食品生物技术汇总

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食品科学中的生物技术应用

食品科学中的生物技术应用

食品科学中的生物技术应用随着生物技术的发展,食品科学也开始应用生物技术技术。

利用生物技术技术,食品科学家可以在食品生产过程中更好地控制食品质量,增加食品的营养价值,从而保障人们的健康。

一、生物技术在食品加工过程中的应用1.基因编辑基因编辑技术是一种利用现代分子生物学手段直接对基因进行编辑的技术,它主要应用在食品中对食品营养成分进行增强等方面。

目前,基因编辑技术已经成功地应用到马铃薯和玉米等作物中,增强它们的营养价值,为人们提供更加健康的食品。

2. 发酵技术发酵技术是将某些微生物植入食品原料中以促进食品发酵的一种技术,这种技术可以大大提高食品的口感和品质。

其中,酸奶是应用发酵技术制成的一种非常受欢迎的食品,它除了美味外,还具有很多益处,包括调节肠道菌群和提高人体免疫力等方面。

3.调味料的应用利用生物技术技术,制造出一些特殊的调味料,这种调味料可以使食品更加美味,也可以帮助人们提高食品口感和品质。

例如,众所周知的味精就是一种生化制品,它既可以增加食品口感,又可以增强人体对食物的感觉。

二、遗传工程在食品生产中的应用1. 软饮料的生产遗传工程技术可以被应用在软饮料中,用来增加饮料的口感和香气。

虽然它的应用范围有限,但是已经得到了广泛的应用。

2. 食品防腐剂的应用利用遗传工程技术,可以制造出一些天然的食品防腐剂,这样就可以有效地延长食品的保质期,从而提高食品的营养价值。

三、生物技术在食品饮料中的食用1. 益生菌的食用益生菌是一种对人体非常有益的菌群,通过食用益生菌可以帮助人们促进肠道菌群平衡、增强免疫系统和增强人体内部各个器官的功能等方面。

通过生物技术技术,益生菌的制造可以更好地控制其菌群数量和菌株等方面。

2. 合成酶的食用合成酶是一种通过生物技术技术制造的一种酶,它可以帮助人们消化食物,从而提高人体对食物的吸收率和利用率。

通过食用含有合成酶的食物可以帮助人们更好地利用食物,保证人体健康。

总结:可以看出,生物技术对于食品科学产业发展起到了重要的作用,大大提高了食品的质量和营养价值,直接保护了人们的健康。

食品生物技术完整版.

食品生物技术完整版.

名词解释:发酵工程:在最适发酵条件下,在发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。

发酵单位:又称效价。

是衡量发酵罐中目的产物的含量高低的指标,属于技术指标一把用u/ml,mg/l。

一般情况下用于表示发酵水平的高低生物转化:指外源化学物在机体内经多种酶催化的代谢转化前体:指在产物合成过程中,被菌体直接用于产物合成而自身结构无显著改变的物质。

最早是在青霉素生产中发现的玉米浆(苯乙胺)虾青素(甲羟戊酸)消毒:在工业微生物中消毒指的是除去杂菌,除去会引起污染的微生物,在工业上是灭杀引起生产污染的微生物灭菌:指的是杀死一切微生物(包括繁殖体和芽孢),不分病原和非病原微生物,杂菌和非杂菌。

指把物体上的所有微生物(包括细菌芽孢在内)全部杀死的方法透气比/VVM:单位时间(min)单位体积(m³)培养基中通入标准状况下空气的体积在线检测:利用传感器检测不离开生产线的对参数实时监测离线监测:检测样品离开生产线,检测后生成不在一起的检测溶解氧:指溶解在水中的分子氧,以每升水中所含氧的毫克数来表示临界溶氧浓度:不影响微生物呼吸时的最低溶氧浓度Monod方程:随着细胞的大量繁殖,培养基中的营养物质迅速消耗至限制浓度,培养基中有害代谢产物积累增多,细胞的生长速率逐渐下降,进入减速期,当培养液中不存在抑制细胞生长的物质时,细胞的比生长速率和限制性基质浓度S的关系活化:保藏菌种到斜面种子扩大培养:斜面种子--三角瓶液体培养--种子罐干热灭菌:利用高温对微生物有氧化、蛋白质变性和电解质浓缩作用而杀灭微生物,适用于玻璃及金属用具、沙土管灭菌140~180 1~2h湿热灭菌法:借助蒸汽释放的热能使微生物蛋白质酶核酸分子内部的化学键,特别是氢键受到破坏,引起不可逆变形,使微生物死亡。

在有水分存在情况下,pr更易受热凝固变性,是用培养基和发酵设备灭菌。

121 30min 饱和蒸汽;100度水煮热灭菌法:利用空气压缩时放出的热量进行保温杀菌。

(整理)食品生物技术

(整理)食品生物技术

一、名词解释1.生物技术:利用生物体系,应用先进的生物学技和工程技术,加工或不加工底物原料,以提供所需的各种产品或达到某种目的的一门新型跨学科技术。

2.食品生物技术:食品生物技术是生物技术在食品生产原料、加工和制造中应用的一个学科。

3.基因工程:基因工程是对DNA大分子上的遗传单元(基因)进行体外操作,把不同来源的基因按照单元设计的蓝图,重新构成新的基因组合(即重组体),再把它引入细胞中,构成具有新的遗传特性的生物技术。

4.PCR技术:聚合酶链式反应,是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法,故又称基因的体外扩增法。

5.载体:基因克隆载体是指用来进行基因组克隆、cDNA克隆或亚克隆的DNA。

6.基因组文库:指由来自染色体DNA的全部DNA片段组成的基因文库。

7.转基因食品:利用基因工程技术对食品资源的改造主要涉及到对植物性资源和动物性资源的改造,通过对被加工材料的处理,生产出符合人类需要的基因工程食品。

8.细胞工程:在细胞水平上研究开发、利用各类细胞的工程,是人们利用现代分子生物学和现代细胞分子学的研究成果,根据人们的需求设计改变细胞的遗传基础,通过细胞培养、细胞融合等技术大量培养细胞乃至完整生物个体的技术。

9.细胞周期:正常分裂的细胞从前一次分裂结束到下一次分裂完成所经历连续动态过程。

10.细胞融合:两种不同亲株的细胞经酶法除去细胞壁后,得到两个球状原生质体置于高渗溶液中,采用生物法、化学法或电处理法,促使两者互相凝集并发生细胞之间的融合,进而导致基因重组,获得新的细胞。

11.酶工程:利用酶催化作用,在一定的生物反应器中,将相应原料转化成所需要产品的过程,它是酶学理论、基因工程、蛋白质工程与发酵工程相结合而形成的一门新技术。

12.发酵工程:是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术,由于它的主体是微生物,又称为微生物工程。

13.发酵食品:是一类通过发酵手段生产出来的一类产品,或在该产品的某一阶段采用了发酵手段。

食品生物技术汇总

食品生物技术汇总

优点:具有不破坏酶活性中心和酶高级结构变化少,若能找到适当的载体,这是简单的
缺点:酶与载体结合力弱、酶易脱落等。
(2)离子吸附法。通过离子效应,将酶分子固定到含有离子交换基团的固相载体上。
常见的载体:DEAE-纤维素、 DEAE-葡聚糖凝胶、CM-纤维素、DOWEX-50等。
3’自由羟基的DNA片段为引物;②5’→3’外切核酸酶活性,从5’端既降解双
DNA,也降解RNA-DNA杂交体中的RNA链(RNA酶H活性);③3’→5’外切核酸酶活
底物为带3’自由羟基的双链DNA或单链DNA。主要用于:①以切刻平移法标记DNA;
DNA分子的3’突出尾进行末端标记。
DNA聚合酶Ⅰ大片段(Klenow片段)5’→3’DNA聚合酶活性,以单链DNA为模
诱变育种。
应用基因工程方法进行的育种。
组成工业培养基的主要成分有哪些?配制和选择培养基应注意哪些问题?
2、合适的碳氮比;3、合适的pH值
湿热灭菌的方法有那些?各有什么特点?
1)煮沸灭菌法
(100℃)15~20min,一般微生物的营养细
1~2h,如要加速芽孢的死亡,可在水
0.5%石炭酸或碳酸钠。该方法适用于一般食品、器材、器皿等的消毒。
3.包埋法
可分为凝胶网格型和微囊型。将酶或微生物包埋在高分子凝胶网格中的包埋法称为凝胶
优点:一般不需要与酶蛋白的氨基酸残基起结合反应,较少改变酶的高级结构,酶活力
缺点:仅适用于小分子底物和产物的酶,因为只有小分子物质才能扩散进入高分子凝胶
(1)凝胶网格型。采用明胶、卡拉胶、海藻酸钠或淀粉等天然高分子化合物作为包埋剂
1.相对酶活力
具有相同重量酶蛋白的固定化酶与游离酶活力的比值。它与载体结构、颗粒大小、底物

食品生物技术基础复习总结

食品生物技术基础复习总结
6. 什么是目的基因?通常获得目的基因的方法有哪些? 答:,目的基因(objective gene),又叫靶基因(target gene),是指根据基因工程的 目的和设计所需要的某些 DNA 分子的片段,它含有一种或几种遗传信息的全套密码。 获取目的基因的方法有:鸟枪法(散弹法)、物理化学方法、化学合成法、酶促逆转录 合成法、PCR 扩增法。
反义 RNA 是指有义 DNA 链转录成的、与特异的靶 RNA 互补结合并能抑制靶 RNA 表达的一 段序列。转录产生反义 RNA 的基因称之为反义基因。反义 RNA 技术是指把一段 DNA 序 列以反义方向插入到合适的启动子和终止子之间,然后把此基因构建体转化到受体细胞 中去,通过选择培养获得转化生物体的技术。
4. 基因工程在食品产业中的应用。 答: ⑴ 利用基因工程改造食品微生物:①改良微生物菌种——基因工程菌;例:面包酵母 菌——促进发酵,啤酒酵母菌。②微生物酶分子的人工进化。 ⑵ 利用基因工程改善食品原料的品质:①蛋白质类食品原料 ②油脂类食品原料 ③碳 水化合物类食品原料 ⑶ 利用改进食品生产工艺:①利用 DNA 重组技术改进果糖和乙醇生产方法 ②改良啤 酒大麦的加工工艺 ③改良小麦种子贮藏蛋白的烘烤特性 ④改善牛乳加工特性 ⑷ 利用改进食品生产工艺:①利用 DNA 重组技术改进果糖和乙醇生产方法 ②改良啤 酒大麦的加工工艺 ③改良小麦种子贮藏蛋白的烘烤特性 ④改善牛乳加工特性
细胞工程分为植物细胞工程、动物细胞工程和微生物细胞工程。 2. 细胞的全能性:生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性,原因是生物
体的每一个细胞都要包含有该物种所特有的全套遗传物质。 3. 植物组织培养:处于离体状态的植物活细胞,在一定的营 已分化的植物细胞在合适
养物质、激素和其他外界条件的作用下,就可能表现出全 的条件下具有潜在的发育 能性,发育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程, 成 完 整 植 株 或 个 体 的 能

食品生物技术专业知识技能

食品生物技术专业知识技能

食品生物技术专业知识技能
食品生物技术是研究食品的生产、加工和改良等方面的科学技术领域。

食品生物技术专业知识和技能主要包括以下几个方面:
1. 分子生物学知识:理解和应用基本分子生物学的原理,包括DNA、RNA、蛋白质等的结构、功能和相互作用。

2. 遗传学知识:了解基因的传递和变异,掌握基因组的分析和改良技术,如转基因技术和基因编辑技术等。

3. 微生物学知识:熟悉食品中常见的微生物,了解其种类、生长特性和影响因素,掌握微生物的培养、鉴定和检测技术。

4. 发酵工程知识:掌握发酵原理和工艺,了解不同类型的发酵过程,如酒精发酵、乳酸发酵等,研究和改良发酵工艺。

5. 食品加工与工程知识:熟悉食品的加工流程和关键技术,包括提取、过滤、浓缩、杀菌、干燥等,掌握食品加工设备的选择和运行。

6. 食品安全与质量控制知识:了解食品安全和质量管理的基本要求,掌握食品检测和分析技术,包括化学分析、生物传感器等。

7. 产品研发与创新能力:具备创新思维和实验设计能力,能够开展新产品的研发和改良,提高食品的品质和营养价值。

8. 数据分析与科学文献阅读能力:能够使用统计和计算工具进行数据分析,具备阅读和评估科学文献的能力,更新学习和跟踪食品生物技术领域的最新研究进展。

9. 团队合作与沟通能力:具备良好的团队合作精神和协调能力,能够有效与团队成员、上级和合作伙伴进行沟通和协作。

10. 伦理与法规意识:具备食品生物技术研究和应用的伦理和
法规意识,遵守科学研究的道德规范和安全操作规程。

以上是食品生物技术专业所需的一些主要知识和技能,实际上还包括更多领域的知识和技能,如营养学、食品工程、奶业科学等。

食品生物技术导论答案最终汇总

食品生物技术导论答案最终汇总

食品生物技术绪论名词解释1 食品生物技术食品生物技术(food biotechnology):是现代生物技术在食品领域中的应用,是指以现代生命科学的研究成果为基础,结合现代工程技术手段和其它学科的研究成果,用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料2 基因工程基因工程:通过一系列技术操作过程,获得人们预先设计好的生物,该生物所具有的特性往往是自然界不存在的。

是用人工的方法把不同生物的遗传物质(基因)分离出来,在体外进行剪切,拼接,重组形成基因重组体,然后再把重组体引入宿主细胞或个体中得以高效表达,最终获得人们所需要的基因产物。

3 细胞工程细胞工程(cell engineering):在细胞水平研究、开发、利用各类细胞的工程。

是人们利用现代细胞分子生物学的研究成果,根据需求设计改变细胞的遗传基础。

4 蛋白质工程蛋白质工程(protein engineering):通过对Pr化学、Pr晶体学和动力学的研究,获得有关Pr理化特性和分子特性的信息,以此为基础有目的设计改造编码蛋白的基因,通过基因工程技术获得可以表达Pr的转基因生物系统,该生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物,或细胞系统。

最终产出改造过的Pr5 酶工程酶工程(enzyme engineering):利用酶催化作用进行物质转化的技术,是酶学理论、基因工程、蛋白质工程、发酵工程相结合而形成的一门新技术6 发酵工程发酵工程是将微生物学、生物化学和化学工程等学科基本原理有机结合,是建立在基因工程技术基础上的一门应用技术性学科。

7 生物工程下游技术生物工程下游技术(biotechnique downstream processing):将发酵工程、酶工程、蛋白质工程和细胞工程生产的生物原料,经过提取、分离、纯化、加工等步骤,最终形成产品的技术二问答题1 食品生物技术研究内容包括哪些?内容:基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程、发酵工程、生物工程下游技术、现代分子检测技术2 食品生物技术在食品工业发展的地位如何?地位食品生物技术研究内容已涉及到食品工业的方方面面,从原料到加工无处不存在食品生物技术的痕迹。

食品生物技术总结

食品生物技术总结

(▲为名词解释)一、生物技术五大工程基因工程(剪接转增检)『医药生产,基因诊断,品种改良,基因治疗』细胞工程『粮食与蔬菜生产,园林花卉,临床治疗与药物,优良品种繁育』蛋白质工程『医用(胰岛素)』发酵过程『生产药品、食品、有机酸(酸味剂)』酶工程『酶制剂的开发:淀粉酶、果胶酶、凝乳酶、糖化酶、蛋白酶、脂肪酶』▲基因工程狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因;广义的基因工程则指按人们意愿设计,通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。

二、果蔬加工1、功能型果蔬制品『营养酸橙粉、干燥李子酱、天然番茄复合物、水果低热量甜味料』2、鲜切果蔬『果蔬的最少加工』3、脱水果蔬『以果蔬脆片的加工和果蔬粉的加工为两种主要加工方式。

』4、谷-菜复合食品5、果蔬中功能成分提取6、果蔬汁加工三、脱水蔬菜加工方式1、果蔬脆片天然果蔬在低温真空下脱水而成。

保持了原果蔬的色香味而具有松脆的口感,低热量、高纤维,富含维生素和多种矿物质,不含防腐剂,携带方便,保存期长等特点。

2、果蔬粉用于提高产品的营养成分、改善产品的色泽和风味、以及丰富产品的品种等,主要可用于面食、膨化食品、肉制品、固体饮料、乳制品、婴幼儿食品、调味品、糖果制品、焙烤制品和方便面等。

四、果蔬综合利用▲在实际的果蔬加工过程中,往往有大量废弃物产生,如风落果、不合格果以及大量的下脚料,这些废弃物中含有较为丰富的营养成分,对这些废弃物加以利用称为果蔬综合利用。

变废为宝榨干取尽资源再利用果蔬综合利用中的下脚料『a、制备或制造过程中产生废碎的物料b、生产过程中剩下来的边角余料』1、果蔬渣:动物饲料、发酵柠檬酸、提取果胶、高活性膳食纤维2、果皮:食品添加剂(色素、单宁)3、果核:果核粉4、果蔬籽:蛋白质、油类、维生素5、种壳:优质活性炭6、食用菌栽培五、生物技术在果蔬综合利用中的应用1、果蔬渣发酵饲料2、单细胞蛋白的生产3、果醋的生产4、沼气的生产六、食品行业热点问题探讨A、功能性食品的开发和利用B、转基因食品的利与弊C、天然食品添加剂的生产D、由食品加工引起的环境污染处理★就你目前所学的知识,谈谈你对生物技术在果蔬加工中的应用的看法。

食品生物技术

食品生物技术

表3 传统的和可替代的甜味剂 产 品 相对甜度 蔗糖 1.0 55%高果糖浆 1.4 cyclamate 50 安赛蜜 (Acesulfame) 150 阿斯巴甜 (aspartame) 200 糖精 300~650 thaumatin 3000
五、其他食品添加剂
1、醋
• • • • • • 含至少4%的醋酸,少量的酯糖、酒精和盐; 它通常来自葡萄、麦芽或苹果汁。 发酵菌通常是醋酸菌。 它广泛用作酸味剂和调味剂。 目前高浓度(15% w/v)的醋在国际市场上大受欢迎 国内市场上未见醋酸含量大于10%的产品
• 主要原因: • 缺适应高浓度醋酸的醋酸菌菌种; • 生料制醋工艺易受各种微生物污染。 • 解决办法: • 采用回交法、基因突变和细胞融合等手段培育新菌种; • 采用固定化活细胞发酵法提高生产效率。
2、食用有机酸
• 常用的有柠檬酸、醋酸、乳酸、葡萄糖酸、苹果 酸和酒石酸,这些有机酸都需要通过微生物的发 酵制成。其中以柠檬酸的产量和用量最大。 • 柠檬酸在食品工业中用途广泛,如水果饮料、糖 果点心、果酱的生产,以及水果的保存等。 • 我国的柠檬酸的总产量已超过4万吨,它是以糖 蜜为原料,通过黑曲霉发酵而生产的。
• 研究表明,1g螺旋藻干粉所含营养,相当于1000g新鲜 蔬菜;
• 一亩水田的螺旋藻按所含蛋白质当量计算,相当于 735.7亩水稻, 657.9亩小麦,403.4亩或300.3亩大豆的 平均产量。
3、SCP的可接受程度
• 纯技术和经济因素 • 地理、政治、社会与心理等因素 • SCP产品的安全性、营养价值
3.1
生物技术与食品加工
一、单细胞蛋白 1、蛋白质的需求
• 人口的增长,传统农业不能提供足够的食物满足人类的需 求,尤其是蛋白质短缺;

食品生物技术复习要点

食品生物技术复习要点

三十四,Monod方程三个成立的假设:(1)细胞的生长为均衡式生长,因此描述细胞生长的唯一变量是细胞浓度;(2)培养基中只有一种基质是生长限制性基质,而其他组分过量不影响细胞生长;(3)细胞的生长视为简单的单一反应,细胞得率为一个常数
三十五,连续发酵的控制方式:(1)恒浊器法 (2)恒化器法
二十三,DNA改组定义:又称DNA洗牌,是指DNA分子的体外同源重组,是基因在分子水平上进行有性重组(sexual recombination)。通过改变单个基因(或基因家族)原有的核苷酸序列,创造新基因,并赋予表达产物以新功能。
二十四,容错PCR定义:是指在利用Taq聚合酶进行目的基因的PCR扩增的同时引入碱基错配,导致目的基因随机突变的一种DNA体外进化技术。
细胞重组:是细胞工程中将细胞融合技术与细胞核、质分离技术结合,即在融合介于诱导下,使胞质体与完整细胞合并,新构成胞质杂种细胞的过程。
重组方式:(1)胞质体与完整细胞重组形成细胞质杂交细胞;(2)微细胞与完整细胞重组形成微细胞异核体 (3)胞质体与核体重新组合形成重组细胞
四十三,压力推动的过程包括:(1)反渗透;(2)超滤;(3)纳滤;(4)汽化渗透;(5)微孔过滤;(6)气体交换与分离
十一,PCR扩增步骤:变性;退火;延伸
十二,载体应具备的条件:(1)本身是一个复制子,能自我复制,
(2)相对分子质量较小,小分子DNA异处理,限制性内切酶切点少,适于接受目的基因
(3)能给宿主细胞提供可选择标记,有可供辨认的表形特征,以便人们进行筛选。多数质粒皆有抗性基因可作为选择标记
(2)上下相密度差小,一般为10-2g/cm3左右,是水的密度的1%。
(3)分相时间短,对于聚合物/无机盐体系,自然分相时间为5-15min,对于聚合物/聚合物体系,自然分相时间为5-60min, 分离过程也就相对缩短

《食品生物技术》课程笔记

《食品生物技术》课程笔记

《食品生物技术》课程笔记第一章:食品生物技术概述一、食品生物技术的定义食品生物技术是指应用生物学、分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学等生命科学的基本原理和方法,通过现代生物技术手段对食品原料进行改良、加工、保存和检测,以生产出更安全、营养、美味和方便的食品的技术。

二、食品生物技术的分类1. 传统生物技术- 发酵技术:利用微生物的代谢活动来生产食品,如酸奶、啤酒、酱油等。

- 酶技术:利用酶的催化作用来改进食品加工过程,如淀粉糖化、蛋白质水解等。

2. 现代生物技术- 基因工程技术:通过改变生物体的遗传物质,实现特定性状的改良,如转基因作物。

- 细胞工程技术:利用细胞培养和繁殖技术,进行植物和动物的快速繁殖,如组织培养。

- 酶工程技术:通过基因克隆和蛋白质工程,生产高活性、特定功能的酶制剂。

- 蛋白质工程技术:设计和改造蛋白质,提高其稳定性和功能,如改良的酶和抗体。

三、食品生物技术的特点1. 安全性- 通过生物技术手段降低食品中的有害物质,如利用抗病基因减少农药使用。

- 通过生物检测方法快速识别食品中的病原体和毒素。

2. 营养性- 通过基因工程提高食品中的营养成分,如富含维生素A的黄金大米。

- 通过发酵技术增加食品中的益生菌含量,改善肠道健康。

3. 便捷性- 利用生物技术开发即食食品,简化食品加工流程,提高生产效率。

- 通过生物保鲜技术延长食品货架期,方便消费者储存和使用。

4. 创新性- 利用生物技术创造新型食品,如人造肉、低糖水果等。

- 通过生物工程技术开发新药和功能性食品,满足特定人群需求。

四、食品生物技术的发展历程1. 古代阶段- 早在公元前,人类就开始利用微生物发酵技术生产食品,如酿酒、制酱等。

- 传统的食品保存方法,如盐腌、糖渍等,也是早期生物技术的应用。

2. 近现代阶段- 19世纪末至20世纪初,科学家们揭示了微生物发酵的原理,并开始工业化生产酶制剂。

- 20世纪中期,发酵技术在食品工业中得到广泛应用,如抗生素的生产。

食品生物技术全本整合

食品生物技术全本整合

第一章绪论生物技术的定义⏹指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照预先设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。

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章基因工程原理及其在食品中的应用第一节基因工程基础基因(gene):⏹DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质最小功能单位。

DNA的分子组成⏹DNA的基本单位是核苷酸。

核苷酸可被水解产生核苷和磷酸,核苷还可再进一步水解,产生戊糖和含氮碱基。

DNA双螺旋模型多核糖键是由一系列5‟—3‟糖-磷酸键作为主链和含有碱基突出组成的。

由于嘌呤碱基总是与嘧啶碱基配对,因此双螺旋的宽度是恒定的,两条核苷酸链反向平行。

沿着螺旋旋转方向,一条是5‟-3‟方向,而另一条是3‟-5‟方向。

每个碱基相对于其相邻的碱基对都绕螺旋轴旋转约36度。

这样约10个碱基对就能旋转一周。

双螺旋体中的两条链彼此环绕形成一条窄沟(约12nm)和一条宽沟(约22nm) 。

双链是沿右手方向的;即顺时针方向转动。

DNA复制原理复制要求两条链分开,从而为互补提供模板。

每一个子代双链与原始亲本的序列相同,并且包括一条亲本链和一条新合成的链。

这种复制方式称为半保留复制。

遗传密码61个密码子编码特定的氨基酸,3个密码子编码蛋白质合成的终止信号。

因为20种氨基酸有61个密码子,因此,就出现了同一个氨基酸由1个以上的密码子编码的现象。

食品生物技术重点

食品生物技术重点

第二章基因工程与食品产业基因工程:用人工的方法把不同的生物的遗传物质(基因)分离出来,在体外进行剪切、拼接、重组,形成基因重组体,然后再将重组体引入宿主细胞或个体中以得到高速表达,最终获得人们所需要的基因产物。

基因工程操作的四个步骤:一.在供体细胞中用限制性内切酶切割基因,以分离出含有特定的基因片段或人工合成目的基因并制备运载体(质粒、病毒或噬菌体)二.把获得的目的基因与制备好的运载体用DNA连接酶连接成重组体三.把重组体引入宿主细胞四.筛选、鉴定出含外源目的基因的菌体或个体基因工程载体:这种在细胞内具有自我复制能力的运载目的基因进入宿主细胞的运载体。

限制性内切酶:能在特定部位限制性地切割DNA分子的酶。

在DNA重组技术中,限制性内切酶的主要用途:1.在特异位点上切割DNA,产生特异的限制性内切酶切割的DNA片段2.建立DNA分子的限制性内切酶物理图谱3.构建基因文库4.用限制性内切酶切出相同的黏性末端,以便重组DNA耐热DNA聚合酶:它具有依赖于聚合物5’-3’外切核酸酶活性,可用于:1.DNA测序 2.聚合酶链式反映(PCR)对DNA片段进行体外扩增。

末端转移酶:催化作用不需要模板,可以给一些DNA分子的3’-OH末端接上dA或dG,另些DNA分子的3’-OH末端接上dC或Dt,混合这些分子,可使同聚物尾部退火形成环状分子。

其主要作用:1.给载体或cDNA加上互补的同聚尾 2.DNA片段3’末端的放射同位素标记。

碱性磷酸酯酶的主要作用:1. 去除DNA和RNA的5’-磷酸基,然后在T4多聚核苷酸激酶催化下,用[a-32P]ATP进行末端标记,继而进行序列分析2.去除载体DNA的5’磷酸基,防止自我环化,降低本底,提高重组DNA检出率。

理想基因工程载体的特征:1.能在宿主细胞内进行独立和稳定的DNA自我复制。

在外源DNA插入其DNA之后,仍保持稳定的复制状态和遗传特性。

2.易于从宿主细胞中分离,进行纯化。

食品生物技术名词解释

食品生物技术名词解释

食品生物技术名词解释
食品生物技术是指利用生物学和化学的知识和技术,以及现代分子生物学、细胞生物学、生物工程等技术手段,来改良和改进食品生产、加工和保存等方面的技术和方法。

以下是一些常见的食品生物技术名词解释:
1. 基因编辑:通过切割或替换基因序列,来增强或改善食品的品质、产量或抗性等特性。

2. 转基因:将外源基因导入到食品作物中,以提高产量、抗病性或耐药性等特性。

3. 冷冻保存:通过将食品制成冷冻品,以延长其保质期和保存时间。

4. 发酵:利用微生物的代谢作用,将食品转化为更有营养和更易消化的食品,例如酸奶、酵母面包等。

5. 蛋白质工程:通过改变蛋白质的结构和组成,来增加其营养价值和功能性。

6. 植物组织培养:利用植物的组织和细胞培养技术,来繁殖、改良和培育新的食品作物。

7. 微生物检测:通过检测和分析食品中的微生物,来确保食品的安全和卫生。

随着科技的不断进步和创新,食品生物技术将会在未来展现出更多的应用和发展空间,为保障人类的食品安全和健康发挥着重要的作用。

食品生物技术考试总结

食品生物技术考试总结

1.食品生物技术:是现代生物技术在食品领域的应用,指以现代生命科学的研究成果为基础,结合现代工程技术手段和其他学科的研究成果,用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。

2.基因工程:人类按照自身的意愿,进行严密的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,有目的的改造生物种性,使现有的物种在较短的时间内趋于完善,创造出更符合人们需求的新的生物类型3.DNA的测序分析:是指对某一段的DNA分子或片段的核苷酸排列,顺序测定,也就是测定组成DNA分子的A,T,C,G的排列顺序。

测定方法:化学降解法,没促发,自动测定,PCR测序新方法。

4.PCR(1)原理:首先,以所需要分离的目的基因所在双肩DNA分子作为模板,在接近沸点的温度条件下,双链DNA解开,然后在相对较低的温度下(50左右)根据要求设计的小片段DNA作为引物,它能够与末班DNA结合,在72度左右,利用DNA聚合酶作用,开始复制新的DNA链。

(2)基本过程:变性,退火,延伸(3)反应体系:具有热稳定性的酶。

作为模板的目的DNA序列。

反应缓冲液。

要有与被分离目的基因的DNA双联两端序列想互补的DNA引物(4)种类:逆转录PCR,反向PCR,5.质粒:能进行自我复制的环状DNA分子,在细菌中独立存在与染色体外而存在6.载体:承载目的基因或外源DNA7.克隆:将重组DNA导入受体细胞进行扩增并筛选,达到大分子的重组分子,这就是外源基因的无性繁殖。

8.亚克隆:把DNA片段从某一类型的载体无性生殖到另一类型载体或从某种质粒克隆到另一种质粒。

9.目的基因与载体的过程(DNA体外重组):利用限制性内切酶和其他一些酶类,切割和修饰载体DNA和目的基因,并将两者过程连接起来的过程。

10.重组DNA向载体转化:转化反应,磷酸钙沉淀法,体外包装传染法,电转化法11.细胞融合技术:指在一定条件下,将不同来源的原生质体相融后并使之再分化,形成新的种或新品种的技术。

原理:两T细胞基础,接触面积形成破坏,相互流动。

食品生物技术重点

食品生物技术重点

第一章食品生物技术:食品生物技术是生物技术在食品加工中的应用,是利用生物体及其细胞、亚细胞和分子组成部分,结合工程学、信息等手段去研究加工处理或制造食品产品的新技术研究内容: 基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程、发酵工程、生物工程下游技术生物技术在食品上的应用:生物技术在整个食品工业宏观体系的上、中、下游部分即食品资源改造、食品生产加工以及其后序等三类不同环节中的应用也会越广泛。

主要体现在四个方面:一、改良原料品质二、营养强化三、保鲜四、食品安全检测食品生物技术发展方向:食品原料生产转基因利用酶使廉价原料转化为高附加值食品利用发酵工程生产新型原料食品保藏食品工艺控制食品检测和质量控制第二章基因工程:是指将一种或多种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。

三大要素:供体、受体、载体基因工程研究意义:基因工程可以克服远缘杂交不亲和的限制,简化生物物种进化程序,加快物种进化速度。

其研究与发展的意义体现在:大规模生产生物分子、构建设计新物种、搜寻、分离和鉴定生物体内的遗传信息资源⏹理论基础:三大理论发现1、DNA是遗传物质,且可把一个菌的性状转给另一个菌2、DNA双螺旋结构和半保留复制3、中心法则⏹三大技术发明1、限制性核酸内切酶2、DNA连接酶3、基因载体重组质粒构建基本过程:限制性内切酶的分类及特点:I 型:与识别位点结合后,随机切割在离识别位点相当远的地方II 型:有特定的识别和切割位点III 型:识别位点和切割位点比较近,切割位点不固定上述三个系统中,只有II型限制酶具有相当高的核苷酸识别特异性,因而被广泛用于基因工程中。

质粒载体的基本特征:(1)自主复制性(2)可扩增性(3)不相容性(4)可转移性(5)携带遗传标记目的基因的获取方式:1、人工合成(化学合成法、酶促合成法)2、从生物基因组中分离(直接分离、鸟枪法(构建基因文库)、PCR法)基因文库的构建过程:1)基因组DNA的制备、2)基因组DNA的切割3)基因组DNA的回收4)载体和受体的选择5)克隆基因的分离大肠杆菌表达体系的优缺点:优点:易培养、生长快、遗传背景清楚缺点:表达的真核蛋白不能正确折叠或糖基化修饰、蛋白常形成不溶的包涵体、难以大量表达分泌性蛋白、酵母菌表达体系的优缺点:优点:基因表达调控机制比较清楚、遗传操作相对简便、具有蛋白翻译后修饰加工系统、外源基因产物可分泌到培养基中、不含毒素和特异性病毒,安全、培养简单⏹外源基因在细胞中的表达形式:包涵体、融合蛋白、寡聚型外源蛋白、整合型外源蛋白、分泌型外源蛋白第三章细胞工程:是应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,在细胞或细胞器水平上改变细胞内的遗传物质,已达到改良品种、创造新品种、加快繁殖动植物和微生物个体以及获得其代谢产生特种细胞产品的一门综合性生物工程技术。

食品生物技术汇总

食品生物技术汇总

基因工程1. 基因工程的DNA聚合酶有几类主要有哪些活性(1)依赖于DNA的DNA聚合酶:大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ(全酶);大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段(Klenow片段)、耐热的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)等。

大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ(全酶)具有三种活性:①5’→3’DNA聚合酶活性,以单链DNA为模板,以带3’自由羟基的DNA片段为引物;②5’→3’外切核酸酶活性,从5’端既降解双链DNA,也降解RNA-DNA杂交体中的RNA链(RNA酶H活性);③3’→5’外切核酸酶活性,底物为带3’自由羟基的双链DNA或单链DNA。

主要用于:①以切刻平移法标记DNA;②对DNA分子的3’突出尾进行末端标记。

大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段(Klenow片段)5’→3’DNA聚合酶活性,以单链DNA为模板,以带3’自由羟基的DNA片段为引物。

3’→5’外切核酸酶活性,底物为带3’自由羟基的双链DNA或单链DNA。

Taq DNA聚合酶具有一种活性:5’→3’DNA聚合酶活性,以单链DNA为模板,以带3’自由羟基的DNA片段为引物。

主要用于:①对DNA进行测序;②通过聚合酶链式反应对DNA分子的特定序列进行体外扩增。

(2)依赖于RNA的DNA聚合酶(即逆转录酶): 优先以RNA为模板,也可以DNA为模板。

逆转录酶能以RNA为模板催化合成双链DNA。

逆转录酶(依赖于RNA的DNA聚合酶)具有两种活性:①5’→3’DNA聚合酶活性,以RNA 或者DNA为模板,以带3’自由羟基的RNA或DNA片段为引物;②RNA酶H活性,即5’→3’外切核糖核酸酶活性,特异地降解RNA-DNA杂交体中的RNA。

逆转录酶无3’→5’外切核酸酶活性,即无校对功能,其催化的聚合反应容易出错。

(3)末端脱氧核苷酸转移酶(简称末端转移酶):不以DNA或RNA为模板,只是将核苷酸加到已有DNA分子的末端。

末端脱氧核苷酸转移酶(末端转移酶)具有一种活性:即末端转移酶活性,在二价阳离子存在下,其催化dNTP加于DNA分子的3’-羟基端。

食品生物技术

食品生物技术

1食品生物技术包括哪些方面基因工程,细胞工程,酶工程,蛋白质工程,发酵工程,生物工程下游技术2食品生物技术的概念:现代生物技术在食品领域中的应用。

是指以现代生命科学的研究为基础,结合现代工程技术手段和其他学科的研究成果,用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。

3质粒:是细菌等生物细胞内一类独立于染色体之外而能自主复制的遗传物质。

4人工接头:是人工合成的具有特定限制性内切酶识别位点和切割序列的双股平端DNA短序列。

5基因探针:是一段与目的基因互补的核酸序列,可以是DNA,也可以是RNA,用它与待测样品DNA 或RNA进行核酸分子杂交,可以判断两者的同源程度。

6蛋白质工程:以蛋白质的结构及其功能关系为基础,通过基因修饰、蛋白质修饰等分子设计,对现存蛋白质加以改造,组建新型蛋白质的现代生物技术。

7发酵工程:A、直接利用微生物的机能将物料加工,以提供产品或为社会服务的技术。

B、利用生物细胞或酶的某种特性,通过现代化工程技术进行工业规模化生产的技术。

8酶分离纯化的方法:沉淀法、离心法、过滤和膜分离、层析分离、电泳分离9酶修饰的方法:大分析结合修饰、金属置换修饰、侧链基因修饰、肽链有限水解修饰、分子内交联修饰、氨基酸置换修饰10酶固定化方法:载体结合法(物理吸附法、离子吸附法、共价结合法)、包埋法(网格包埋法、微囊法) 11单细胞蛋白:主要是指酵母、细菌、真菌等微生物蛋白质资源。

12生物工程下游技术特点:1、在原料液中目标成分的含量较低,且生理活性越高的成分在原料液中的含量越低。

2、原料液是复杂的多相体系。

3、目标成分的稳定性较差,对热、pH、酶、空气、光、重金属离子、机械剪切力十分敏感,不适宜的分离条件会分解和失活。

4、要求产品的纯度很高。

一般情况下,超过20%的目标成分在分离纯化过程中损失掉了。

13生物工程下游技术目的产物特点:1、通常是活的有机体或具有生理活性的有机化合物,不稳定,易变性,易失活。

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基因工程1. 基因工程的DNA聚合酶有几类主要有哪些活性(1)依赖于DNA的DNA聚合酶:大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ(全酶);大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段(Klenow片段)、耐热的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)等。

大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ(全酶)具有三种活性:①5’→3’DNA聚合酶活性,以单链DNA为模板,以带3’自由羟基的DNA片段为引物;②5’→3’外切核酸酶活性,从5’端既降解双链DNA,也降解RNA-DNA杂交体中的RNA链(RNA酶H活性);③3’→5’外切核酸酶活性,底物为带3’自由羟基的双链DNA或单链DNA。

主要用于:①以切刻平移法标记DNA;②对DNA 分子的3’突出尾进行末端标记。

大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段(Klenow片段)5’→3’DNA聚合酶活性,以单链DNA为模板,以带3’自由羟基的DNA片段为引物。

3’→5’外切核酸酶活性,底物为带3’自由羟基的双链DNA或单链DNA。

Taq DNA聚合酶具有一种活性:5’→3’DNA聚合酶活性,以单链DNA为模板,以带3’自由羟基的DNA片段为引物。

主要用于:①对DNA进行测序;②通过聚合酶链式反应对DNA分子的特定序列进行体外扩增。

(2)依赖于RNA的DNA聚合酶(即逆转录酶): 优先以RNA为模板,也可以DNA为模板。

逆转录酶能以RNA为模板催化合成双链DNA。

:逆转录酶(依赖于RNA的DNA聚合酶)具有两种活性:①5’→3’DNA聚合酶活性,以RNA 或者DNA为模板,以带3’自由羟基的RNA或DNA片段为引物;②RNA酶H活性,即5’→3’外切核糖核酸酶活性,特异地降解RNA-DNA杂交体中的RNA。

逆转录酶无3’→5’外切核酸酶活性,即无校对功能,其催化的聚合反应容易出错。

(3)末端脱氧核苷酸转移酶(简称末端转移酶):不以DNA或RNA为模板,只是将核苷酸加到已有DNA分子的末端。

末端脱氧核苷酸转移酶(末端转移酶)具有一种活性:即末端转移酶活性,在二价阳离子存在下,其催化dNTP加于DNA分子的3’-羟基端。

主要用于:①给载体DNA或cDNA加上互补的同聚尾; ②以32P标记的一种dNTP或一种rNTP来标记DNA片段的3’端。

2. 基因工程的大肠杆菌载体有哪些,各有什么特点3. 琼脂糖凝胶电泳的原理有什么特点、基本原理:在生理条件下,核酸分子之间糖-磷酸骨架中的磷酸基团呈离子化状态。

当核酸分子被放置在电场中时,它们会向正电极方向迁移。

由于糖-磷酸骨架在结构上的重复性质,相同数量双链DNA几乎具有等量的净电荷,因此,它们能以同样的速度向正电极方向移动,即电泳的迁移率,取决于核酸分子自身的大小和构型。

特点:(1)琼脂糖是一种线性多糖聚合物,当其加热到沸点冷却凝固会形成良好的电泳介质,其密度由琼脂糖的浓度决定;(2)经过化学修饰的低熔点(LMP)的琼脂糖,在结构上比较脆弱,低温下熔化,可用于DNA片段的制备电泳。

LMP可不经过电洗脱或破碎凝胶,用来回收DNA分子;(3)无毒,凝胶过程中不需要催化剂、加速剂,不会发生自由基聚合;(4)分辨率: ~50kb。

4. 多聚酶链式反应(PCR)的基本原理PCR反应体系的组成基本原理:(1)在模板DNA、引物和4种脱氧核糖核苷酸存在的条件下,利用DNA聚合酶催化合成反应,体外扩增特异DNA片段。

(2)能够指导特定DNA序列的合成。

(3)使特定DNA区段得到了迅速大量的扩增。

反应条件。

94℃变性30s;55℃复性30s;70~72℃延伸30~60s。

一共进行30轮左右的循环。

反应体系:(1)模板。

待测的核苷酸(DNA或RNA)分子;双链DNA可直接用于反应,而RNA则需要用反转录酶反转录成为cDNA,然后用作聚合酶反应的模板。

(2)DNA聚合酶。

最初采用DNA聚合酶Ⅰ的Klenow片段或T4 DNA聚合酶催化。

由于每轮反应需要三个温度点,因此采用耐热TaqDNA聚合酶。

(3)一对引物。

人工合成的、长度通常为20~24个核苷酸。

(4)四种三磷酸脱氧核苷(即dNTP),是合成DNA所需的原料。

(4)适当的缓冲液体系。

用于PCR的标准缓冲液内一般含:50mmol/L KCl、10mmol/L Tris-HCl(,室温)、L MgCl2。

@5. 常用目的基因制备的方法及其原理已知基因部分核苷酸序列或全部核苷酸序列,基因的制备方法主要分为两大类:一类是基因化学合成法,一类是基因生物制备法。

一般又可将基因生物制备法分为基因组文库法、cDNA 文库法和PCR法等。

(一)基因化学合成法DNA的化学合成方法主要有磷酸二酯法、磷酸三酯法、固相亚磷酸酰胺法等。

磷酸二酯法是最初发明的化学合成基因的方法,而固相亚磷酸酰胺法是目前绝大部分DNA自动合成仪所使用的方法。

基因的化学合成法主要用于PCR扩增引物、核酸测序引物和合成接头等寡核苷酸片段的合成。

(二)基因组文库法基因工程中,将某种生物全部基因组的遗传信息,贮存在可以长期保存的稳定重组体中,以备需要时能够随时应用它分离所需要的目的基因,这种保存基因组遗传信息的材料,称为基因组文库。

一种直接从基因组中分离目的基因的方法。

、(三)cDNA文库法cDNA文库:指汇集以某种生物体成熟mRNA为模板逆转录而成cDNA序列的重组DNA群体。

在基因工程中,cDNA文库法是从真核生物细胞中分离目的基因的常用方法。

(四)PCR法一般经典的PCR法可用于已知核苷酸序列核酸片段的特异扩增;而一些改进的PCR 法可用于一些未知核苷酸序列核酸片段的特异扩增。

6. 重组转化体导入到受体细胞的方法有哪些各有什么特点(1)转化(transformation):将重组质粒导入受体细胞,使受体菌遗传性状发生改变的方法。

|(2)转染(transfection): 将携带外源基因的病毒感染受体细胞的方法。

根据受体生物,一般可将重组体导入受体细胞的方法主要分为大肠杆菌转化法、酵母转化法、植物细胞转化法和动物细胞转化法。

7. 筛选重组转化体的方法有哪些(一)利用表型特征进行筛选利用载体提供的表型特征进行筛选(1)抗药性标记基因插入失活筛选法;(2)β-半乳糖苷酶显色反应筛选法。

"利用噬菌斑的形成进行筛选(1)以λ噬菌体载体与外源DNA构建的重组体筛选主要依赖于重组体的大小及形成噬菌斑的能力;(2)重组体DNA只有在为野生型λ噬菌体DNA的75%~105%的长度时,才能在培养平板上形成清晰的噬菌斑,而载体DNA自身不会包装成活的噬菌体颗粒。

(二)物理筛选鉴定法电泳检测法根据DNA分子质量的大小,以凝胶电泳检测重组体。

R-环检测法R-环:指RNA通过取代与其序列一致的DNA单链而与另一单链DNA杂交,被取代的DNA单链与RNA-DNA杂交双链所形成的环状结构。

;R-环结构一旦形成就十分稳定。

应用R-环检测法可鉴定出双链DNA中存在的与特定RNA 分子同源的区域(可在电子显微镜下观察)。

8. 查阅资料,综述基因工程技术在食品工业中的应用。

酶工程1.酶提取和分离纯化的方法有哪些酶提取常用的方法:盐溶液提取、酸溶液提取、碱溶液提取、有机溶剂提取。

;纯化常用的方法:沉淀法、超滤法、色谱分离法、结晶法等。

其中沉淀法和超滤法既可用于初步纯化,也可用于精制。

理想的提取和分离纯化方法:在提高酶的比活的同时,要求酶回收率高,提取步骤少、工艺简单,成本低。

2.什么是酶的活力和比活力酶活力测定的基本步骤有哪些比活力:每毫克酶蛋白具有的酶活力单位数。

一般情况下,酶的比活力随酶的纯度的提高而提高。

酶的纯度也可用酶的比活力来衡量。

在恒温反应系统中进行酶促反应,间隔一定的时间,分几次取出一定容积的反应液,使酶停止作用,然后分析产物的生成量或底物的消耗量。

3.酶的固定化方法有哪些各有什么优缺点1.吸附法(1)物理吸附法。

酶被物理吸附于不溶性载体的一种固定化方法。

吸附的载体:包括无机载体(活性炭、石英砂、多孔玻璃、氧化铝、硅胶、磷酸钙)和有机载体(淀粉、谷蛋白、纤维素、葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酰胺)等。

`优点:具有不破坏酶活性中心和酶高级结构变化少,若能找到适当的载体,这是简单的好方法。

缺点:酶与载体结合力弱、酶易脱落等。

(2)离子吸附法。

通过离子效应,将酶分子固定到含有离子交换基团的固相载体上。

常见的载体:DEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖凝胶、CM-纤维素、DOWEX-50等。

优点:操作简单,处理条件温和,能得到酶活回收率较高的固定化酶。

缺点:酶与载体的结合力较弱,当离子强度高、缓冲液种类或pH值发生变化时,酶容易脱落。

2.化学结合法(1)共价结合法。

将载体有关基团活化、与酶分子上的功能团发生化学反应形成共价键的一种固定化方法,是研究得最多的固定化方法之一。

(可与载体结合的酶的功能团:α或ε-NH2,α、β或γ-羧基,巯基,咪唑基,酚基等,但参与共价结合的氨基酸残基应当是酶催化活性的非必需基因,否则可能会导致固定后酶活力完全丧失。

特点:反应条件苛刻,操作复杂,容易使酶的高级结构发生变化而破坏活性中心,操作时需注意。

(2)共价交联法。

通过双功能或多功能试剂(交联剂),在酶分子之间或酶分子与微生物细胞之间形成共价键的连接方法。

它与共价结合法的区别是它使用交联剂而不用载体。

常用的交联剂:戊二醛、异氰酸酯、顺丁烯二酸酐和乙烯共聚物等。

特点:反应条件比较激烈,固定化酶的活力回收率较低,但尽量降低交联剂浓度和缩短反应时间,会有助于固定化酶比活力的提高。

3.包埋法可分为凝胶网格型和微囊型。

将酶或微生物包埋在高分子凝胶网格中的包埋法称为凝胶网格包埋型,将其包埋在高分子半透膜中的包埋法称为微囊型。

优点:一般不需要与酶蛋白的氨基酸残基起结合反应,较少改变酶的高级结构,酶活力的回收率较高。

.缺点:仅适用于小分子底物和产物的酶,因为只有小分子物质才能扩散进入高分子凝胶的网格,并且这种扩散阻力还会导致固定化酶动力学行为的改变和酶活力的降低。

(1)凝胶网格型。

采用明胶、卡拉胶、海藻酸钠或淀粉等天然高分子化合物作为包埋剂时,可以将酶直接与溶胶态的包埋剂混合凝胶化。

缺点:凝胶孔径不规则,有一部分大于平均孔径,时间稍长时,酶容易泄漏。

常与交联法结合达到加固的目的,如先用明胶包埋,再用戊二醛交联等。

4.固定化酶的性质和评价指标固定化酶(细胞)的性质1.酶活力的变化酶经固定化后,酶分子的构象可能改变,导致了酶与底物结合能力或催化底物转化能力发生变化;载体的存在给酶的活性部位或调节部位造成某种空间障碍,影响酶与底物的作用;酶包埋于载体,底物必须扩散进入载体才能和酶分子接触,扩散速率的不同限制了酶与底物的作用。

2.酶稳定性的变化@经固定化后,大多数酶的稳定性提高,这对实际应用十分有利。

固定化酶的稳定性常用半衰期(t1/2)表示,即固定化酶活力降为最初活力一半所经历的连续工作时间。

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