食品生物技术课件酶工程

1、食品生物技术食品生物技术青岛农业大学食品科学与工程学院2012年 03月食品生物技术专业的培养目标 具有食品生物技术及产业化的科学原理， 生产工艺过程和工艺设计等基本原理和基本技能， 能在食品加工技术与工程领域运用生物技术 从事食品加工，食品贮藏与保鲜，新产品研究与开发等领域 为社会服务 第一章 绪论第二章 基因工程原理及其在食品科学中的应用第三章 发酵工程原理及其在食品工业中的应用第四章 酶工程及其在食品工业中的应用第五章 细胞工程原理及其在食品工业中的应用第六章 蛋白质工程原理及其在食品工业中的应用 山东布莱凯特黑牛科技股份有限公司，是由我国首例体细胞克隆牛研究专家董雅娟博士等一批高科技人

2、才，于2004年9月创建的高新技术企业，公司注册资本4330万元，占地面积400亩，公司先后被评为国家农业综合开发产业化重点龙头企业。山东省高新技术企业、全省先进科普实验基地、山东省农业产业化重点龙头企业。建有山东省黑牛繁育工程技术研究中心。青岛农业大学科研成果转化基地和教学实习基地，2010年12月29日在齐鲁股权交易中心正式挂牌交易。 公司创建人员多年来主持参加了多项国家级和省部级项目，填补了多项国际、国内空白。2001年作出我国首例健康成活的体细胞克隆牛，同年获山东省“十大”科技成果奖，2002年获得山东省科技进步一等奖。2003年获得国际首例体细胞克隆牛玻璃化冷冻胚胎移植犊牛和国内首例

3、体细胞克隆牛自繁后代。2004年获得山东省科技进步一等奖，2006年作出国际首例携带有抗疯牛病基因的转基因体细胞克隆牛。韩国韩国“因塞特生物科技株式会社因塞特生物科技株式会社”社社长长 韩国生命工学研究院（韩国生命工学研究院（KRIBB） 生物素材研究中心生物素材研究中心主任主任 首席首席生物科技生物科技评审评审委委员会员会委委员员 韩韩中生物技中生物技术协术协作中心作中心韩韩方代方代表表(KCBBCC) 昆虫昆虫: 是一类传统药材资源是一类传统药材资源 迄今尚未被充分利用的最大生物资源迄今尚未被充分利用的最大生物资源 繁殖速度快，营养价值高，含有许多功能因子繁殖速度快，营养价值高，含有许多功

4、能因子 昆虫食品的开发，完全符合昆虫食品的开发，完全符合2121世纪食品世纪食品发展的发展的新趋势新趋势 昆虫食品的昆虫食品的研究研究现状现状昆虫功能因子昆虫功能因子抗菌肽抗菌肽脂肪酸脂肪酸昆虫激素昆虫激素甲壳素甲壳素其他其他 昆虫食品昆虫食品冬虫夏草冬虫夏草蜜蜂食品蜜蜂食品蚂蚁食品蚂蚁食品蚕蛹和蚕丝食品蚕蛹和蚕丝食品蝇卵食品蝇卵食品其他其他 国外昆虫食品国外昆虫食品 ： 墨西墨西哥哥蝇卵鱼子酱蝇卵鱼子酱 美国美国 昆虫罐头、蜜饯、巧克力等昆虫罐头、蜜饯、巧克力等 法国法国 泰国泰国 盐蚂蚁盐蚂蚁昆虫昆虫餐厅餐厅昆虫菜昆虫菜100多种多种蝴蝶、蝉、蝴蝶、蝉、蚕等昆虫幼虫或蛹制成蚕等昆虫幼虫或蛹

5、制成炸苍蝇炸苍蝇烤蟑螂烤蟑螂甲虫馅饼甲虫馅饼 国内昆虫食品国内昆虫食品 ： 油炸系列油炸系列 速冻系列速冻系列 虫粉系列虫粉系列 罐头系列罐头系列 蛋白粉，酒类，茶类等蛋白粉，酒类，茶类等 昆虫功能食品昆虫功能食品 冬虫夏草冬虫夏草 蜂蜜食品蜂蜜食品 蚂蚁食品蚂蚁食品 蚕蛹食品蚕蛹食品 虫草乌鸡王虫草乌鸡王 洲黑蚁王强身液洲黑蚁王强身液 神蜉酒神蜉酒 蜂王浆冻干蜂王浆冻干粉粉复合氨基酸口服复合氨基酸口服液液 圣草茶圣草茶 蚕蛹蛋白粉蚕蛹蛋白粉 蚕丝食品蚕丝食品 糖果，面条，果冻等糖果，面条，果冻等 昆虫功能食品的发展前景昆虫功能食品的发展前景 21 21世纪的主导食品世纪的主导食品功能性食品功

6、能性食品 昆虫昆虫种类繁多种类繁多, ,资源丰富，可利用潜力大资源丰富，可利用潜力大, ,功能因子较多功能因子较多非常适合于开发功能性食品非常适合于开发功能性食品 新世纪功能食品新世纪功能食品要求具有天然性、安全性、要求具有天然性、安全性、有效性有效性 昆虫功能因子昆虫功能因子是纯天然因子，作用机理比较明确是纯天然因子，作用机理比较明确具有广阔的前景具有广阔的前景昆虫功能食品的开发昆虫功能食品的开发 地鳖虫地鳖虫 地鳖虫的研究现状地鳖虫的研究现状项目 含量项目 含量水分 12.02维生素B1 4.5蛋白质 63.55灰分 5.4粗脂肪 16.16表表1 地鳖虫（干样）的主要营养成分地鳖虫（干样

7、）的主要营养成分 （%）脂肪酸 含量脂肪酸 含量月桂酸 7.5硬脂酸 206.8豆蔻酸 75.6油酸 1789.5十四烯酸 12.3亚油酸 1123.6软脂酸 921.2花生酸 92.5棕榈油酸 442.0花生烯酸 6.8十六碳二烯酸 13.8总量 4691.6 表表2 地鳖虫（干样）的脂肪酸含量地鳖虫（干样）的脂肪酸含量 （mg/100g）注：不饱和脂肪酸，：即是不饱和脂肪酸又是必需脂肪酸 （此外亚麻酸、二十碳四烯酸也属于必需脂肪酸）氨基酸 含量氨基酸 含量天门冬氨酸（Asp） 1124.96苏氨酸（Thy） 600.39丝氨酸（Ser） 610.23谷氨酸（Glu） 1851.38甘氨酸（

8、Gly） 2035.18丙氨酸（Ala） 926.12颉氨酸（Val） 738.41蛋氨酸（Met） 272.91异亮氨酸（Ileu） 505.20亮氨酸 （Leu） 886.17 酪氨酸（Tyr） 1226.02苯丙氨酸（Phe） 598.75赖氨酸（Lys） 970.68组氨酸（His） 436.54精氨酸（Arg） 978.56脯氨酸（Pro） 637.48色氨酸（Try） 128.63胱氨酸（Cys） 226.24表表3 地鳖虫（鲜样）的氨基酸含量地鳖虫（鲜样）的氨基酸含量 （mg/100g）注：必需氨基酸，：半必需氨基酸。其中人体必需的8种氨基酸 占氨基酸总量的31.9%。维生素 含

9、 量维生素 含 量维生素A 1.28维生素K 0.12 维生素D 1.16维生素E 11.6表表4 地鳖虫（鲜样）的脂溶性维生素含量地鳖虫（鲜样）的脂溶性维生素含量 mg/100g）常量元素 含 量微量元素 含 量 Ca 78.2 Zn 36.95 Mg 282.4 Cu 9.48 K 1996.3 Fe 116.48 Na 956.8 Mn 5.68 P 1656.7 Se 0.02表表5 地鳖虫（鲜样）的矿物质含量地鳖虫（鲜样）的矿物质含量 （mg/100g） 传统的中药材传统的中药材 蛋白质、脂肪、维生素蛋白质、脂肪、维生素A A、D D、E E、K K及硒、铁、锌等微量元素及硒、铁、锌

10、等微量元素适于适于 加工成加工成食品食品 地鳖虫具有抗癌、降血脂地鳖虫具有抗癌、降血脂、耐缺氧、提高免疫力以及对肝硬化、耐缺氧、提高免疫力以及对肝硬化、 脑损伤、脉管炎骨髓炎、血液病等病状具有保健和辅助治疗作用脑损伤、脉管炎骨髓炎、血液病等病状具有保健和辅助治疗作用具有散瘀血、接骨续筋、消肿止痛等功效具有散瘀血、接骨续筋、消肿止痛等功效国内对地鳖虫的认知度高国内对地鳖虫的认知度高养殖规模也不断地扩大养殖规模也不断地扩大农民增收的新途径农民增收的新途径开发新产品开发新产品重要课题重要课题具有较大的市场前景具有较大的市场前景地鳖油炸小食品地鳖油炸小食品地鳖酱地鳖酱浸泡酒等产品浸泡酒等产品远远不能满

11、足现代社会不同层次的远远不能满足现代社会不同层次的消费要求消费要求 新型昆虫多肽饮料的研制新型昆虫多肽饮料的研制山东特色资源山东特色资源- -地鳖虫地鳖虫昆虫肠道微生物（昆虫肠道微生物（HY-3)HY-3)蛋白质分解酶（韩国）蛋白质分解酶（韩国）现代生物技术现代生物技术新型昆虫多肽饮料新型昆虫多肽饮料开创了昆虫生物食品的先例开创了昆虫生物食品的先例总体技术达到国际先进水平总体技术达到国际先进水平学习生物技术的意义现代生物科学的迅速发展分子、亚细胞、细胞、组织和个体等不同水平揭示生物结构和功能的关系运用生物学的方法生物学的方法现代工程科学所开拓的新技术新技术和新工艺新工艺对生物进行不同层次的设计

12、设计、控制控制、改造改造或模拟模拟构成巨大的生产能力构成巨大的生产能力- 基因拼接和重组技术创造生物新物种和新品系提供最有希望的手段 发酵工程和生化工程技术产品大规模商品化生产 基因工程药物研究人生长激素，胰岛素，干扰素（抗病毒、抗肿瘤）陆续投放市场质粒体、大肠杆菌质粒体、大肠杆菌 基因疗法特定的DNA改进的基因枪技术导入小鼠的肌肉、肝脏等部位发展低能、节能、脱能型新产业新产业革命的重要方向 希望也寄托在生物技术上生物技术能帮组人们更好地了解生物、了解环境、了解我们自己，提供更好的社会服务第一章 绪论 生物技术的确切定义 生物技术的构成 生物技术各构成成分之间的关系第一节 生物技术的定义和研究

13、内容 第二节 食品生物技术的定义及研究内容第一节生物技术的定义和研究内容 生物技术的确切定义:人们运用现代生物科学，工程学和其他基础学科的知识，按照预先的设计按照预先的设计，对生物生物进行控制控制和改造改造或模拟生物及其功能模拟生物及其功能，用来发展商业性加工发展商业性加工，产品生产和社会服务产品生产和社会服务的新技术领域。 生物技术的构成基因工程 细胞工程发酵工程酶工程 蛋白质工程 生物技术各构成成分之间的关系现代生物技术的核心核心是基因工程基因工程，有它带动和推动其他各大工程的发展，而现代生物技术的基础和归宿基础和归宿则是发酵工程和酶工程发酵工程和酶工程，否则就不能获得产品和经济效益，也就

14、体现不了基因工程和细胞工程的优越性。食品食品生物技术中的下有过程生物技术中的下有过程食品食品生物技术与食品安全检测生物技术与食品安全检测食品食品加工加工生物材料生物材料环环境保境保护护采采矿矿新能源新能源无公害无公害农药农药医药产医药产品品与诊断试剂与诊断试剂化工化工产产品品数学和计算机科学数学和计算机科学 化学工程学化学工程学 植物学植物学动物学动物学微生物学微生物学细胞生物学细胞生物学 分子生物学分子生物学生物化学生物化学化学化学 是指按照人们的意愿和设计方案， 以分子生物学，分子遗传学，生物化学和微生物学为理论基础， 通过将一种生物细胞的基因分离出来或人工合成新的基因， 在体外进行酶切和

15、连接并插入载体分子构成遗传物质的新组合， 导入到自身细胞或另一种细胞中进行复制和表达等实验手段， 有目的的实现动物，植物和微生物等物种之间的DNA重组和转移， 使现有物种在短时间内趋于完善或创造出新的生物特性。基因工程的定义：基因工程的定义：利用微生物微生物的某种特性特性，通过现代化工程技术现代化工程技术手段进行工业规模生产工业规模生产的技术技术.发酵工程的定义 : 传统发酵（有时称酿造）， 近代的发酵工业 如酒精，如乳酸，丙酮-丁醇等 目前新兴的 如抗生素，有机酸，氨基酸，酶制剂， 核苷酸，生理活性物质，单细胞蛋白等的发酵生产包括酶工程是利用酶酶所特有的生物催化性能生物催化性能，将酶学理论酶

16、学理论与化工技术结合化工技术结合而成的一门生物技术生物技术。酶工程的定义 :也就是利用离体酶离体酶或者直接利用微生物直接利用微生物细胞，动植物细胞动植物细胞，细胞器的特定功能细胞器的特定功能，借助于工程学手段工程学手段来生产酶制剂生产酶制剂并应用应用于相关行业于相关行业的一门科学。是利用细胞生物学和分子生物学技术，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平细胞整体水平或细胞器水平细胞器水平上，按照人们的意愿按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质细胞内的遗传物质已获得新型生物新型生物或特定细胞特定细胞产品的一门综合性科学技术。细胞工程的定义 :蛋白质工程的定义 :蛋白质结构结构和功能功能的研究为基础基础

17、，运用遗传工程遗传工程的方法，借助计算机计算机信息处理技术的支持，从改变改变或合成基因合成基因入手，定向地改造天然蛋白质定向地改造天然蛋白质或设计全新的人工蛋白质设计全新的人工蛋白质使之具有特定的具有特定的结构、性质和功能结构、性质和功能，能更好地为人类服务的一种生物技术。第二节 食品生物技术的定义及研究内容农业农业生物技术医药医药生物技术食品食品生物技术海洋海洋生物技术环境环境生物技术能源能源生物技术生物技术生物技术 食品生物技术是生物技术的一个分支。 现代食品生物技术是现代生物技术与食品科学技术相互 渗透而形成的一门交叉学科。 食品生物技术（食品生物技术（food biotechnolog

18、y）：是是生物技术生物技术在在食品原料生产食品原料生产、加工加工和和制造制造应用的一个学科。应用的一个学科。 食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程，也包括了 应用现代生物技术改良食品原料的加工品质基因， 生产高质量的农产品。 制造食品添加剂。 植物和动物细胞的培养。 与食品加工和制造相关的其它生物技术， 如：酶工程、蛋白质工程和酶分子进化工程等。食品生物技术的研究内容食品生物技术的研究内容 ：基因细胞改善食品原料农产品的品质和提高产量基因发酵工程生产用于农产品保鲜的“绿色”抗氧化剂、防腐剂等工程1.2.基因发酵酶蛋白质使食品加工工艺高效化提高食品的附加值提高农产品的利用率提高食品的保健功能

19、3.工程基因发酵酶工程4.减少食品贮存中的损失提高食品质量管理的效率保证食品的质量和安全性发酵酶工程5.处理废弃物提高资源的利用率减少环境污染食品生物技术特点:1.食品生物技术与食品产业化紧密相关2.食品生物技术属边缘性交叉科学3.食品生物技术具有“六高”基本特征（高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险和高潜力）4.食品生物技术属高新技术范畴5.食品生物技术已成为食品科学发展的重要研究方向食品生物技术的作用:食品工业的发展与人民生活密切相关 衡量国家经济、科学技术、 精神文明和社会发展水平的重要指标（一）现代食品生物技术对人类健康和营养的影响（二）现代食品生物技术对经济发展和环境的影响目前现代

20、生物技术的应用最为迫切的领域 ： 转基因食物 功能食品 新生物资源的开发及利用转基因技术转基因技术深入细致的研究如何将外源基因在完成其功能以后自动除去代表现代食品生物技术的一个主要方向代表现代食品生物技术的一个主要方向才可能充分了解及利用这种技术并造福人类能够在转基因生物上实现会得到人们的广泛接受修饰并突出食品的主要功能成分未开发的植物、动物、微生物及海洋生物第三章 发酵工程原理及其在食品工业中的应用第一节第一节 概述概述第二节第二节 菌种活化与扩大培养菌种活化与扩大培养第三节 发酵工艺控制第四节 发酵工程与功能性食品发酵工程：利用微生物的某些特征，通过现代化工程技术手段进行工 业化规模生产的

21、技术。第一节第一节 概述概述它包括： 传统发酵（有时称酿造），如某些食品和酒类等的生产 近代的发酵工业，如酒精、乳酸、丙酮-丁醇等 目前新兴的，如抗生素、有机酸、氨基酸、酶制剂、 核苷酸、生理活性物质、单细胞蛋白等的发酵生产而把经过纯种培养，提炼精制获得的成分单纯、无风味要求的酒精、抗生素、柠檬酸、谷氨酸、酶制剂、单细胞蛋白等的生产叫发酵工业。由复杂成分构成的，并有较高风味要求的发酵食品，如啤酒、白酒、黄酒、清酒、葡萄酒等饮料酒以及酱油、酱品、豆豉、腐乳、酱腌菜、食醋等副食佐餐调味品的生产称为酿造工业酿造工业（brewing industry）发酵工业（fermentation industr

22、y）发酵工程发展历史阶段表时间阶段主要技术1900年前自然发酵阶段天然接种1900年-纯培养阶段单种微生物的分离和纯培养技术1940年-通气搅拌发酵阶段好气性发酵工程技术1957年-代谢控制阶段人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术1960年-全面发展阶段微生物酶反应生物合成与化学合成相结合；生物反应器的连续化、自动化1979年-基因工程阶段DNA重组技术 酿酒工业（黄酒、啤酒、白酒、葡萄酒） 传统酿造工业（酱、酱油、食醋、腐乳、豆豉、酸乳等） 有机酸发酵工业（柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸等） 酶制剂发酵工业（淀粉酶、蛋白酶等） 氨基酸发酵工业（谷氨酸、赖氨酸等） 功能性食品生产工业（低聚糖、真菌多糖

23、、红曲等） 食品添加剂生产工业（黄原胶、海藻糖等） 军体制造工业（单细胞蛋白、酵母等） 维生素发酵工业（维生素B2、维生素B12等） 核苷酸发酵工业发酵工程的研究对象 按产业部门来分按产业部门来分 按产品性质来分 生物代谢产物发酵 酶制剂发酵 菌体制造 生物转化发酵发酵工艺的方法发酵工艺的方法 固体发酵法液体发酵法 液体表面发酵法： 液体深层通气发酵法 液体厌氧发酵法例例红曲霉红曲霉常见的红曲色素常见的红曲色素抑制胆固醇合成的物质抑制胆固醇合成的物质Monacoline KMonascorubrin (red) Monascorubramin (purple)Rubropunctatin (r

24、ed)Rubropunctamin (purple) Ankaflavin (yellow) Monascin (yellow)红曲米红曲米、红曲香肠红曲香肠Monacoline K胶囊胶囊产品产品第二节第二节 菌种活化与扩大培养菌种保藏7 7、液态超低温保存现行的菌种保藏方法有下列诸种：1 1、低温保藏法2 2、低温定期移植法3 3、石蜡油低温保藏法 4 4、干燥保藏 5 5、甘油管保管法6 6、真空冷冻干燥法菌种活化与扩大培养是指将保存的处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面培养活化后，再经过茄子瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物又称为种子。获得优质种子

25、必须具备条件 有一种能使保存的菌种转移到能达到最大的复活 培养基上的方法 有一个不引起种子染菌的接种场所 具有定量判断种子质量标准的方法 具有定量测定菌种一系列生理状态变化的方法 选择能满足种子扩大培养的容器和其他环境条件 实验室种子制菌实验室种子制菌1、菌体制备、菌体制备2、摇瓶种子制备3、生产车间种子制备 种子罐级数的确定种子罐级数的确定 种龄与接种量种龄与接种量第三节 发酵工艺控制一、温度对发酵的影响以及控制一、温度对发酵的影响以及控制二、溶解氧浓度对发酵的影响及控制二、溶解氧浓度对发酵的影响及控制三、三、pH对发酵的影响及控制对发酵的影响及控制四、二氧化碳对发酵的影响及控制四、二氧化碳

26、对发酵的影响及控制五、基质浓度对发酵的影响及补料控制五、基质浓度对发酵的影响及补料控制六、泡沫控制六、泡沫控制七、七、 发酵终点判断发酵终点判断八、八、 发酵过程计算机控制发酵过程计算机控制第四节 发酵工程与功能性食品功能性食品名称功能性食品名称中国原来称“补品”，现在称“保健食品）美国健康食品（Healthy Food) 德国改善食品（Fertoym Food) 欧洲强壮食品（Tonic Food) 日本功能性食品（Functional food）目的 ：对人体健康有一定的保护作用。具有调节生理功能、增强免疫力、 增强本质、预防疾病、辅助治疗及延缓衰老作用的产品。功能性食品（功能性食品（Fu

27、nctional food) : 又称保健功能食品（又称保健功能食品（Funtional health food),是指具有调节人体生理功能，适宜特定人群食用，不以治疗疾是指具有调节人体生理功能，适宜特定人群食用，不以治疗疾病为目的的一类食品。这类食品既具有普通食品的营养功能和病为目的的一类食品。这类食品既具有普通食品的营养功能和感官功能，还具备调节人体生理功能的作用。感官功能，还具备调节人体生理功能的作用。功能性食品与一般食品的区别功能性食品与一般食品的区别功能性食品与药品的区别功能性食品与药品的区别功能性食品与一般食品的区别功能性食品与一般食品的区别 :1. 功能性食品功能性食品含有一定量

28、的功效成分，具有调节人体机能的功效，含有一定量的功效成分，具有调节人体机能的功效， 而一般食品不强调其特定的生理功能。而一般食品不强调其特定的生理功能。共同点共同点都能提供人体生存必需的基本营养物质，都能提供人体生存必需的基本营养物质， 都具有色，香，味，形等感官功能。都具有色，香，味，形等感官功能。区别区别2. 功能性食品功能性食品有特定的食用人群，而一般食品没有特定的食用人群。有特定的食用人群，而一般食品没有特定的食用人群。功能性食品功能性食品本质仍然是食品，它具有调节人体某种机能的作用本质仍然是食品，它具有调节人体某种机能的作用 但它不能取代药物用于治疗疾病。但它不能取代药物用于治疗疾病

29、。功能性食品与药品的区别：功能性食品与药品的区别：药品药品是治疗疾病的物质是治疗疾病的物质, 必须在医生的指导下使用，允许一定程度的毒副作用存在必须在医生的指导下使用，允许一定程度的毒副作用存在必须达到现代毒理学上的基本无毒或无毒。必须达到现代毒理学上的基本无毒或无毒。功能性食品功能性食品对于生理机能正常，想要维护健康或预防某种疾病的人群是对于生理机能正常，想要维护健康或预防某种疾病的人群是 一种营养补充剂一种营养补充剂,无需医生的处方。无需医生的处方。在正常摄入范围内不能带来任何的毒副作用在正常摄入范围内不能带来任何的毒副作用 三、三、 功能性食品的作用功能性食品的作用 功能性食品的作用功能

30、性食品的作用调节人体生理功能调节人体生理功能增强免疫力增强免疫力促进消化促进消化辅助改善记忆力辅助改善记忆力改善生长发育改善生长发育辅助降血脂辅助降血脂辅助降血糖辅助降血糖调节肠道菌群调节肠道菌群改善睡眠改善睡眠减肥减肥辅助降血压辅助降血压抗氧化抗氧化促进排铅促进排铅改善营养性贫血改善营养性贫血 功能性食品的种类功能性食品的种类酶抑制剂酶抑制剂功能性功能性食品添加剂食品添加剂及配料及配料核酸制剂核酸制剂维生素类维生素类及其前体及其前体物质物质微生态制剂微生态制剂多不饱和多不饱和脂肪酸脂肪酸功能性红曲功能性红曲抗氧化剂类抗氧化剂类生理活性生理活性肽类肽类特殊蛋白质特殊蛋白质糖醇糖醇功能性功能性低

31、聚糖低聚糖免疫活性免疫活性多糖多糖现产品现产品 韩韩 国国冬虫夏草米、桑黄米、红曲米冬虫夏草米、桑黄米、红曲米桔子醋桔子醋核桃油核桃油一、真菌多糖的生理功能及制备一、真菌多糖的生理功能及制备酵母菌多糖、霉菌多糖、真菌藻类多糖、大型真菌多糖酵母菌多糖、霉菌多糖、真菌藻类多糖、大型真菌多糖活性多糖活性多糖 指一类真菌作为能量贮存物质的多糖；指一类真菌作为能量贮存物质的多糖； 真菌多糖真菌多糖结构多糖结构多糖 组成细胞壁的结构成分组成细胞壁的结构成分真菌多糖真菌多糖活性多糖的生理功能活性多糖的生理功能 增强机体免疫功能增强机体免疫功能 抗肿瘤抗肿瘤 抗突变抗突变 降血脂降血脂 抗衰老抗衰老 抗菌、抗

32、病毒抗菌、抗病毒提高巨噬细胞的吞食能力提高巨噬细胞的吞食能力具有这种免疫促进功能的多糖有香菇多糖，黑柄炭角多糖，具有这种免疫促进功能的多糖有香菇多糖，黑柄炭角多糖，细菌脂多糖，牛膝多糖，商陆多糖，海藻多糖细菌脂多糖，牛膝多糖，商陆多糖，海藻多糖促进促进T细胞增殖细胞增殖 中华猕猴桃多糖，猪苓多糖，人参多糖，中华猕猴桃多糖，猪苓多糖，人参多糖，刺五加多糖，枸杞子多糖刺五加多糖，枸杞子多糖 ，芸芒多糖肽，芸芒多糖肽，香菇多糖，灵芝多糖，银耳多糖，商陆多糖，香菇多糖，灵芝多糖，银耳多糖，商陆多糖，黄芪多糖等黄芪多糖等牛膝多糖，茯苓多糖，刺五加多糖，牛膝多糖，茯苓多糖，刺五加多糖，银耳多糖，香菇多糖，

33、芸芒多糖等。银耳多糖，香菇多糖，芸芒多糖等。抗肿瘤多糖抗肿瘤多糖具有抗突变活性的多糖具有抗突变活性的多糖海带多糖，褐藻多糖，甘蔗多糖，海带多糖，褐藻多糖，甘蔗多糖，硫酸软骨素，灵芝多糖，茶叶多糖，硫酸软骨素，灵芝多糖，茶叶多糖，紫菜多糖，魔芋多糖等紫菜多糖，魔芋多糖等有明显的抑制艾滋病有明显的抑制艾滋病HIV-I（Human immune efficieny virus type I）的活性）的活性人参多糖，波叶大黄多糖，魔芋多糖，枸杞子糖，紫芸多糖等人参多糖，波叶大黄多糖，魔芋多糖，枸杞子糖，紫芸多糖等具有降血脂活性的多糖具有降血脂活性的多糖抗衰老抗衰老 整体上提高机体免疫功能，在一定程度上

34、延缓衰老，整体上提高机体免疫功能，在一定程度上延缓衰老，防止老年病防止老年病抗菌、抗病毒抗菌、抗病毒许多经硫酸酯化的多糖许多经硫酸酯化的多糖香菇多糖，地衣多糖，右旋糖酐，裂褶菌多糖，木聚糖的硫酸酯香菇多糖，地衣多糖，右旋糖酐，裂褶菌多糖，木聚糖的硫酸酯2 真菌活性多糖的制备工艺真菌活性多糖的制备工艺来源于传统农业栽培的大型真菌子实体导致多糖提取率低等来源于传统农业栽培的大型真菌子实体导致多糖提取率低等菌丝体多糖菌丝体多糖：深层液体发酵法是在大型发酵罐内进行深层液体发酵法是在大型发酵罐内进行子实体多糖子实体多糖：农业栽培劳动强度大农业栽培劳动强度大 占地场地大占地场地大 子实体成长时间长子实体成

35、长时间长 子实体成熟后由于木质化子实体成熟后由于木质化其主要缺点是其主要缺点是可调节培养基的组成，发酵工艺条件等可调节培养基的组成，发酵工艺条件等在短时间内得到大量菌丝体和胞内外多糖在短时间内得到大量菌丝体和胞内外多糖提取纯化：提取纯化：菌丝体或子实体菌丝体或子实体破碎破碎溶剂提取溶剂提取过滤过滤浓缩浓缩乙醇沉淀乙醇沉淀脱脂脱脂除蛋白除蛋白胞外真菌多糖胞外真菌多糖 二、生物活性肽的生理功能及制备：二、生物活性肽的生理功能及制备： 活性肽：蛋白质序列中某些特定的活性肽：蛋白质序列中某些特定的短肽短肽提供提供营养物质和能量营养物质和能量具有某些特殊的具有某些特殊的生理调节功能生理调节功能促免疫促免

36、疫降血压降血压促钙吸收促钙吸收活性肽活性肽在体内容易被吸收在体内容易被吸收安全性高安全性高稳定性好稳定性好谷胱甘肽的结构特点：谷胱甘肽的结构特点：分子中有一个特殊的肽键分子中有一个特殊的肽键（谷氨酸的（谷氨酸的-羧基与半胱氨酸的羧基与半胱氨酸的-氨基缩合二成肽键氨基缩合二成肽键）谷胱甘肽中含有一个活泼的巯基（谷胱甘肽中含有一个活泼的巯基（-SH)易被氧化脱氢易被氧化脱氢谷胱甘肽（谷胱甘肽（Glutathion，GSH）是谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸， 通过肽键缩合而成的三肽化合物。 GSH广泛存在于动植物中，在面包酵母、小麦胚芽广泛存在于动植物中，在面包酵母、小麦胚芽动物肝脏的含量极高，达动物肝脏

37、的含量极高，达110g/kg，许多蔬菜、薯类和谷物中也含有许多蔬菜、薯类和谷物中也含有GSH鸡血含鸡血含0.58-0.73 g/kg，猪血，猪血0.10-0.15 g/kg人和动物血液中含量比较丰富，人血液中含人和动物血液中含量比较丰富，人血液中含0.26-0.34 g/kg，COO-CCSH+H3N Cysteine半 胱 氨 酸 (Cys) CCCCOOH()()()COOH+H3NGlutamine acid 谷 氨 酸 (Gln)COO-CH+H3N Glycine甘 氨 酸 (Gly) GSH可以阻止可以阻止H2O2的氧化血红细胞的氧化血红细胞 保证血红蛋白能持续发挥输氧功能保证血红

38、蛋白能持续发挥输氧功能 GSH对于放射线，放射线药物或由于抗肿瘤药物所引起的对于放射线，放射线药物或由于抗肿瘤药物所引起的白细胞减少等症状能够起到强有力的保护作用；白细胞减少等症状能够起到强有力的保护作用； GSH与进入机体的有毒化合物、重金属离子或致癌物质等相结合与进入机体的有毒化合物、重金属离子或致癌物质等相结合并促进排出体外，起到了中和解毒的作用，临床上已应用并促进排出体外，起到了中和解毒的作用，临床上已应用GSH来解除丙烯腈、来解除丙烯腈、氟化物、一氧化碳（氟化物、一氧化碳（CO） 、重金属、有机试剂等的中毒现象；、重金属、有机试剂等的中毒现象； GSH可以清除自由基，能起到强有力的保

39、护作用可以清除自由基，能起到强有力的保护作用 2. 谷胱甘肽的生理功能：谷胱甘肽的生理功能： GSH还能保护含巯基酶分子中的还能保护含巯基酶分子中的-SH基基 有利于酶活性的发挥，有利于酶活性的发挥，并且能恢复已被破坏的酶分子中的并且能恢复已被破坏的酶分子中的-SH的活性功能的活性功能使酶重新恢复活性使酶重新恢复活性； GSH还可以抑制乙醇侵害肝脏产生脂肪肝还可以抑制乙醇侵害肝脏产生脂肪肝O2-H2O2HOROOHROROOGSSGGSSGGSSG R + GSH RH + GS2GS ROOH + 2GSH + ROH + H2O H2O2 + 2GSH + 2H2O 谷胱甘肽还原酶（存在于

40、肝脏和红细胞中）NADPH2 NADPH （还原辅酶）GSSH由存在于肝脏和红细胞中的谷胱甘肽还原酶的作用下，利用还原辅酶又得以还原成GSH，而GSH可以使机体内清除反应能够持续进行。谷胱甘肽的制备：谷胱甘肽的制备：溶剂萃取溶剂萃取酶法酶法发酵法发酵法化学合成法化学合成法（选育富含（选育富含GSH的高产酵母菌株的高产酵母菌株提取分离）提取分离）高产酵母高产酵母 热水提取热水提取 离心离心 调节调节pH树脂吸附树脂吸附酸洗脱酸洗脱混合搅拌混合搅拌新鲜制备的新鲜制备的Cu2O离心离心上清液上清液沉淀物（沉淀物（GSCu)置换置换通入通入H2S过滤过滤浓缩浓缩脱色脱色喷雾干燥喷雾干燥成品成品2. 降

41、血压肽降血压肽降血压肽调节血压活性过程如下：降血压肽调节血压活性过程如下： （血管紧张素转移酶）（血管紧张素转移酶） 导致血压升高导致血压升高 抑制抑制ACE活性活性降血压肽（降血压肽（val-pro-pro,lle- pro-pro） -酪蛋白酪蛋白血管紧张素原血管紧张素原血管紧张素血管紧张素肾素肾素肾素前体肾素前体血管紧张素血管紧张素ACE（aniotensin converting enzyme）（使末端血管收缩）（使末端血管收缩） Lactobacillus helveticus(瑞士乳杆菌瑞士乳杆菌) 谷氨酸（谷氨酸（Glutamic acid）甘酸酸（甘酸酸（Glycine）丙氨酸

42、（丙氨酸（Alanine）缬氨酸（缬氨酸（Valine）亮氨酸（亮氨酸（Leucine）异亮苷酸（异亮苷酸（Isoleucine）脯氨酸（脯氨酸（Proline）苯丙氨酸（苯丙氨酸（Phenylalanine）酪氨酸（酪氨酸（Tyrosin） 色氨酸（色氨酸（Tryptophan）半胱氨酸（半胱氨酸（Cysteine ） 甲硫氨酸或蛋氨酸（甲硫氨酸或蛋氨酸（Methionine）丝氨酸（丝氨酸（Serine）苏氨酸（苏氨酸（Threonine）赖氨酸（赖氨酸（Lysine）精氨酸（精氨酸（A rginine）组氨酸（组氨酸（Histidine）天冬氨酸（天冬氨酸（Aspartic acid）

43、天冬酰胺（天冬酰胺（Asparagine）谷氨酰胺（谷氨酰胺（Glutanmine）玉米，海蜇降血压肽玉米，海蜇降血压肽目前制备玉米肽的原料主要是玉米蛋白粉（目前制备玉米肽的原料主要是玉米蛋白粉（corngluten meal, CGM）或从其中提取的玉米醇溶蛋白。或从其中提取的玉米醇溶蛋白。玉米蛋白粉是玉米淀粉湿法生产过程中的主要副产品，玉米蛋白粉是玉米淀粉湿法生产过程中的主要副产品，其蛋白质含量达其蛋白质含量达40%60%。 （1）抗高血压作用）抗高血压作用（2）辅助治疗肝硬化和肝性脑病）辅助治疗肝硬化和肝性脑病 （3）抗氧化）抗氧化 Pro-Ser-Gly-Gln-Tyr-Tyr 3.

44、酪蛋白磷酸肽（酪蛋白磷酸肽（Casein phosphopeptide, CPP）促钙吸收肽）促钙吸收肽）牛乳酪蛋白为原料经单一酶或复合酶水解，再经分离纯化而得到的，牛乳酪蛋白为原料经单一酶或复合酶水解，再经分离纯化而得到的，含有成串的磷酸丝氨基的肽。含有成串的磷酸丝氨基的肽。它们主要含有它们主要含有成串的磷酸丝氨酸（成串的磷酸丝氨酸（Phosphoserine） 来自来自-酪蛋白的称为酪蛋白的称为-CPP来自来自-酪蛋白的称为酪蛋白的称为-CPP由于由于CPP带有高浓度的负电荷，使得它们与钙结合，成为可溶性钙。带有高浓度的负电荷，使得它们与钙结合，成为可溶性钙。因而有效的防止磷酸钙的形成，增

45、加可溶性钙的浓度，进而促进肠内钙的吸收因而有效的防止磷酸钙的形成，增加可溶性钙的浓度，进而促进肠内钙的吸收。CPP扮演的角色扮演的角色 ：CPP与钙、铁一起配合使用：与钙、铁一起配合使用：预防和改善骨质疏松症；预防和改善骨质疏松症；促进骨骼患者康复和预防贫血；促进骨骼患者康复和预防贫血；促进儿童骨骼发育、牙齿生长；促进儿童骨骼发育、牙齿生长；制备制备CPP的方法：的方法：酪蛋白（溶液）酪蛋白（溶液）胰蛋白酶胰蛋白酶酶解（部分分解释放酶解（部分分解释放CPP，当达到所需蛋白分解程度时加热失活），当达到所需蛋白分解程度时加热失活） 热失活热失活脱脱 苦苦 酶沉淀部分酶沉淀部分 上清夜上清夜 Ca

46、乙醇乙醇 喷雾干燥喷雾干燥 喷雾干燥喷雾干燥 上清液上清液 沉淀物沉淀物 干燥干燥CPP- CPP- CPP-85%以上以上三、功能性微生态制剂三、功能性微生态制剂 它可调节机体内的微生态平衡，因而达到治疗或保健的目的它可调节机体内的微生态平衡，因而达到治疗或保健的目的.微生态制剂（微生态制剂（microecologics）又称微生态调节剂又称微生态调节剂（microecological modulator）乳酸菌乳酸菌双歧杆菌双歧杆菌菌体本身在人体内可以起到一些生理调节作用菌体本身在人体内可以起到一些生理调节作用增强机体免疫力增强机体免疫力增进健康增进健康1. 乳酸菌乳酸菌是一类可发酵利用碳

47、水化合物而产生大量乳酸的细菌是一类可发酵利用碳水化合物而产生大量乳酸的细菌乳杆菌属（乳杆菌属（Lactobacillus)链球菌属（链球菌属（Streptococcus)明串珠球菌属（明串珠球菌属（Pediococcus)增强机体免疫力增强机体免疫力 部分乳酸菌如双歧杆菌还能解除抗生素的毒副作用。部分乳酸菌如双歧杆菌还能解除抗生素的毒副作用。 乳酸菌乳酸菌可抑制肠道内病原菌的生长繁殖可抑制肠道内病原菌的生长繁殖起到预防感染等的作用起到预防感染等的作用(代谢产物乳酸和醋酸可杀菌代谢产物乳酸和醋酸可杀菌) 还能降低胆固醇水平，预防心脏病的发生以及具有防癌、抗癌作用。还能降低胆固醇水平，预防心脏病的

48、发生以及具有防癌、抗癌作用。其营养价值及风味有很大提高其营养价值及风味有很大提高 将乳糖将乳糖转化为乳酸转化为乳酸增加了可溶性微量元素，增加了可溶性微量元素， 乳酸菌及其代谢产物乳酸菌及其代谢产物能促进宿主消化酶的分泌和肠道的蠕动，能促进宿主消化酶的分泌和肠道的蠕动，促进食物的消化吸收促进食物的消化吸收乳酸菌为菌种的发酵制品乳酸菌为菌种的发酵制品干酪，酸性酪乳，酸奶油，干酪，酸性酪乳，酸奶油，嗜酸菌乳，双歧杆菌乳等奶制品嗜酸菌乳，双歧杆菌乳等奶制品植物乳杆菌（植物乳杆菌（L.plantarum）微生态制剂中常用的菌种微生态制剂中常用的菌种嗜酸乳杆菌（嗜酸乳杆菌（L.acidophilus）保加

49、利亚乳杆菌（保加利亚乳杆菌（L.bulgaricus）2.双歧杆菌（双歧杆菌（Bifidobacrium）人乳喂养的婴儿消化道的主要菌丝人乳喂养的婴儿消化道的主要菌丝占整个消化道菌丝的占整个消化道菌丝的92%（非人乳喂养的婴儿只占（非人乳喂养的婴儿只占20%以下）以下）婴儿出世后几天婴儿出世后几天达最高值达最高值青壮年青壮年老年期老年期降低降低大幅度降低大幅度降低 双歧杆菌双歧杆菌产生乙酸和乳酸产生乙酸和乳酸葡萄糖分解葡萄糖分解降低肠道pH抑制肠道中腐生菌的生长解除腐生菌代谢产物（如吲哚、甲酚、胺等）多对肝脏的毒害作用产品中是否含有双歧杆菌的产品中是否含有双歧杆菌的鉴别鉴别方法方法形态上的鉴别

50、形态上的鉴别乙酸和乳酸的比值乙酸和乳酸的比值双歧杆菌双歧杆菌比值大于比值大于 1乳酸菌乳酸菌比值小于比值小于 1目前市场销售的微生态制剂目前市场销售的微生态制剂冻干粉制成冻干粉制成胶囊、片剂、粉剂胶囊、片剂、粉剂水剂水剂酸奶酸奶丽珠肠乐丽珠肠乐三珠口服液三珠口服液双歧五宝口服液双歧五宝口服液四、发酵法生产功能微量元素四、发酵法生产功能微量元素 可以提高硒的生理活性与吸收率，并降低其毒性。可以提高硒的生理活性与吸收率，并降低其毒性。天然食品中硒、锗天然食品中硒、锗有机物（有活性）的形式存在，但含量很低有机物（有活性）的形式存在，但含量很低人体必需的微量元素人体必需的微量元素硒、锗硒、锗矿物质亚硒

51、酸钠等无机硒矿物质亚硒酸钠等无机硒对人体的毒性太大对人体的毒性太大,只能用于医药达到治疗的目的只能用于医药达到治疗的目的不能用于食品达到补充营养的目的不能用于食品达到补充营养的目的通过生物转化通过生物转化无机硒无机硒有机硒有机硒有机有机锗锗有明显的生理活性有明显的生理活性 食用真菌同化无机元素硒或锗的方法食用真菌同化无机元素硒或锗的方法抗氧化，提高免疫力，降低癌症的发病率抗氧化，提高免疫力，降低癌症的发病率具有抗氧化，降低血脂等作用的记载具有抗氧化，降低血脂等作用的记载，但对人体的生理调节作用没有有机硒明显但对人体的生理调节作用没有有机硒明显有机硒的生理功能有机硒的生理功能有机锗的生理功能有机锗的生理功能制备制备 富硒或富锗酵母的发酵富硒或富锗酵母的发酵（灵芝的培养基中有意加入无机锗后，（灵芝