【正文】 因此單細(xì)胞蛋白的開發(fā)和生產(chǎn)在我國更具有廣闊的前景。這就向蛋白質(zhì)的研究利用提出了更高的要求，蛋白質(zhì)工程恰恰能夠滿足這個要求。這項技術(shù)已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的誘變育種技術(shù)，具有高效性和很強(qiáng)的目的性。值得注意的是，一定要控制好照射時間，如果照射時間過長，可能導(dǎo)致菌體細(xì)胞大量死亡；照射時間過短，就會起不到誘變的作用。 單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)比農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的勞動力少，又不受地區(qū)、季節(jié)和氣候條件的制約，可在占地有限的小設(shè)備上進(jìn)行，不僅數(shù)量大，而且質(zhì)量好，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有糧食品種的蛋白質(zhì)。一、單細(xì)胞蛋白的特性與來源單細(xì)胞蛋白是通過培養(yǎng)單細(xì)胞生物而獲得的菌體蛋白質(zhì)。微生物單細(xì)胞蛋白的遺傳選育和應(yīng)用前景張臣（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物工程專業(yè)09級03班）摘 要隨著世界人口的不斷增長，糧食和飼料不足的情況日益嚴(yán)重。用于生產(chǎn)SCP的單細(xì)胞生物包括微型藻類、非病原細(xì)菌、酵母菌類和真菌。許多國家單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)已具有很大的規(guī)模，取得了豐碩成果。再對誘變條件進(jìn)行優(yōu)化，如從PH、培養(yǎng)溫度、接種量和碳源等方面進(jìn)行改進(jìn)，會使誘變育種更加成熟，效率更高。 利用基因組改組技術(shù)獲得優(yōu)良菌株蛋白質(zhì)往往是多亞基的，而不同的亞基往往是由不同的基因控制的，這就需要我們對菌種的遺傳背景有充分的了解才行。[8]實施目標(biāo)是運(yùn)用基因工程的DNA重組技術(shù)，將克隆后的基因編碼加以改造，或者人工組裝成新的基因，再將上述基因通過載體引入挑選的宿主系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，從而產(chǎn)生符合人類設(shè)計需要的“突變型”蛋白質(zhì)分子。 觀點(diǎn)與認(rèn)識蛋白質(zhì)和DNA的轉(zhuǎn)錄、翻譯的研究是當(dāng)今生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，蛋白質(zhì)直接決定生物的表型，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。SCP的生產(chǎn)越來越引起世界各國的重視，特別是在美、英、德、法等國，SCP的產(chǎn)量都相當(dāng)?shù)母咔壹夹g(shù)也比較成熟。相比之下基因工程表達(dá)蛋白質(zhì)有很大的優(yōu)勢，但離達(dá)到人們所需要的蛋白質(zhì)的性能還有很大距離。[6]對生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的菌種進(jìn)行雜交育種時，兩種菌種可以都是產(chǎn)蛋白的菌株，這樣就會增加產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，也可以是一種產(chǎn)蛋白的菌株與另一種生長速率很快的菌株雜交，這樣可以大大提高蛋白的產(chǎn)量。用紫外線對出發(fā)菌株進(jìn)行照射，選擇適當(dāng)?shù)恼丈鋾r間，經(jīng)過初篩和復(fù)篩得到誘變菌株是關(guān)鍵。 可以完全工業(yè)化生產(chǎn)這要比飼養(yǎng)家畜更加方便，更加廉價，甚至更加高產(chǎn)。面對這一嚴(yán)峻的現(xiàn)實，單細(xì)胞蛋白的開發(fā)與生產(chǎn)為解決人類食品和飼料問題開辟了新的途徑。 單細(xì)胞蛋白的生物特性【2】 SCP營養(yǎng)豐富蛋白質(zhì)含量高達(dá)40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、魚、奶酪高20%以上；氨基酸的組成較為齊全，含有人體必需的8種氨基酸，尤其是谷物中含量較少的賴氨酸。前蘇聯(lián)年產(chǎn)單細(xì)胞蛋白質(zhì)達(dá)數(shù)百萬噸以上，保加利亞也有幾十萬噸之多。雖然化學(xué)誘變劑也能起到很好的誘變效果，但是會對蛋白有比較大的損害，而我們所要獲得的產(chǎn)品就是蛋白，所以化學(xué)誘變劑很少采用，最好還是采用物理或生物的方法進(jìn)行誘變育種。而基因組改組技術(shù)無須對菌種遺傳背景十分清楚，能夠有效地對由“多基因”調(diào)控的性狀進(jìn)行改良。這種蛋白質(zhì)分子只有表達(dá)了人類需要的性狀，才算是實現(xiàn)了蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯(lián)系在一起的物質(zhì)。若以蛋白質(zhì)含量計算,可以年產(chǎn)5000噸單細(xì)胞蛋白,相當(dāng)于5萬畝耕地上種植大豆的產(chǎn)量。然而人們并不能滿足于此，因為不論是蛋白質(zhì)的人工合成還是天然蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾都存在很多局限，如得到的多肽長度、成本、修飾專一性等問題。由于雜交育種選用了已知性的供體菌和受體菌作為親本，所以不論是方向性還是自覺性,均比誘變育種前進(jìn)了一大步。將初篩得到的菌株制備成種子液，接到基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基，搖床培養(yǎng)一段時間后，將發(fā)酵液離心并用蒸榴水洗滌，收集菌體，研磨成粉，用凱氏定氨怯測定其SCP含量，篩選出SCP含量較高的誘變菌株。一畝大豆按畝產(chǎn)200kg計，含蛋白質(zhì)40%，則一年為80kg蛋白質(zhì)，所以，一個SCP