【正文】 擇的困難在于融合子的不穩(wěn)定性和融合子的復(fù)雜性：雜合雙倍體或單倍重組體屬真正的融合，較為穩(wěn)定。凡不穩(wěn)定而易分離為親本類型的融合作用，稱為暫融。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 細(xì)胞培養(yǎng)指的是動(dòng)物、植物和微生物細(xì)胞在體外無(wú)菌條件下的保存和生長(zhǎng)。不同來(lái)源的細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求差異很大，但作為細(xì)胞培養(yǎng)有一定的共同之處： 取材和除菌：動(dòng)物細(xì)胞在取材前，植物細(xì)胞在取材前后都要對(duì)取材部位進(jìn)行嚴(yán)格的表面清洗消毒（有時(shí)用酶處理以得到分散生長(zhǎng)的細(xì)胞）； 配制培養(yǎng)基并消毒，無(wú)菌操作把材料接種到培養(yǎng)基上（中）； 接種好的培養(yǎng)基在培養(yǎng)室或培養(yǎng)箱中培養(yǎng)； 當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)到一定生物量時(shí)，及時(shí)收獲或傳代。 *培養(yǎng)過程中提供最佳條件：溫度、濕度、光照、氧氣和二氧化碳等。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng) 細(xì)胞培養(yǎng)指的是離體細(xì)胞在無(wú)菌條件下的分裂、生長(zhǎng)，在整個(gè)培養(yǎng)過程中不出現(xiàn)分化，不形成組織；而組織培養(yǎng)意味著取自動(dòng)物體（植物體）的某類組織，在體外培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞一直保持原本分化的特性，該組織的結(jié)構(gòu)和功能持續(xù)不發(fā)生明顯變化。 *經(jīng)常有很多人混淆了兩個(gè)概念。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 第二節(jié) 動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)方法 動(dòng)物細(xì)胞工程是細(xì)胞工程的重要分枝。利用生物學(xué)及工程學(xué)的原理定向改造動(dòng)物細(xì)胞遺傳性，創(chuàng)造新物種，通過工程化為人類提供名貴藥品及服務(wù)的技術(shù)，謂之動(dòng)物細(xì)胞工程。 1907harision培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)細(xì)胞（存活數(shù)周并長(zhǎng)出了軸突），稱為公認(rèn)的動(dòng)物組織培養(yǎng)的鼻祖。 1958岡田善雄發(fā)現(xiàn)滅活后仙臺(tái)病毒可以誘導(dǎo)艾氏腹水瘤細(xì)胞融合 1960s，童弟周等進(jìn)行了魚類和兩棲類中大量的核移植 1975kohler和 milstein巧妙地創(chuàng)立了淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)并得到單克隆抗體。 1997英國(guó)的 Wilmut領(lǐng)導(dǎo)的小組用體細(xì)胞核克隆出 Dolly綿羊，動(dòng)物細(xì)胞工程已達(dá)到世紀(jì)輝煌頂峰。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)： 細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢，易受微生物污染，培養(yǎng)時(shí)需用抗生素； 動(dòng)物細(xì)胞大（比微生物細(xì)胞大得多），無(wú)細(xì)胞壁，機(jī)械強(qiáng)度低，適應(yīng)環(huán)境能力差； 培養(yǎng)過程需要氧量少，不耐強(qiáng)力通風(fēng)和攪拌； 培養(yǎng)中具有群體效應(yīng)、錨地依賴性（需要附著在固體半固體表面上才能生長(zhǎng)）、接觸抑制性及功能全能性。 培養(yǎng)過程中產(chǎn)物分泌到細(xì)胞內(nèi)外，過程成本高，產(chǎn)品價(jià)值昂貴； 除需要植物、微生物培養(yǎng)基成分外，還需要加入血清成分和動(dòng)物激素； 對(duì)環(huán)境敏感，培養(yǎng)條件要求控制嚴(yán)格。 原代細(xì)胞一般繁殖 50代即退化死亡。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 無(wú)血清細(xì)胞培養(yǎng)基 P180～ 181 基礎(chǔ)培養(yǎng)基加上代血清的補(bǔ)充因子，見表52 和表 53 動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)方法（根據(jù)錨地依賴性）： 1. 灌注懸浮培養(yǎng) 2. 貼壁細(xì)胞培養(yǎng) 3. 固定化細(xì)胞培養(yǎng) 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 動(dòng)物細(xì)胞大量培養(yǎng)的應(yīng)用例子 （如口蹄疫疫苗、狂犬疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗、白血病疫苗等，即可節(jié)約大量的動(dòng)物，且生產(chǎn)周期短，安全可靠，可以大量生產(chǎn)） （如蛋白質(zhì)干擾素、單克隆抗體） （可以轉(zhuǎn)譯和加工較大的或更復(fù)雜的克隆蛋白質(zhì)，并進(jìn)行大量生產(chǎn)，如免疫球蛋白、血凝因子、促細(xì)胞生成素及各種抗原） 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 第三節(jié) 植物細(xì)胞工程及應(yīng)用 定義與內(nèi)容 ：根據(jù)生物學(xué)及工程學(xué)的原理定向改造植物細(xì)胞遺傳性，利用植物細(xì)胞為人類提供名貴藥品及服務(wù)的技術(shù)，謂之植物細(xì)胞工程。內(nèi)容包括植物細(xì)胞及其原生質(zhì)體的培養(yǎng)、植物原生質(zhì)體的融合、植物細(xì)胞反應(yīng)器及其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)及次生代謝物的生產(chǎn)等。 植物細(xì)胞的培養(yǎng)特性 ，外有纖維素細(xì)胞壁，耐拉不耐扭，抵抗剪切力差； ，易受微生物污染，需用抗生素； 凝聚成團(tuán)，懸浮培養(yǎng)困難； ，培養(yǎng)液粘度大，不耐強(qiáng)力通風(fēng)攪拌； ，無(wú)錨地依賴性及接觸抑制性； ，且產(chǎn)量低； 。 培養(yǎng)的類型 愈傷組織培養(yǎng)、懸浮細(xì)胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)、莖尖分生組織培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)和固定化細(xì)胞培養(yǎng) 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)成分和培養(yǎng)基 初級(jí)代謝產(chǎn)物生產(chǎn)和次級(jí)代謝產(chǎn)物生產(chǎn)，因此，適于細(xì)胞生長(zhǎng)的培養(yǎng)基不一定利于二次代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)。 培養(yǎng)基應(yīng)包括植物生長(zhǎng)所需要的 16種元素和某些生理活性物質(zhì)，可分為 5大類： ? 無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物， 13種元素為植物所必需的因素，其中 6種為大量元素（ N, K, Ca, Mg, S） ,另外 7種必需的微量元素（ Fe, B， Mn, Cu, Zn, Mo, Cl） ? 有機(jī)物質(zhì) ,分為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（提供碳、氫、氧、氮等因素，如糖類、氨基酸及其酰胺類如天冬酰胺）和生理活性物質(zhì)如維生素如硫胺素（ B1）、吡哆醇（ B6）、煙酸、生物素、肌醇、單核苷酸及其堿基如腺嘌呤等。 ? 植物生長(zhǎng)刺激物，主要為天然植物激素和人工合成的類似生長(zhǎng)激素的物質(zhì)如生長(zhǎng)素（吲哚乙酸、萘乙酸等）、細(xì)胞分裂素（激動(dòng)素、玉米素）、赤霉素、脫落酸和乙烯類激素。 ? 其它附加物，不是必需的，但是有利的，如瓊脂（不要成分）、活性炭（吸附有害代謝物）、聚蔗糖（ Ficoll）和瓊脂糖（ agrose）（改善供氧狀況）。 ? 其它對(duì)生長(zhǎng)有益的未知成分，如植物的天然汁液如椰乳、酵母提取物、蘋果汁等，作用是提供必要的微量元素和生理活性物質(zhì)和生長(zhǎng)激素類物質(zhì)。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 培養(yǎng)基的種類：很多種，根據(jù)培養(yǎng)的材料和目的選擇合適的培養(yǎng)基。 P187～191 培養(yǎng)基的配制 P191～ 192 ： ① 大量元素混合母液（ 10X） ② 微量元素混合母液（ 100～ 1000x） ③ 鐵鹽母液（ FeSO4與 Na2EDTA） (200x) ④ 有機(jī)化合物母液（ ~10mg/ml） ⑤ 植物激素（ ~10mg/ml） 2. 培養(yǎng)基的配制： ① 混合培養(yǎng)基的各成分 ② 溶化瓊脂 ③ 混合 ④ 調(diào) pH ⑤ 分裝 ⑥ 滅菌 ⑦ 備用 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞培養(yǎng)的類型與技術(shù) 植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)技術(shù) ：分批培養(yǎng)法、半連續(xù)培養(yǎng)法和連續(xù)培養(yǎng)法 * 懸浮培養(yǎng)技術(shù)適于大量快速地增殖細(xì)胞，不利于次生物質(zhì)的積累。 *懸浮培養(yǎng)中培養(yǎng)物所處的微環(huán)境不同（不均一性）由于植物細(xì)胞在培養(yǎng)中結(jié)塊，塊內(nèi)外部的細(xì)胞所得到的養(yǎng)分、空氣和生長(zhǎng)物質(zhì)不同，導(dǎo)致細(xì)胞大小、形狀、代謝和生長(zhǎng)的不均一性。這是該法的特征和缺陷。 單細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) ：看護(hù)培養(yǎng)法、微室培養(yǎng)法和平板培養(yǎng)法 植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)技術(shù) * * 細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢而次生物質(zhì)的含量相對(duì)較高 。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞培養(yǎng)要解決的技術(shù)難點(diǎn) P197～ 198 1. 縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本：與微生物細(xì)胞相比，植物細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢生產(chǎn)周期一般 25～ 35天（微生物一般只有 3天左右）。設(shè)備、人力能源消耗多成本高，效率低下。 2. 提高培養(yǎng)細(xì)胞中有效成分的含量：培養(yǎng)細(xì)胞中的有效成分往往比原來(lái)細(xì)胞中的含量低，要選出有效成分高的細(xì)胞株進(jìn)行培養(yǎng)。 3. 防止細(xì)胞聚積成塊：成塊導(dǎo)致培養(yǎng)細(xì)胞不均一性，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。從選材（選易分散）、提高生長(zhǎng)素濃度和加入試劑（ EDTA－ Na 螯合劑和果膠酶）幾個(gè)途徑解決。 4. 防止細(xì)胞株退化與變異。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 單細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 單細(xì)胞培養(yǎng)方法 P198～ 201 影響細(xì)胞生長(zhǎng)的因素 看護(hù)培養(yǎng)法 微室培養(yǎng)法 平板培養(yǎng)法 條件培養(yǎng)基（生長(zhǎng)懸浮細(xì)胞的液體培養(yǎng)基）的作用 細(xì)胞密度（要高于臨界濃度，因?yàn)橹参锛?xì)胞培養(yǎng)具有群體效應(yīng)） 生長(zhǎng)激素 pH CO2濃度（大氣 CO2濃度為 %,提高到濃度 1％促進(jìn)分裂， 2％則抑制分裂） 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)技術(shù)（自學(xué)） 固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)： 1. 高度保持反應(yīng)槽內(nèi)細(xì)胞的量（即生物體催化劑的量），提高反應(yīng)效率； 2. 反應(yīng)活性穩(wěn)定，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行； 3. 易與產(chǎn)物分離； 4. 最適宜的環(huán)境條件和基質(zhì)濃度等易于控制； 5. 大多數(shù)次生代謝物主要由處于穩(wěn)定增殖期的細(xì)胞生產(chǎn)，所以應(yīng)固定穩(wěn)定期的細(xì)胞，以避免固定化對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育的抑制。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)技術(shù)（自學(xué)） 植物細(xì)胞固定化的方法和材料 P201～ 204 ? 包埋（海藻酸鹽， k角叉菜膠，瓊脂及瓊脂糖， 聚丙烯酰胺凝膠和其它包埋載體如聚氨基甲酸乙酯泡沫塑料和氨基酸乙酯聚合物等以及膜包埋固定化） ? 吸附 ? 共價(jià)結(jié)合 生物反應(yīng)器的放大， 在放大過程中常常由于物理或化學(xué)條件的改變而引起產(chǎn)物產(chǎn)率的下降，原因有多方面的。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞培養(yǎng)生物反應(yīng)器的類型及其放大 機(jī)械攪拌罐 非機(jī)械攪拌罐 反應(yīng)器類型 懸浮培養(yǎng)生物反應(yīng)器 固定化細(xì)胞生物反應(yīng)器 填充床反應(yīng)器 流化床反應(yīng)器 膜反應(yīng)器 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用 一、植物細(xì)胞的生產(chǎn)（西洋參為例） 二、初級(jí)和次級(jí)代謝物的生產(chǎn)（食用色素為例） 三、生物轉(zhuǎn)化 影響次生代謝物產(chǎn)生的因素 組織來(lái)源 培養(yǎng)條件 化學(xué)條件：碳水化合物、氮供應(yīng)、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì) 物理?xiàng)l件：光、溫度、通氣、 pH 影響因素 食 品 生 物 技 術(shù) 第六章 生物技術(shù)在飲料工業(yè)中應(yīng)用 飲料是食品工業(yè)的一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，把生物技術(shù)應(yīng)用于飲料生產(chǎn)，可以提高資源利用率，促進(jìn)開發(fā)新產(chǎn)品，改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量。特別是在發(fā)酵乳酸飲料、植物蛋白飲料、果汁的加工生產(chǎn)、啤酒生產(chǎn)和保健飲料的生產(chǎn)方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 食 品 生 物 技 術(shù) 第六章 生物技術(shù)在飲料工業(yè)中應(yīng)用 第一節(jié) 生物技術(shù)在發(fā)酵乳飲料中的應(yīng)用 兩大類發(fā)酵乳：酒精發(fā)酵乳和乳酸發(fā)酵乳，前者為酵母和乳酸菌混合發(fā)酵制成的發(fā)酵乳，成品中既含有乳酸和其他有機(jī)酸，也含有酒精和CO2；后者為主要使用乳酸菌，不使用酵母而生產(chǎn)的發(fā)酵乳。 常見的酒精發(fā)酵乳有酸牛乳酒、酸馬奶酒 常見的乳酸發(fā)酵乳包括酸乳（即酸奶）、發(fā)酵酪乳、雙歧桿菌乳、嗜酸菌乳和發(fā)酵稀奶油等 食 品 生 物 技 術(shù) 第六章 生物技術(shù)在飲料工業(yè)中應(yīng)用 發(fā)酵乳的功能與特性 ?改善乳制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：發(fā)酵后把乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗岜苊饬巳樘遣贿m應(yīng)癥；提高了蛋白質(zhì)、氨基酸（特別是必需氨基酸）和肽的含量，增加易消化性；降低了脂類的含量產(chǎn)生少量游離脂肪酸，易于消化。 ?改善腸道內(nèi)的微環(huán)境，增加了腸道內(nèi)的有益菌的數(shù)量和種類，抑制有害菌類增加，防止出現(xiàn)腸道菌群失調(diào)。 ?具有整腸作用和預(yù)防腸道病的發(fā)生。 ?降低血中的膽固醇（通過削弱生物體膽固醇的合成能力） ?抗腫瘤作用（調(diào)整腸內(nèi)菌群降低有害物特別致癌誘變劑的濃度；具有抗誘變的能力；抑制腸道內(nèi)與致癌物形成直接有關(guān)三種酶的活性；抑制癌細(xì)胞增殖） ?預(yù)防衰老延長(zhǎng)壽命（衰老自由基學(xué)說(shuō)；發(fā)酵乳中的 SOD、谷胱甘肽合成活性、維生素 B、維生素 C協(xié)調(diào)抗氧化作用） 食 品 生 物 技 術(shù) 第六章 生物技術(shù)在飲料工業(yè)中應(yīng)用 發(fā)酵劑的種類： P225~227,發(fā)酵劑的發(fā)展趨勢(shì)為濃縮發(fā)酵劑或干劑。干劑優(yōu)點(diǎn)： 有保障，廠家可直接使用，節(jié)省投資； 組合成系列干劑，使酸乳既有營(yíng)養(yǎng)又能保健。形成不同粘度和不同風(fēng)味等發(fā)酵劑； 3.便于家庭自制酸乳。 食 品 生 物 技 術(shù) 第六章 生物技術(shù)在飲料工業(yè)中應(yīng)用 發(fā)酵乳生產(chǎn) 酸乳加工工藝： 混合料配制 攪拌添加發(fā)酵劑 凝固型酸乳發(fā)酵 (Settype yoghurt) 攪拌型酸乳發(fā)酵 (Stiredtype yoghurt)