生物资源开发与利用

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生物资源开发和利用的新进展和应用前景

生物资源开发和利用的新进展和应用前景

生物资源开发和利用的新进展和应用前景生物资源是人类生活不可或缺的重要组成部分,它们包括了从动物、植物、微生物等各个方面的资源。

近年来,人们对生物资源的开发和利用越来越多,同时也开始关注这个过程对环境产生的影响。

随着科技的不断进步和应用,生物资源开发和利用也取得了新的进展和应用前景。

一、生物资源开发的新进展1. 基因编辑技术的应用基因编辑技术是一种能够不断进化的技术,它通过对生物体内基因的编辑、切除、替换等操作来实现对生物种群的优化和改造。

现在,科学家们已经利用这一技术对某些种植物和动物进行了优化,以提高它们的产量和生长速度,并且这项技术还具有很大的发展潜力。

2. 人工智能技术的应用人工智能技术在生物资源开发中的应用也越来越广泛。

比如,可以通过人工智能的图像识别技术来对植被覆盖率进行监测和统计,提高对野生植物和动物的保护水平等。

3. 绿色化学技术的应用绿色化学技术主要指的是利用天然材料进行化学反应,以及替代传统化学反应中使用的有毒有害物质。

这项技术可以减少对环境的污染,并且有利于生物资源的可持续发展和利用。

二、生物资源利用的新进展1. 生物燃料和生物塑料的生产生物燃料和生物塑料是利用生物质原料生产的,它们不仅使用安全,对环境污染也比较小。

目前,越来越多的国家和地区开始推广和使用这种新型能源和材料,这对于生物资源的利用和开发起到了很大的推动作用。

2. 药物研究和生产生物资源也被广泛用于药物的研究和生产中。

比如,人们发现一些海洋中的生物物质具有较强的抗癌等医疗功效,这些物质可以用于药物的研究和开发。

三、生物资源开发和利用的应用前景生物资源是人类生产和生活中不可或缺的重要资源,随着科技的进步和应用,生物资源的开发和利用有着广阔的应用前景。

1. 生物医药行业目前,生物医药已经成为全球最热门的发展领域,包括从药物研究到生产,从基因测序到治疗等各个方面。

生物资源在这个领域中具有着极大的潜力。

2. 农业行业生物资源在农业领域中可发挥的作用也非常大。

生物质资源的开发与利用

生物质资源的开发与利用

生物质资源的开发与利用随着人口增长和经济的快速发展,全球能源需求呈现快速增长的趋势。

同时,化石能源的有限性和环境污染问题也越来愈严重,这使得人们越来越重视可再生能源的开发和利用,生物质资源就是其中一个重要的可再生能源之一。

生物质资源是指具有固体、液体或气体形态的由动植物的有机物组成的物质。

常见的生物质资源包括木材、秸秆、甘蔗渣等。

这些原料在加工过程中,可以制成热能、电能以及化学品等,提供给人类使用。

生物质资源的开发与利用是一个复杂的系统工程。

其中,充分利用现有的生物质资源,具有较低的成本和较高的效率,对于实现可持续发展非常重要。

而最有效的利用生物质资源的途径则是能够实现各个方面的协同作用,从而实现资源的最大化利用。

在生物质资源开发与利用中,木材是最常见,也是最基础的原料之一。

木材可以加工成木材颗粒,用于生产木质燃料,比如木材炭和生物柴油。

此外,木材还可以用于生产木材纤维板、纸张和木材醋酸等。

这些产品不仅可以用于能源生产,还可以广泛应用于其他行业。

除了木材,秸秆也是一种比较常见的生物质资源。

在农业生产和食品加工过程中,秸秆产生的量巨大。

这些秸秆可以通过压缩和发酵等方式,制成沼气来提供能源。

同时,秸秆还可以用于生产饲料和纸张等产品。

另外,生物质也可以直接被用作生物质燃料。

与化石燃料相比,生物质燃料的碳排放更少,不仅能够减少环境污染,还能够降低温室气体的排放。

在生物质燃料的生产过程中,还可以回收和利用有用的副产物,如生物炭、木醋液、生物油等。

最后,生物质资源的开发和利用离不开技术的支持。

在生物质资源的利用过程中,需要依靠先进的生产技术和设备,以确保生产效率和质量。

例如,木材颗粒生产线需要先进的木材颗粒机进行加工,而沼气工程则需要一系列的设备和技术流程支持。

总之,生物质资源的开发与利用具有重要的经济和环境意义,为解决全球能源危机提供了重要的选择。

未来,我们需要不断加强对生物质资源的开发和利用,依靠技术的支持,实现生物质资源的可持续利用,为可持续发展做出更大的贡献。

生物课程资源的开发和利用

生物课程资源的开发和利用

生物课程资源的开发和利用开发和利用生物课程资源可以通过以下几个方面进行:1. 教材和教辅资源:开发和利用生物课程资源的首要任务是编撰相关教材和教辅资源。

教材应该结合最新的科学研究成果,内容丰富、有趣、易于理解,帮助学生全面掌握生物学的基础知识。

教辅资源可以包括习题集、实验指导书、教学视频等,帮助学生进一步理解和巩固所学内容。

2. 实验教学资源:生物学是一门实验性很强的学科,因此开发和利用实验教学资源非常重要。

可以建立生物实验室,配备各种生物实验器材和试剂,让学生亲自进行实验操作,培养他们的实验技能和科学思维能力。

此外,还可以开发虚拟实验软件或在线实验平台,模拟各种生物实验过程,让没有实验条件的学生也能进行实验教学。

3. 多媒体资源:开发和利用多媒体资源可以增加生物课程的视听效果,提高学生的学习兴趣和参与度。

可以开发生物课程的动画、视频、音频等多媒体教学资源,生动有趣地展示生物学的一些概念、实验和案例,让学生更深入地理解和记忆所学内容。

4. 网络资源和社交媒体:利用网上资源和社交媒体平台,可以拓宽生物课程资源的获取渠道,增加学生的学习资源。

可以建立生物学网站或博客,发布生物学相关的文章、新闻和研究成果,同时还可以开设生物学微信公众号或微博账号,与学生进行在线互动和交流。

5. 学习社区和合作资源:建立学习社区和合作资源,可以促进学生之间的交流和合作,共同学习和解决生物学问题。

可以创建生物学的在线学习群、论坛或社区,学生可以在这里互相交流资料、讨论问题,还可以进行小组合作项目,提高学生的团队合作和问题解决能力。

此外,还可以与其他学校或教育机构进行合作,共同开发和利用生物课程资源,推动生物学教育的发展和创新。

生物资源的开发与利用

生物资源的开发与利用

生物资源的开发与利用生物资源是自然界中的一种宝贵财富,包括植物、动物、微生物等各种生物种类,在人类社会中起着重要的作用。

随着科技的发展和人口的增长,对生物资源的需求不断增加,因此如何科学地开发和利用生物资源成为了一个亟待解决的问题。

一、生物资源的开发1. 植物资源的开发植物资源是生物资源中重要的一部分,植物不仅可以提供人类所需的食物、纤维等基本生活物质,还包含了丰富的药用价值。

为了开发植物资源,我们可以进行以下方面的工作:(1)植物遗传资源的保护和研究:通过对植物的遗传背景和基因信息进行研究,可以更好地保护和利用珍稀濒危植物,寻找具有经济价值的植物品种。

(2)植物种质资源的收集和保存:对于已知的植物物种以及未知的野生植物,进行系统的收集和保存,并建立植物种质资源库,以备后续的开发和利用。

2. 动物资源的开发动物资源包括陆地动物、海洋生物等各类动物,具有广泛的利用价值。

我们可以从以下方面着手开发动物资源:(1)保护野生动物资源:野生动物是自然生态系统的重要组成部分,为了保护生物多样性和维护生态平衡,需要加强对野生动物资源的保护。

(2)畜禽养殖业的发展:通过科学养殖模式和优质品种的引进,提高畜禽养殖业的效益,为人们提供更多的动物产品。

3. 微生物资源的开发微生物是一类微小的生物体,对于人类的健康和生活也具有重要意义。

在微生物资源的开发上,我们可以进行以下方面的工作:(1)微生物的筛选和培养:寻找具有特殊功能的微生物菌株,如有益菌株用于农业生产、环境修复等领域。

(2)生物技术的应用:利用微生物的生物学特性和代谢功能,开发出新的生物技术,如发酵工艺、生物制药等。

二、生物资源的利用1. 食品与药品的利用生物资源中的许多物种可以作为食品和药物来使用。

食品利用主要是通过加工和烹饪方式来改变食材的口感和味道,提供丰富的营养物质。

而药物利用则是通过提取草药中的有效成分,制成药品来治疗疾病。

2. 能源的利用生物资源还可以被用作可再生能源的来源。

生物质资源的综合利用与开发

生物质资源的综合利用与开发

生物质资源的综合利用与开发在当今世界,能源和资源的可持续发展成为了至关重要的课题。

生物质资源作为一种丰富、可再生且环境友好的资源,其综合利用与开发具有巨大的潜力和重要意义。

生物质资源,简单来说,就是来源于生物的有机物质,包括植物、动物和微生物等。

这些资源广泛存在于我们的生活中,如农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪便、生活垃圾中的有机部分等。

首先,生物质资源在能源领域的应用引人注目。

生物质发电是其中的一个重要方面。

通过燃烧生物质产生蒸汽,驱动涡轮机发电,为我们的生活提供清洁的电力。

与传统的化石能源发电相比,生物质发电具有减少温室气体排放的显著优势。

此外,生物质气化技术将生物质转化为可燃气体,可用于供热、发电和作为燃料供应给车辆等。

生物燃料也是生物质能源应用的重要方向。

例如,生物乙醇通常由玉米、甘蔗等农作物发酵制成,可以与汽油混合使用,降低对石油的依赖。

生物柴油则可以由植物油或动物脂肪加工而成,用于替代传统的柴油。

在材料领域,生物质资源同样大显身手。

生物质可以用于生产生物基塑料,这种塑料具有可降解性,能够有效减少塑料污染。

以植物纤维为原料制造的生物质纤维板、生物质复合材料等在建筑和家具制造中得到了越来越广泛的应用。

与传统的材料相比,它们不仅环保,而且在性能上也具有独特的优势。

农业领域中,生物质资源的综合利用也发挥着重要作用。

例如,将畜禽粪便进行厌氧发酵处理,产生的沼气可以用于照明、取暖和炊事,同时发酵后的沼渣和沼液是优质的有机肥料,能够提高土壤肥力,减少化肥的使用。

农作物秸秆还田不仅可以增加土壤中的有机质含量,改善土壤结构,还能提高土壤的保水保肥能力。

然而,生物质资源的综合利用与开发并非一帆风顺,也面临着一些挑战。

首先是收集和运输成本较高。

由于生物质资源通常比较分散,收集和运输需要耗费大量的人力、物力和财力。

其次,转化技术仍有待进一步提高。

虽然目前已经有了多种生物质转化技术,但在效率、成本和大规模应用方面还存在一些问题。

生物质资源的利用与开发

生物质资源的利用与开发

生物质资源的利用与开发概述生物质资源是指来自于生物体的可再生有机物质,如植物、动物、微生物和废弃物等。

这些资源具有广泛的应用潜力,可以用于能源生产、农业、化学工业等领域。

本文将介绍生物质资源的利用和开发方式,以及其在可持续发展中的作用。

生物质资源的种类植物生物质资源1.木材:木材是最常见的植物生物质资源,可以用于建筑、家具制造等行业。

2.农作物残渣:农作物的茎、秆、叶子等部分都可以作为生物质资源进行利用,比如用于生物燃料的生产。

3.果皮和植物废弃物:水果皮、蔬菜残余等植物废弃物可以用于生物质能源的发酵和转化。

动物生物质资源1.畜禽粪便:畜禽粪便含有大量的有机物质和营养元素,可以作为生物质肥料进行利用。

2.动物尸体和骨骼:动物的尸体和骨骼可以用于制作骨粉和骨胶等产品。

微生物生物质资源1.微生物菌液和菌渣:微生物培养液和菌渣是一种有机肥料和生物农药的重要原料。

废弃物生物质资源1.城市垃圾和固体废弃物:通过生物降解技术可以将城市垃圾和固体废弃物转化为生物肥料和生物燃料。

生物质资源的利用方式生物质能源的开发利用1.生物质发电:将生物质燃料进行燃烧,产生蒸汽驱动发电机发电。

2.生物质液体燃料:将生物质转化为液体燃料,可以替代传统石油燃料。

3.生物质气体燃料:将生物质进行气化处理,得到可用于燃烧的气体燃料。

生物质化学品的生产1.生物质醇:通过生物质发酵或氢解反应,可以将生物质转化为醇类化合物,如乙醇和丁醇等。

2.生物质酸:通过生物质的酶解和发酵,可以将其转化为有机酸,如乳酸和柠檬酸等。

3.生物质生物塑料:将生物质转化为可生物降解的塑料材料,比如聚乳酸和聚己内酯等。

生物质肥料的制备1.厌氧发酵法:通过利用厌氧发酵菌,将生物质废弃物转化为有机肥料。

2.堆肥法:将生物质废弃物和有机废弃物进行混合,经过发酵和分解,生成有机肥料。

3.液态有机肥料:将生物质进行水解和发酵,得到液态有机肥料,提高养分利用效率。

生物质资源的可持续发展生物质资源的利用与开发对于可持续发展具有重要作用。

生物资源开发与利用研究

生物资源开发与利用研究

生物资源开发与利用研究一、引言生物资源是指人类从自然界中获得的可供利用的有机物,包括从陆地、淡水、海洋及土壤等各种生态系统中收集的生物资源。

这些资源具有广泛的应用价值,如药物、食品、工业原料等,使之成为人类社会的重要财富。

为了更好地开发和利用这些生物资源,需要开展相关的研究。

二、生物资源的开发与利用1. 药物开发生物资源在医学领域中发挥着重要作用。

针对各种疾病,生物制药公司和药品开发机构正在探索和开发可治疗疾病的生物制品。

其中最常见的是从动物、植物和微生物中提取的天然物质,如青霉素和阿司匹林。

此外,新型生物技术的发展为新药开发带来了前所未有的机会。

2. 食品加工生物资源的食用价值也不容忽视。

世界各地的人们都习惯于食用鱼、肉、蔬菜等,这些都是生物资源。

在食品加工领域,也可以利用生物资源开发出许多健康食品,如脱脂乳制品、低糖食品、植物蛋白等。

这些食品的出现为人们的健康提供了更多的选择。

3. 工业用途生物资源的工业价值越来越受到关注。

如纤维、橡胶、木材等,都是生物资源在工业领域中的应用。

此外,利用基因工程等技术,生物资源可以被用于环保和能源领域。

例如,微生物可以转化成生物燃料或清洁能源。

三、生物资源的研究1. 生物多样性保护生物多样性是生物资源发展的前提条件。

各国政府和科研机构都在积极推动生物多样性的保护工作,以确保生物资源在可持续的前提下得到合理利用。

通过建立保护区、保护物种、减少毁林等方式,可以有效地保护生物多样性。

2. 生物技术创新生物技术的不断发展为生物资源的研究提供了前所未有的机会。

基因编辑、合成生物学、仿生学等生物技术的应用,正在为生物资源的开发和利用带来更加革命性的突破。

例如,生物科技公司正在研发基于人体组织以及动物退化科学的技术,希望重建受损或分解的组织。

3. 生物资源评价为了更好地开发和利用生物资源,需要对其进行评价。

通过对生物资源特性、成分、功能等方面的研究,可以为合理利用和有效保护这些资源提供科学基础。

生物质资源的开发与利用现状分析研究

生物质资源的开发与利用现状分析研究

生物质资源的开发与利用现状分析研究随着全球能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视,生物质资源作为一种可再生的能源和原材料,其开发与利用逐渐成为了研究的热点。

生物质资源是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括植物、动物和微生物等。

它具有来源广泛、可再生、低碳排放等优点,在能源、化工、材料等领域都有着广阔的应用前景。

一、生物质资源的分类生物质资源种类繁多,按照来源可以分为以下几类:1、农业生物质资源这包括农作物秸秆、谷壳、甘蔗渣等。

我国是农业大国,每年产生大量的农业废弃物,这些废弃物如果得不到合理利用,不仅会造成资源浪费,还会对环境造成污染。

2、林业生物质资源主要有木材采伐和加工剩余物、树枝、树叶等。

林业生物质资源的利用对于促进林业可持续发展具有重要意义。

3、水生生物质资源如藻类、水草等。

水生生物质资源生长迅速,具有较高的开发潜力。

4、能源作物专门为能源生产而种植的作物,如甜高粱、麻风树等。

5、城市有机废弃物包括生活垃圾、餐厨垃圾、污水污泥等。

随着城市化进程的加快,城市有机废弃物的产量不断增加,其合理利用对于城市环境的改善具有重要作用。

二、生物质资源的开发技术1、生物质直接燃烧技术这是最古老也是最常见的利用方式。

通过直接燃烧生物质获取热能,用于供暖、发电等。

但这种方式效率较低,且容易造成环境污染。

2、生物质气化技术将生物质在缺氧条件下热解气化,产生可燃气体,如一氧化碳、氢气、甲烷等。

这些气体可以用于发电、供热或者作为化工原料。

3、生物质液化技术包括直接液化和间接液化两种方式。

直接液化是在高温高压下将生物质转化为液体燃料;间接液化则是先将生物质气化生成合成气,然后通过催化反应合成液体燃料。

4、生物质发酵技术利用微生物的发酵作用将生物质转化为乙醇、生物柴油等液体燃料,或者产生沼气等气体燃料。

5、生物质热解技术在无氧或缺氧条件下,将生物质加热分解为生物油、生物炭和可燃性气体。

三、生物质资源的利用现状1、能源领域在能源领域,生物质发电得到了一定的发展。

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海藻糖的提取及其应用前景08药学【际医药贸易】2班黄祖凡0803512219摘要:海藻糖是自然界中动植物和微生物中广泛存在的一种非还原性双糖,它的化学性质稳定,吸水性和防腐能力强,对人体有保健作用。

其在食品、化妆品、医药卫生、分子生物学研究等方面也有广泛的用途。

藻类植物,特别是在酵母、霉菌等真菌中,海藻糖含量可高达干重的16%以上。

本文依据近年来的国内外相关文献,对海藻糖的特性及其分布情况、保健作用、提取情况和生产方法及其开发应用前景进行综述。

关键词:海藻糖;海藻;保健作用一..藻糖的特性及其分布情况1.1海藻糖的特性海藻糖(trechalose,分子量FW378)是由两分子葡萄糖经a,a11键接的非还原性双糖。

海藻糖不带可游离的醛基,它的化学性质稳定,具有不同于其它双糖的独特的生物学特性。

研究表明外加海藻糖对生物活性物质具有重要的抗逆保鲜作用。

利用这一特性,海藻糖已被开发用于食品、化妆品、药品、保健品、酶和疫苗等多种生物活性物质的稳定和保存。

1.2海藻糖的分布情况海藻糖是一种广泛分布于细菌、真菌和动植物体内的双糖。

在酿酒酵母细胞中,海藻糖主要分布在子囊孢子和细胞质中。

藻类植物,特别是在酵母、霉菌等真菌中,海藻糖含量可高达干重的16%以上。

“海洋蔬菜”,即是人们常说的海带、紫菜、苔条、裙带菜、麒麟菜之类的海藻,海藻中含有人体必需的蛋白质、脂肪、碳水化合物、多种维生素及矿物质,其中海藻糖含量高达干重的16%以上。

二.海藻糖的保健作用海藻糖是从海藻中提取的一种天然糖蛋白类物质,具有广泛而有益的生物学活性,尤其在调节机体免疫功能、降血糖、降血脂、抗肿瘤、保肝、抗病毒、抗辐射等方面具有很好的保健作用和应用价值。

2.1免疫调节作用有关资料表明,海藻糖能显著地提高细胞超氧化物歧化酶(SOD)的活力,促进人体外周血中NR细胞的活性等。

科学研究表明:海藻糖具有全面调节机体免疫功能的能力,增强机体的非特异性免疫、体液免疫及细胞免疫功能,提高人体抵抗多种病毒感染的能力,在哺乳动物中也已证实能增强特异性免疫功能和非特异性免疫功能。

2.2降血糖作用海带中提取出来的岩藻半乳多糖硫酸酯(FSG)能使四氧嘧啶致高血糖小鼠的血糖水平下降,对小鼠基本无毒副作用,是一种极其安全的口服天然降糖活性物质。

腹腔注射较低剂量F4(FSG的高纯组分之一)具有较强的降血糖作用。

2.3降血脂和抗氧化作用由海带中提取的低分子量岩藻聚糖硫酸酯(LMSF)在体外能够直接清除过氧阴离子自由基和羟基自由基,在体内也有显著增强血清和组织中SOD活力。

因此,LMSF在降血脂和预防动脉粥样硬化(AS)形成方面即在抗氧化作用上具有较大的潜在应用价值。

2.4抗肿瘤作用海藻糖具有明显的抗肿瘤作用。

虽然不能直接杀伤癌细胞,但对癌细胞中的DN A、RNA和蛋白质合成具有抑制作用,且随作用时间延长而加强抑制作用,既可抑制癌细胞生长,又不会诱使正常细胞癌变。

对海藻中提取的蛋白多糖(T)进行研究,在此多糖中分别含sealettuce和goi多糖,sealettuce多糖抑制肿瘤生长,白细胞循环有较强的免疫调节作用,可能是其抑瘤的重要机制之一。

经常食用海藻的中老年人很少患癌。

日本科学家研究证实,日本近海的海带褐藻有抑制肿瘤的作用。

日本妇女乳腺癌发病率较低,与其食用海藻的饮食习惯有关。

2.5抗病毒作用红藻糖对牛免疫缺陷病毒的生长有明显的抑制作用。

其抑制率分别为85.96%和8 8.63%,与临床已批准使用的抗艾滋病病毒(HIV)药物叠脱氧胸腺嘧啶(89.25)近似。

从微红藻中提取出的多糖,可以阻止病毒在寄主细胞中的复制,并可有效的防止病毒侵入正常细胞。

2.6抗辐射作用海藻糖对电磁辐射具有明显的防护效果,它能使患有接受急性放射的小鼠存活率提高63%,还能显著减轻小鼠骨髓细胞的辐射遗传损伤,能促进造血干细胞等的增殖和分化,激活细胞内多条信号传递系统,提高对辐射的耐受力,促进造血系统受辐射损伤后的恢复,增强小鼠的抗辐射能力,提高小鼠全血中SOD的活性,降低肝组织中过氧化物的含量,有效地降低了蛋白质的分解代谢速度,提高肝糖原和肌糖原的储备能力,从而延缓机体衰老,还可增强机体对疲劳的耐受能力。

2.7降血压作用人们研究发现,海藻中的糖不仅提供能量,而且其中所含的岩藻多糖是海藻独特的粘液成分,是陆生蔬菜所没有的。

岩藻多糖具有肝素的活性,有阻止动物红细胞凝集反应的作用,可防止因血液黏性增大而引起的血压上升。

三.海藻糖的提取和生产方法由于海藻糖具有独特的生物活性,各国科学家对其生产技术进行了大量的研究。

海藻糖的制备方法包括微生物提取法、微生物发酵法和基因工程法等。

3.1微生物提取法1950年Laura首先从酵母中提取海藻糖。

微生物提取法是以酵母、乳酸菌、霉菌及其它含海藻糖的微生物为提取源,首先通过改变微生物的生长条件,使其体内积累更多的海藻糖,然后采用适当的方法将海藻糖提取出来。

其工艺流程为:酵母—乙醇提取—离心—上清液—浓缩—离子交换—超滤—浓缩—结晶—离心—真空干燥—成品。

微生物提取法是生产海藻糖的传统方法,经过不断的改进,此法已相当成熟,至今仍然是生产海藻糖的常用方法。

提取法所用的微生物大多为酵母菌,因为酵母菌在对数生长期如处于“饥饿”状态(降低碳源、氮源),或提高温度、渗透压等条件下,体内海藻糖的含量明显增加,可达细胞干重的20%。

国内外对高产海藻糖菌株的选育,胞内海藻糖的提取、纯化等方面进行了大量的研究,Comes等分离出两个酵母菌株,它们在热击条件下大量积累海藻糖。

李于等对酵母海藻糖的提取纯化条件进行了研究,海藻糖提取率可达98.81%。

上世纪4 0年代,欧美从面包酵母中提取海藻糖取得成功,并建立了一套用乙醇从面包酵母中提取海藻糖的方法。

微生物提取法生产海藻糖生产周期长,提取率低,成本高,很难实现大规模工业化生产。

3.2微生物发酵法通过微生物发酵生产海藻糖,再从发酵液中提取纯化。

其关键是通过诱变、细胞融合及基因重组等方法选育高产海藻糖的菌株。

如利用节杆菌属(Arthrobacter)、短茎细菌(Brevibacterium)、棒杆菌属(Corynebacterium)、诺卡菌属(Nocardia)、丝核菌属(Rhizoctonia)、微球菌属(Micrococcaceae)等微生物的培养液来制备。

日本味之素公司[12]利用氨基酸生产菌体外培养大量生产海藻糖,已实现工业化生产。

该法转化率低,副产物多。

3.3基因工程法将海藻糖合成酶的基因导入植物或微生物,可利用工程微生物或转基因植物生产海藻糖。

国内外在该方面做了大量的研究。

美国Calgene公司与英国Quadrant公司合作研究利用大肠杆菌基因工程菌生产海藻糖。

荷兰植物生物技术公司利用大肠杆菌的海藻糖合酶基因OtA导入甜菜、马铃薯中,在获得大量廉价海藻糖的同时,增强了植物的抗旱性和耐寒性,还可使水果和蔬菜收获加工后仍能较长时间保持新鲜、风味及营养成分。

我国张树珍等从担子菌灰树花中克隆海藻糖合酶基因并导入甘蔗。

利用基因工程技术生产海藻糖具有很大的优势。

四.海藻糖的应用情况4.1在食品与保健品中的应用由于海藻糖具有冷冻、干燥抗性,非还原性,优质甜味,低热值,防龋齿等特性,在食品领域有着广阔的应用前景。

海藻糖在食品中的应用主要有以下几个方面。

4.2.甜味剂海藻糖甜度低,甜味爽口,不留后味,渗透压与蔗糖相当,具有抗龋齿功能,可在食品中代替蔗糖使用,可广泛应用于各种糖果、口香糖、糕点、饮料、调味品、冰淇淋、巧克力等中。

4.2.2保鲜剂和抗变性剂对富含蛋白质的食品,如肉制品、乳制品、鱼制品、蛋制品等,可防止蛋白质因干燥、冷冻引起的变性。

对于含脂肪及不饱和脂肪酸较多的食品,添加海藻糖可有效抑制其酸败。

4.3脱水剂海藻糖二水结晶在相对湿度90%以下无吸湿性,无水结晶在相对湿度30%以上有吸湿性。

这一性质使其既具有低吸湿性,又具有高保湿性和脱水功能。

可延缓淀粉老化,延长食品保质期。

将海藻糖加入含水食品中可制成稳定的风味良好的脱水食品。

试验证明,在鸡蛋液中加入3%的海藻糖,脱水干燥成粉状,复水后跟鲜蛋液无明显区别。

添加海藻糖的奶粉加水还原后,感官品质和营养成分基本不变。

用海藻糖干燥水果泥(如香蕉、草莓等),复水后仍保持原有的色泽、风味和质地。

已成功地利用海藻糖干燥的食品有牛奶、咖啡、果汁等。

4.4多功能调味剂对食品中良好的风味具有保持作用,而对于苦味、涩味及畜肉特有的臭味具有掩盖和减轻作用。

4.6海藻糖在保健品中的应用活菌制剂是当今保健品的开发热点,但活菌在人体肠道内的存活率难以保证,如果能用海藻糖作为干燥保护剂,制成具有较高活力的菌粉,再以只能在肠道溶解的材料包装,生产出口服肠溶胶囊,将会大大提高活菌制剂的生物效价。

此外,有资料称,海藻糖能促进人体双歧杆菌增殖,改善肠道微生态环境。

海藻糖有抑制骨胶原分解的作用,可防止骨质疏松。

海藻糖具有较强的抗辐射作用,防止D NA突变。

试验证明,含有10mmol/kg的海藻糖,可使活细胞承受正常剂量4.3倍的α、β-射线。

基于以上特性,海藻糖可广泛应用于保健品中。

4.7在化妆品中的应用由于海藻糖具有保湿、防晒、防紫外线功效,故可用于皮肤化妆品、洗面奶,作为保湿剂、洁肤剂、紫外吸收剂等。

还可用于唇膏、口腔清凉剂、口腔芳香剂等。

日本已将其列为新规格化妆品原料,并用于高级化妆品中。

日本林原生化研究所发现,海藻糖有抑制老年人体臭的功效,准备利用海藻糖开发防止体臭的化妆品和护理用品。

4.8在农业方面的应用将海藻糖合成酶基因导入植物,可培育出抗旱、抗寒、抗冻、耐盐植物。

美国研究人员培育出的转基因水稻,能有效抵御干旱、寒冷、多盐,且产量高。

美国科学家将来自酵母的海藻糖合成酶基因导入烟草,得到抗旱型植株。

美英科学家已培育出了转基因番茄,并正在研究将海藻糖合成酶基因导入其它水果。

五.海藻糖的开发应用前景展望利用植物生产海藻糖是最有可能得到廉价产品的方法,国内外科学家正在进行转基因植物的研究,因此应加强运用分子生物学研究开发海藻糖制备新工艺。

对于海藻糖保护生物分子的作用机制,目前3个假说都不能作出完美的解释,在今后的研究中应结合海藻糖晶体结构、物理构象和化学特性深入研究其保护作用机制。

随着以淀粉为底物酶法生产海藻糖技术的成熟,海藻糖的价格大幅度降低,已由原来的200~300美元/kg降为2~3美元/kg,海藻糖价格的降低使其除了生物产品和化妆品外,可以广泛地应用于食品领域,故应深入研究海藻糖的功能特性,进一步扩大在食品中的应用,如对人体肠道调节机制,作为食品保鲜剂的保鲜机制和技术的研究等。

在科学日益发达的现代社会,海藻糖在医药方面和其他方面的应用前景也是非常广阔的,它将给人们带来前所未有的经济效益和健康美好的新生活。

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