶基因轉入大腸桿菌，并將此基因進一步轉入單細胞酵母中，使之直接利用淀粉生產酒精。這樣，可以省掉酒精生產中的高壓蒸煮工序，可節約能源60％，并且生產周期大大縮短。目前九十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點面包酵母啤酒酵母目前九十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前九十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點

此外，食品生產中所應用的食品添加劑或加工助劑，如氨基酸、有機酸、維生素、增稠劑、乳化劑、表面活性劑、食用色素，食用香精及調味料等，也可以采用基因工程菌發酵生產而得到，基因工程對微生物菌種改良前景廣闊。

目前九十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點目前九十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點（二）

改良乳酸菌遺傳特性

1、抗藥基因

目前，利用乳酸菌發酵得到的產品很多，如酸奶、干酪、酸奶油、酸乳酒等，已應用的乳酸菌基本上為野生菌株。有的野生菌株本身就抗多種抗生素，因而在其使用過程中，抗藥基因將有可能以結合、轉導和轉化等形式在微生物菌群之間相互傳遞而發生擴散。

利用基因工程技術可選育無耐藥基因的菌株，當然也可去除生產中已應用菌株中含有的耐藥質粒，從而保證食品用乳酸菌和活菌制劑中菌株的安全性。目前九十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點

2、風味物質基因

乳酸菌發酵產物中與風味有關的物質主要有乳酸、乙醛、丁二酮、3-羥基-2-丁酮、丙酮和丁酮等。可以通過基因工程選育風味物質含量高的乳酸菌菌株。目前九十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點3、產酶基因

乳酸菌不僅具有一般微生物所產生的酶系，而且還可以產生一些特殊的酶系，如產生有機酸的酶系、合成多糖的酶系、降低膽固醇的酶系、控制內毒素的酶系、分解脂肪的酶系、合成各種維生素的酶系和分解膽酸的酶系等，從而賦予乳酸菌特殊的生理功能。

若通過基因工程克隆這些酶系，然后導入到生產干酪、酸奶等發酵乳制品生產用乳酸菌菌株中，將會促進和加速這些產品的成熟。另外，把膽固醇氧化酶基因轉到乳酸桿菌中，可降低乳中膽固醇含量。目前九十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點4、耐氧相關基因

乳酸菌大多數屬于厭氧菌，這給實驗和生產帶來諸多不便。從遺傳學和生化角度看，厭氧菌或兼性厭氧菌幾乎沒有超氧化物歧化酶基因和過氧化氫酶基因或者說其活性很小。若通過生物工程改變超氧化物歧化酶的調控基因則有可能提高其耐氧活性。當然將外源SOD基因和過氧化氫酶基因轉入厭氧菌中，也可以起到提高厭氧菌和兼性厭氧菌對氧的抵抗能力。目前九十九頁\總數一百二十八頁\編于十八點5、產細菌素基因

乳酸菌代謝不僅可以產生有機酸等產物，還可以產生多種細菌素，然而并不是所有的乳酸菌都產生細菌素，若通過生物工程技術將細菌素的結構基因克隆到生產用菌株中，不僅可以使不產細菌素的菌株獲得產細菌素的能力，而且為人工合成大量的細菌素提供了可能。目前一百頁\總數一百二十八頁\編于十八點（三）

酶制劑的生產

利用基因工程技術不但可以成倍地提高酶的活力，而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中，構建基因工程菌來生產酶。據1995年統計，已有50％的工業用酶是用轉基因微生物生產的。轉基因微生物生產酶的優點：產量高、品質均一、穩定性好、價格低等。目前一百零一頁\總數一百二十八頁\編于十八點

凝乳酶是第一個應用基因工程技術把小牛胃中的凝乳酶基因轉移至細菌或真核微生物生產的一種酶。1990年美國FDA已批準在干酪生產中使用。

重組DNA技術生產小牛凝乳酶，首先從小牛胃中分離出對凝乳酶原專一的mRNA(內含子已被切除)，然后借助反轉錄酶、DNA聚合酶和St核苷酸酶的作用獲得編碼該酶原的雙鏈DNA，再以質粒或噬菌體為運載體導入大腸桿菌。目前一百零二頁\總數一百二十八頁\編于十八點

近20年來用基因工程菌發酵生產的食品酶制劑主要有：凝乳酶、α－淀粉酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖異構酶、轉化酶、脂肪酶、α－半乳糖苷酶、β－半乳糖苷酶、α－乙酰乳酸脫羧酶、溶菌酶、堿性蛋白酶等。

目前一百零三頁\總數一百二十八頁\編于十八點

例如，蛋白酶可以改善蛋白質的溶解性；轉谷氨酰胺酶可以使蛋白質分子間發生交聯，可用于增加大豆蛋白的膠凝性能，使肉制品等添加大豆蛋白后具有更好的品質。

酶制劑的作用目前一百零四頁\總數一百二十八頁\編于十八點

在食品加工過程中，通過添加一些酶類，可以改善產品的色澤、風味和質構。如用葡萄糖氧化酶可以去除蛋液中的葡萄糖，改善蛋制品的色澤；用脂酶和蛋白酶可加速奶酪的成熟；葡萄糖苷酶可用于果汁和果酒的增香；木瓜蛋白酶可分解膠原蛋白，用于肉的嫩化。對于含有難消化成分的食品，可以通過添加一些酶類，改善這些食品的營養和消化利用性能。

酶制劑的作用

目前一百零五頁\總數一百二十八頁\編于十八點二、利用基因工程改善食品原料的品質（一）改良動物食品性狀

（二）改造植物性食品原料目前一百零六頁\總數一百二十八頁\編于十八點（一）改良動物食品性狀

為了提高乳牛的產奶量，可將采用基因工程技術生產的牛生長激素(BST)注射到母牛體內，既可達到提高母牛產奶量的目的，又不影響奶的質量。同樣，為了提高豬的瘦肉含量或降低豬脂肪含量，可將采用基因重組技術生產的豬生長激素，注射至豬體內，便可使豬瘦肉型化，有利于改善肉食品質。

目前一百零七頁\總數一百二十八頁\編于十八點（二）

改造植物性食品原料

1、提高植物性食品氨基酸含量

例如，可以對賴氨酸代謝途徑中的各種酶進行修飾或加工，從而使細胞積累更大量的Lys。還可針對性地將富含某種特異性的氨基酸的蛋白基因轉入目的植物，以提高相應植物中的特定氨基酸的含量。目前一百零八頁\總數一百二十八頁\編于十八點2、增加食品的甜味

非洲有一種植物叫應樂果，研究人員在其果實中發現了一種叫做應樂果蛋白的蛋白質，咀嚼時比蔗糖大約甜1.0萬倍，而它所含的蛋白質卻又不會在新陳代謝中具有與蔗糖相同的作用，它的這種特性使之成為蔗糖的理想替代品。

目前一百零九頁\總數一百二十八頁\編于十八點3、改造油料作物

最易用基因工程方法進行改造的油料作物是油菜，迄今為止，在世界范圍內種植的良種油菜有31％是轉基因品種。用基因工程技術可以提高油脂中抗氧化劑的含量。目前一百一十頁\總數一百二十八頁\編于十八點4、改良植物食品的蛋白質品質

如秘魯“國際馬鈴薯培育中心”培育出一種蛋白質含量與肉類相當的薯類；轉移扁豆蛋白基因可獲得具有較高貯存蛋白質的轉基因向日葵。我國在此方面也培育出了一批作物新品種，有的已經在生產上推廣應用。如山東農業大學將小牛胸腺DNA導入小麥系814527，在第二代出現了蛋白質含量高達16.51％的小麥變異株；中國農業科學院作物研究所將大米草DNA引入水稻品種早豐，出現了籽粒蛋白質含量高達12.74％的受體變異類型。目前一百一十一頁\總數一百二十八頁\編于十八點

基因工程在改善農作物種子蛋白質質量方面發揮著重要作用。如小麥、玉米等谷物種子缺乏賴氨酸，豆類作物種子缺乏蛋氨酸，將富含賴氨酸和蛋氨酸的種子基因進行分離鑒定，并轉入相應的作物中，可得到營養品質較為完全的蛋白質。如將巴西堅果或豌豆蛋白基因轉入大豆中，獲得含有較高含硫氨基酸的轉基因大豆。4、改良植物食品的蛋白質品質

目前一百一十二頁\總數一百二十八頁\編于十八點三、

利用基因工程改進食品生產工藝（一）利用DNA重組技術改進果糖和乙醇生產方法（二）改良啤酒大麥的加工工藝

（三）

改良小麥種子貯藏蛋白的烘烤特性（四）

改善牛乳加工特性

目前一百一十三頁\總數一百二十八頁\編于十八點三、

利用基因工程改進食品生產工藝（一）利用DNA重組技術改進果糖和乙醇生產方法

1、利用微生物培養技術，大量生產所需的酶

2、利用α-淀粉酶的高溫突變體進行“高溫”生產這種突變體可在80～90℃時起作用，在這種高溫下進行液化淀粉，加速淀粉的水解，同時節約正常淀粉酶水解的冷卻降溫所消耗的能量。

目前一百一十四頁\總數一百二十八頁\編于十八點3、改變編碼α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶的基因使它們具有同樣的最適溫度和最適pH值，使液化、糖化在同一條件下進行，減少生產步驟，降低生產成本。4、利用DNA重組技術獲得能夠直接分解粗淀粉的酶可降低能量消耗，提高效率，降低成本。

5、尋找或人工“創造”一種分泌葡萄糖淀粉酶發酵微生物葡萄糖淀粉酶能將淀粉全部水解成葡萄糖。在發酵過程中可不再添加淀粉酶，直接生產果糖或乙醇。目前一百一十五頁\總數一百二十八頁\編于十八點（二）改良啤酒大麥的加工工藝

啤酒制造對大麥醇溶蛋白含量有一定要求，如果醇溶蛋白含量過高會影響發酵，使啤酒易產生混濁，也會增加過濾的難度。采用基因工程技術，使另一蛋白基因克隆至大麥中，便可相應地降低大麥中的醇溶蛋白含量，以適應生產的要求。目前一百一十六頁\總數一百二十八頁\編于十八點（三）

改良小麥種子貯藏蛋白的烘烤特性

小麥種子貯藏蛋白對面包烘烤質量有很大影響，特別是高分子谷蛋白5(x)和10(y)的亞基有助于面包質量的改善，同時谷蛋白的N—端和C端含有Cys殘基，可形成分子間的二硫鍵，產生高分子量的聚合物，從而使面團具有較好的彈性。利用基因工程技術，通過增加谷物蛋白的5(x)和10(y)的亞基的拷貝數、引入Cys殘基以及改變交聯特性等手段，可使小麥具有更理想的加工特性。目前一百一十七頁\總數一百二十八頁\編于十八點（四）

改善牛乳加工特性

在牛乳加工中如何提高其熱穩定性是關鍵問題。牛乳中的酪蛋白分子含有絲氨酸磷酸，它能結合鈣離子而使酪蛋白沉淀。采用基因操作，使酪蛋白分子中Ala-53被Ser所置換，但可提高其磷酸化，使酪蛋白分子間斥力增加，以提高牛奶的熱穩定性，這對防止消毒奶沉淀和煉乳凝結起重要作用。

目前一百一十八頁\總數一百二十八頁\編于十八點四、

利用基因工程生產食品添加劑及功能性