转基因微生物应用调研报告-高沛武

《转基因微生物应用调研报告-高沛武》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、转基因微生物应用调研报告摘要：本文综述了转基因微生物在食品、农业、医药以及环境保护、传统工业改造等领域研究与应用的国内外现状，以及不同用途的转基因微生物环境释放可能产生的安全性问题及生物安全控制策略。摘要：转基因微生物应用1．转基因微生物在食品生产领域的应用1．1转基因微生物生产食品用酶制剂直接用作食品的转基因微生物如发酵食品菌等目前在市场上尚未出现。在国外，将转101基因细菌和真菌生产的酶用于食品生产和加工已经比较普遍，如奶酪生产中使用的凝乳酶、啤酒和饮料生产中的淀粉酶，以及面包等食品生产中的蛋白酶等。在食品工业中，微生物可用于生产酶制剂、氨基酸、有机酸

2、、维生素、色素、香料等添加剂。氨基酸、有机酸、维生素、色素和香料等生产菌种的改良涉及到的基因较多，调控复杂，不易利用基因工程技术进行改良，大多仍处于研究阶段，只有少数氨基酸和维生素以转基因微生物生产。而酶制剂应用广泛，涉及的基因单一，适合利用基因工程技术进行改良(王家勤1999)。目前工业上着重于对乳酸菌和酵母菌的基因工程改良。利用基因工程技术改良菌种生产的第一种食品酶制剂是凝乳酶，始于1998年。这一技术已得到了广泛的应用，到2001年，已有17个国家使用转基因微生物的凝乳酶生产干酪。据估计，美国有2，3到3／4的奶酪在生产过程中使用了遗传工程凝乳酶(刘

3、谦等2001)。目前被批准使用的转基因微生物凝乳酶产品有3种，其基因表现的宿主分别为A．niger，KL-∞fis以及E．coilK12。(朱文深2001)。在全球范围内，很多企业已成功地应用转基因微生物生产食品酶制剂，如丹麦的Novo-Nordisk公司和荷兰的Gist．Brocades公司。生产食品酶制剂的转基因微生物包括浅青紫链霉菌、锈赤链霉菌、枯草芽孢菌、地衣芽孢杆菌、特氏克雷伯氏菌、解淀粉芽孢杆菌、米曲霉和黑曲霉等(陈红兵等2001)。1.2转基因酵母在啤酒葡萄酒生产上的应用转基因酵母菌在食品生产上的应用也较为多见，目前已获准商业化使用的转基因酵

4、母菌有面包酵母和啤酒酵母。利用转基因啤酒酵母所生产的啤酒已被消费者试用，但尚未在市场上得以推广。转基因方法还用于葡萄酒酵母工程菌的育种，已对苹果酸．乳酸发酵基因及其调节基因进行了定位和序列分析，试图把乳酸菌中的苹果酸一乳酸发酵酶基因通过遗传转化导入葡萄酒酵母中，使葡萄酒酵母在酒精发酵的同时，赋予其苹果酸．乳酸发酵降酸的功能(张春晖等2000)。2.转基因微生物在农业生产领域的应用目前，中国是世界上农业重组微生物环境释放面积最大、种类最多和研究范围最广的国家。1997--1999年，经农业部农业生物基因工程安全委员会批准的转基因微生物的中间试验有29项，其中

5、22项为植物用转基因微生物，7项为兽用转基因微生物：同期经批准的转基因微生物的环境释放有7项，其中6项为植物用转基因微生物，1项为兽用转基因微生物(樊龙江等2001)。．2.1转基因微生物农药1980年代中期以来，国内外在防病杀虫转基因微生物的研究方面取得了一系列突破性进展，转基因微生物制品领先于转基因植物进入商业化应用，其中重要的有防治虫害的Bt高效工程菌剂、转基因病毒制剂、防治植物霜冻的无冰核活性工程菌、防治果树根癌病的放射土壤杆菌工程菌K1026等(朱守一1999)。中国的转基因微生物农药主要以苏云金芽孢杆菌(Bt)基因工程制剂和转基因病毒制102剂

6、为主，一批拥有自主知识产权的重组微生物农药产品已初具产业规模，转Bt基因重组杆状病毒、高毒广谱杀虫工程菌、棉铃虫核型多角体病毒杀虫剂等多种基因工程微生物杀虫剂经农业部安全性审批获准进入田间释放或中间试验。(1)转基因Bt菌剂。苏云金杆菌(简称Bt)杀虫剂是公认的一类无公害的生物农药，是目前国内外生产量最大、应用面积最广的微生物杀虫剂。自1981年Schnepf分离了第一个cry基因以来，全世界从Bt中发现并正式命名的ICP基因已有42大类，总数超过250种(黄大畴2003)。国外已有CoMer、MVP等10余种Bt工程菌制剂投入商业化应用。美国Ecogen

7、、Novartis、Mycogen和ResearchSeed等公司生产的转Bt遗传工程菌己通过美国环保局和农业部的批准进入商业化生产。美国Mycogen公司将苏云金芽孢杆菌的杀虫蛋白基因导入荧光假单孢菌，并在其发酵生成晶体蛋白后将菌体细胞灭活，用这种“生物微囊”技术加工的菌剂对紫外线的抵抗力可提高36倍，自1991年起已有MVP、M．Trak及M．Peril等多个产品获准登记，用于防治小菜蛾等蔬菜害虫、马铃薯甲虫和玉米螟等。美国作物遗传国际公司(CropGeneticsIntemational)将Bt基因导入能在玉米植株维管束内繁殖的内生菌中，杀虫毒素可随

8、细菌的繁殖而不断增殖，从而显著降低玉米螟的侵害率。此外，拓宽杀虫范