現(xiàn)代生物技術(shù)原理范文
時(shí)間:2024-04-11 18:14:22
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篇1
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新型人才 細(xì)胞生物學(xué) 課程體系 教學(xué)模式
【中圖分類號(hào)】Q2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2012)12-0009-02
生物技術(shù)是推動(dòng)21世紀(jì)科技進(jìn)步的最重要的技術(shù)之一,是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。圍繞生物技術(shù)核心的“著力提升生物醫(yī)藥研發(fā)能力,開發(fā)醫(yī)藥新產(chǎn)品,加快發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)和產(chǎn)品,大力發(fā)展生物育種,推進(jìn)生物制造規(guī)?;l(fā)展,加速構(gòu)建具有國(guó)際先進(jìn)水平的現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)體系,加快海洋生物技術(shù)及產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化”,已成為“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中的重要內(nèi)容。
總書記在清華大學(xué)百年校慶大會(huì)上的重要講話中提出“著力推動(dòng)‘中國(guó)制造’向‘中國(guó)創(chuàng)造’轉(zhuǎn)變”,建立創(chuàng)新性國(guó)家已成為國(guó)家戰(zhàn)略任務(wù)。在創(chuàng)新已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力的今天,具有創(chuàng)新知識(shí)的人才是實(shí)現(xiàn)“中國(guó)創(chuàng)造”的核心要素。高等教育的根本任務(wù)是人才培養(yǎng),因此,面對(duì)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家對(duì)人才的重大需求,探索高等學(xué)校創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的教育模型和教育機(jī)制,培養(yǎng)更多符合時(shí)代需求的創(chuàng)新性人才,是落在廣大教育工作者肩上的重要任務(wù)。
西南大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)本科首批招生于1999年秋季,是國(guó)內(nèi)較早設(shè)置該專業(yè)的高校之一。作者一直致力于生物技術(shù)(工程)專業(yè)細(xì)胞生物學(xué)課程教學(xué),對(duì)課程建設(shè)與實(shí)踐頗有一些心得體會(huì),本文就培養(yǎng)創(chuàng)新型生物技術(shù)(工程)人才的細(xì)胞生物學(xué)課程建設(shè)和實(shí)踐進(jìn)行探討。
1. 細(xì)胞生物學(xué)理論內(nèi)容的優(yōu)化
作為生物技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,細(xì)胞生物學(xué)既具理論的抽象性,同時(shí)又富有技術(shù)的實(shí)踐性。從理論角度,細(xì)胞生物學(xué)與生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等其它專業(yè)課程互相聯(lián)系、滲透,密不可分,同時(shí)又是細(xì)胞工程等生物技術(shù)其它專業(yè)課程的基礎(chǔ),在生物技術(shù)課程體系中起著承上啟下的樞紐作用。
分析當(dāng)前高等本科教育的國(guó)內(nèi)細(xì)胞生物學(xué)教材不難發(fā)現(xiàn),教材的組織架構(gòu)基本是依循在介紹細(xì)胞基本成分之后,從細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核這種像剝蛋殼式的由外向內(nèi)的機(jī)械式線條,顯得呆滯和孤立,缺乏與其它課程的有機(jī)聯(lián)系。從內(nèi)容的組織上諸多內(nèi)容與生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等課程內(nèi)容重復(fù),如細(xì)胞的成分與結(jié)構(gòu)、細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能(染色體結(jié)構(gòu)與功能)等??茖W(xué)設(shè)置細(xì)胞生物學(xué)課程體系,對(duì)學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)理論、引導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)理論原理中衍生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力、提升學(xué)生綜合素質(zhì)至關(guān)重要。
1.1形成 以“細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能-細(xì)胞生命活動(dòng)原理-細(xì)胞的分子、遺傳改造原理”的理論課程體系
即在理論的組織架構(gòu)上以細(xì)胞功能結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),貫穿細(xì)胞活動(dòng)的基本原理,衍生現(xiàn)代新理論、新技術(shù)和領(lǐng)域發(fā)展新趨勢(shì)。內(nèi)容上主要表現(xiàn)于
①以“細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能-細(xì)胞生命活動(dòng)原理-細(xì)胞的分子、遺傳改造原理”為模塊設(shè)置理論課程,圍繞細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)和功能系統(tǒng)闡述細(xì)胞生物學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論和基本方法原理。②在現(xiàn)有基礎(chǔ)理論課群中,增設(shè)以現(xiàn)代生物技術(shù)為基礎(chǔ)的細(xì)胞生物技術(shù)基本原理理論課程,課程內(nèi)容注重以原核細(xì)胞與真核細(xì)胞為表達(dá)系統(tǒng)的生物技術(shù)發(fā)展過(guò)程和技術(shù)原理的闡述,讓學(xué)生能從技術(shù)原理和歷史技術(shù)創(chuàng)新角度對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)了解,更能將生物化學(xué)理論、分子與遺傳技術(shù)原理在細(xì)胞層次統(tǒng)一結(jié)合起來(lái),在理論教學(xué)中闡述細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng)的基本原理,以及生物技術(shù)改造的理論基礎(chǔ)。③19世紀(jì)年代末,顯微鏡的發(fā)明締造了細(xì)胞生物學(xué)的根基,近代物理學(xué)的發(fā)展更是促進(jìn)了細(xì)胞生物學(xué)的突飛猛進(jìn)。在新技術(shù)、新發(fā)明層出不窮的現(xiàn)代社會(huì)的教育過(guò)程中,將現(xiàn)代科學(xué)信息、現(xiàn)代科學(xué)理念、科學(xué)技術(shù)實(shí)時(shí)引入教學(xué)中,不僅是對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的擴(kuò)充,更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維的重要內(nèi)容。因此,跟蹤物理理論技術(shù)發(fā)展,結(jié)合生物技術(shù)及其它交叉領(lǐng)域的新理論、新技術(shù)的創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的理論內(nèi)容顯得必不可少。
1.2建立“活化”的理論教學(xué)模式
①活化——教學(xué)理念要以活細(xì)胞為根基:細(xì)胞不僅僅是物理或化學(xué)上的純結(jié)構(gòu)組成,或是無(wú)機(jī)小分子及有機(jī)大分子的無(wú)生命的隨機(jī)組合。細(xì)胞是有生命的,它不僅表現(xiàn)在它是生命結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,更重要的是細(xì)胞是生命的連續(xù)體系,從結(jié)構(gòu)和功能都表現(xiàn)為基本物質(zhì)在時(shí)空上的動(dòng)態(tài)組合和生命代謝活動(dòng)的有序性。因此,理論教學(xué)中,以細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成、運(yùn)輸與分泌為主線索,設(shè)置細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的課程內(nèi)容,表現(xiàn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的聯(lián)系和細(xì)胞生命活動(dòng)的時(shí)空表達(dá)。
②活化——課堂教學(xué)要有活躍的氛圍:摒棄傳統(tǒng)的理論教條式的灌輸模式,采用現(xiàn)代多媒體技術(shù)和豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,將死板的文字描述轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗笥跋?、?dòng)畫,啟動(dòng)學(xué)生想象力。課堂教學(xué)中采用問(wèn)題式、討論式的教學(xué)方法,圍繞一個(gè)理論主題問(wèn)題,在討論過(guò)程中“教”與“學(xué)”互動(dòng)、“師”與“生”角色互換,以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和以問(wèn)題為基礎(chǔ)的探索理論的能力,學(xué)生的科學(xué)思維能力在自然中養(yǎng)成,創(chuàng)新之火在自然中點(diǎn)燃。
2. 實(shí)驗(yàn)課程
實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)涵并不是理論課程簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,而應(yīng)該把它看作是創(chuàng)新型人才苗子孵育的第一基地。
2.1形成層次化的實(shí)驗(yàn)課程體系
整合現(xiàn)有細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,根據(jù)現(xiàn)代生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì),擴(kuò)充與現(xiàn)代生物技術(shù)方法和措施相關(guān)的細(xì)胞生物技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐,沿“細(xì)胞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)-細(xì)胞綜合技術(shù)-創(chuàng)新研究”遞進(jìn)式內(nèi)容,融合現(xiàn)有分散的專業(yè)、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,創(chuàng)新性構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)的、層次化的生物技術(shù)本科專業(yè)的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容:
①細(xì)胞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)內(nèi)容:一對(duì)一的細(xì)胞結(jié)構(gòu)印證,組合經(jīng)典細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)、細(xì)胞組分的分析、到細(xì)胞拆合和重組,利用基本技術(shù)和方法驗(yàn)證理論知識(shí),完整認(rèn)識(shí)細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)和基本方法,建立運(yùn)用科學(xué)原理解決具體問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。此部分內(nèi)容為細(xì)胞及其技術(shù)手段和方法的認(rèn)識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練內(nèi)容。除必要的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)外,增設(shè)生物技術(shù)領(lǐng)域前沿技術(shù)和方法,保持實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的先進(jìn)性。
②細(xì)胞綜合培育內(nèi)容:一主題多技術(shù)的綜合運(yùn)用。以細(xì)胞培養(yǎng)為主線條,按細(xì)胞融合、細(xì)胞轉(zhuǎn)染及細(xì)胞基因重組、重組細(xì)胞遺傳表達(dá)產(chǎn)物的分離純化內(nèi)容進(jìn)行模塊設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
③創(chuàng)新研究?jī)?nèi)容:多知識(shí)、多技術(shù)、生物技術(shù)多領(lǐng)域的發(fā)散式的自主實(shí)驗(yàn)性研究?jī)?nèi)容?!凹?xì)胞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)-細(xì)胞綜合技術(shù)-創(chuàng)新研究”的實(shí)驗(yàn)課程體系。
2.2建立“4+3+2+1”制式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
①40%基礎(chǔ)指令性實(shí)驗(yàn)教學(xué):教師決定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,設(shè)定實(shí)驗(yàn)程序,學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證性操作。對(duì)于前沿技術(shù)手段,采用網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)介紹。強(qiáng)化學(xué)生對(duì)細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)方法的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用、對(duì)細(xì)胞生物學(xué)基本技能的熟練掌握。
②30%綜合指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)教學(xué):教師命題,教師主導(dǎo)性設(shè)計(jì),以一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使學(xué)生了解多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法的綜合運(yùn)用。培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技能能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。
③20%綜合研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué):教師命題,教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì),綜合應(yīng)用多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法在一個(gè)實(shí)驗(yàn)主題中。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和綜合設(shè)計(jì)能力。
④10%自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué):學(xué)生自由選題,自主設(shè)計(jì),教師輔地幫助學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)踐。對(duì)可能的學(xué)生創(chuàng)新性研究成果,適時(shí)地進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化或?qū)@Wo(hù),認(rèn)識(shí)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的重要性。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新實(shí)踐能力。
以上內(nèi)容思考意旨是通過(guò)系統(tǒng)化內(nèi)容的細(xì)胞生物學(xué)課程設(shè)置,建立集基本(礎(chǔ))知識(shí)、基本技能、實(shí)踐能力、科學(xué)創(chuàng)新思維培植為一體、適合以培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的細(xì)胞生物學(xué)課程體系。
參考文獻(xiàn):
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[3]翟中和.細(xì)胞生物學(xué)【M】.2011
篇2
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代生物技術(shù);環(huán)境檢測(cè);應(yīng)用
1引言
現(xiàn)階段,我國(guó)常見現(xiàn)代生物技術(shù)包括生物傳感器技術(shù)、生物酶技術(shù)以及生物芯片技術(shù)等,這些監(jiān)測(cè)技術(shù)具有較強(qiáng)的特異性、靈敏性和準(zhǔn)確性,操作簡(jiǎn)單快速,因此在目前的環(huán)境檢測(cè)工作中都發(fā)揮了十分重要的作用,大大提高了環(huán)境檢測(cè)的質(zhì)量和水平,加強(qiáng)對(duì)其分析研究有著十分重要的意義。
2現(xiàn)代生物技術(shù)的基本簡(jiǎn)介
現(xiàn)代生物技術(shù)其主要包含有分子生物學(xué)、微生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)以及免疫學(xué)等多種理論,而且與化學(xué)、計(jì)算機(jī)以及微電子等多種學(xué)科相互結(jié)合,綜合性較強(qiáng),因而,具有十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域?,F(xiàn)代生物技術(shù)主要的研究對(duì)象是生物,主要的研究目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的有效開發(fā)和利用,操作過(guò)程簡(jiǎn)單快捷,能夠有效地減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。現(xiàn)代生物技術(shù)所開發(fā)的產(chǎn)品具有較高的純度和較高的安全性,產(chǎn)品質(zhì)量可靠,最大程度地滿足了人們的使用需求,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化的操作,有利于建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的生態(tài)環(huán)境?,F(xiàn)代生物技術(shù)目前主要在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、植物生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)生物技術(shù)以及環(huán)境生物技術(shù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。
3環(huán)境檢測(cè)中常用的幾種現(xiàn)代生物技術(shù)
3.1生物傳感技術(shù)
生物傳感器的技術(shù)基礎(chǔ)是固定化酶技術(shù),能夠?qū)⒆R(shí)別與感知的信息轉(zhuǎn)化成電子信號(hào),并通過(guò)電子信號(hào)裝置對(duì)其進(jìn)行控制,最后被檢測(cè)的物質(zhì)可以通過(guò)電子器件檢測(cè)出來(lái),然后將其轉(zhuǎn)化成已被檢測(cè)的電子信號(hào)。目前生物傳感技術(shù)是環(huán)境檢測(cè)中應(yīng)用最多的技術(shù)。
3.2基因探針與PCR技術(shù)
基因探針技術(shù)中的非放射性核酸探針可以應(yīng)用于環(huán)境檢測(cè)中,主要應(yīng)用于環(huán)境中細(xì)菌或病毒的檢測(cè),且非放射性核酸探針對(duì)病毒及細(xì)菌的檢測(cè)還十分靈敏,核酸雜交技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境微生物的監(jiān)測(cè)中不僅更加安全可靠,還十分快速有效,目前核酸探針及PCR技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水環(huán)境中如大腸桿菌、志賀氏菌等微生物的檢測(cè)。
3.3酶免疫檢測(cè)技術(shù)
酶免疫監(jiān)測(cè)技術(shù)是利用抗原和抗體的特異性反應(yīng)而研發(fā)的,該技術(shù)將酶進(jìn)行標(biāo)記,然后再將標(biāo)記過(guò)的酶與待檢測(cè)的抗原進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)其出現(xiàn)的免疫學(xué)特征反應(yīng)通過(guò)比對(duì)確定待檢測(cè)病毒或細(xì)菌的種類。酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種酶免疫檢測(cè)技術(shù),其主要應(yīng)用于水質(zhì)檢測(cè)中。3.4生物芯片技術(shù)生物芯片技術(shù)是利用微電子技術(shù)研發(fā)的一種微加工技術(shù),可以將作為探針的分析固定與于固定相表面,然后根據(jù)構(gòu)建的生物化學(xué)分析系統(tǒng)進(jìn)行分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)、細(xì)胞等生物學(xué)組成成分進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測(cè),其主要應(yīng)用于水污染中的化學(xué)物質(zhì)毒性的檢測(cè)。
4在環(huán)境檢測(cè)中現(xiàn)代生物技術(shù)的具體應(yīng)用
4.1生物傳感技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)字科技和生物技術(shù)的快速發(fā)展,各個(gè)學(xué)科也都實(shí)現(xiàn)了不斷的進(jìn)步與發(fā)展,并且在發(fā)展過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了學(xué)科的相互交叉和融合。生物傳感技術(shù)因其具有高度集成化、微型化以及自動(dòng)化的特點(diǎn),因此在環(huán)境檢測(cè)中實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。生物傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)生物反應(yīng)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換,為環(huán)境檢測(cè)提供了大量快速有效的分析手段,實(shí)現(xiàn)了食品工業(yè)以及環(huán)境檢測(cè)的技術(shù)革命。生物傳感技術(shù)的應(yīng)用理論基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)傳染物與生物層之間專一的固定化作用,作用原理就是通過(guò)被測(cè)對(duì)象與生物組之間的相互作用,然后利用電子元器件將對(duì)被測(cè)對(duì)象的監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)化為比較容易被識(shí)別的電子信號(hào),最終再通過(guò)電子信號(hào)設(shè)備和裝置對(duì)電子信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的有效控制。生物傳感技術(shù)具有測(cè)定速度快、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)靈敏準(zhǔn)確、成本低等優(yōu)點(diǎn),因此在未來(lái)的環(huán)境檢測(cè)中一定會(huì)實(shí)現(xiàn)更加廣泛的應(yīng)用和推廣。
4.2基因探針和PCR技術(shù)的應(yīng)用
不同的微生物病原體具有不同的致病劑量,因此確定水樣中病原體的數(shù)量和種類提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度顯得異常重要水體污染問(wèn)題已引起了人們的極大關(guān)注,確定自然水體或污水水樣中受病原體或化學(xué)類污染物污染的程度和快速確定污染源是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。飲用水樣品中只有不到1%的微生物可經(jīng)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)。因此,用傳統(tǒng)培養(yǎng)方法研究微生物群落,不能反映環(huán)境的真實(shí)情況。DNA損傷評(píng)價(jià)污染物遺傳毒性的一個(gè)很有價(jià)值的生物指標(biāo),PCR技術(shù)的應(yīng)用使得在分子水平分析DNA損傷之一DNA突變有了很大的進(jìn)展,提供了一種在分子水平上分析環(huán)境生物DNA損傷和檢測(cè)病原體的簡(jiǎn)便方法,該方法克服了傳統(tǒng)方法的缺陷,更利于提高環(huán)境檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。PCR有許多不同種類,如實(shí)時(shí)定量PCR,多重PCR等,用PCR得到的母的片段可用于微生物檢測(cè)。目前已有將PCR技術(shù)用于飲用水中大腸桿菌的檢測(cè);用于制備基因工程中的目的片段;用于DNA雜交技術(shù)中DNA探針的制備;用于環(huán)境生物多態(tài)性的分析。DNA探針是用生物素、熒光素等物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記的能夠與待測(cè)基因進(jìn)行特異性互補(bǔ)產(chǎn)生雜交信號(hào)的DN段。熒光探針、寡聚核苷酸探針等已被應(yīng)用于監(jiān)測(cè)水中的大腸桿菌,取得了很好的結(jié)果。為了更靈敏、快速的檢測(cè)水中大腸桿菌,目前DNA探針技術(shù)多于PCR技術(shù)結(jié)合使用。PCR技術(shù)的基本原理類似于DNA的天然復(fù)制過(guò)程,其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物。PCR由變性一退火一延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成:(1)模板DNA的變性模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時(shí)間后,使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結(jié)合,為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備;(2)模板DNA與引物的退火(復(fù)性)模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合;(3)引物的延伸DNA模板一引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP為反應(yīng)原料,靶序列為模板,按堿基配對(duì)與半保留復(fù)制原理,合成一條新的與模板DNA鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈重復(fù)循環(huán)變性———退火———延伸三過(guò)程,就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”,而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個(gè)循環(huán)需2~4min,2~3h就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬(wàn)倍。到達(dá)平臺(tái)期(Plateau)所需循環(huán)次數(shù)取決于樣品中模板的拷貝。PCR技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的基本原理見圖。
4.3生物酶技術(shù)的具體應(yīng)用
目前,我國(guó)的環(huán)境檢測(cè)工作中另一個(gè)應(yīng)用比較廣泛的現(xiàn)代生物技術(shù)就是生物酶技術(shù)。①生物酶技術(shù)的處理功效高。生物酶技術(shù)的作用原理是將微生物與酶進(jìn)行有效的結(jié)合,能夠快速有效地進(jìn)行污染物的降解,從而增強(qiáng)環(huán)境檢測(cè)過(guò)程中的污染處理功效。②生物酶技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)中的適應(yīng)性更加廣泛。生物酶技術(shù)有效地降低了微生物的生存要求,為微生物創(chuàng)造了更加適宜的溫度和pH條件,大大增加了微生物的作用效果。③生物酶技術(shù)與其他方法相比更具有針對(duì)性。生物酶技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于不同的領(lǐng)域和不同的環(huán)境,因此,在使用時(shí)可以充分地根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,從而采取更具有針對(duì)性和效力的方案進(jìn)行監(jiān)測(cè)。④生物酶技術(shù)的污染治理成本也較低。生物酶技術(shù)的應(yīng)用不需要引進(jìn)龐大的設(shè)備和裝置,大大降低了治理成本和投資成本,并且具有顯著的治理效果。在此,主要就生物酶技術(shù)在處理水污染中的具體應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。某城市生活污水處理廠各構(gòu)筑物內(nèi)滯留污水總水量約為1.5萬(wàn)t;外觀呈現(xiàn)黑色,并散發(fā)臭味。經(jīng)環(huán)保部門對(duì)滯留污水進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如表1。從表1可知,滯留污水中的COD、NH3-N、硫化物等均超標(biāo),最高超標(biāo)達(dá)10倍以上。該滯留污水中混有大量制革廢水及化工廢水。制革廢水由強(qiáng)堿性的浸灰脫毛廢水和弱酸性的鞣革廢水組成,前者含有高濃度的氯化物、硫化物、表面活性劑、防腐劑、油脂、蛋白質(zhì)及SS等污染物;后者含有高濃度的鞣料、化學(xué)助劑及染料等。制革混合廢水呈堿性、有毒性、難降解物質(zhì)含量高,外觀污濁,氣味難聞。而對(duì)滯留污水投加高效復(fù)合生物酶藥劑進(jìn)行應(yīng)急處置后,高效復(fù)合生物酶對(duì)于滯留污水中的污染物進(jìn)行高效催化降解,逐步改善滯留污水的水質(zhì)狀況。投加高效復(fù)合生物酶藥劑后,一周即可使其中的污染物降解30~50%。由表2可以看出,高效復(fù)合生物酶對(duì)滯留污水的應(yīng)急處置有明顯的效果。投加高效復(fù)合生物酶藥劑一周后,經(jīng)相關(guān)環(huán)保部門對(duì)污水進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2。
4.4生物芯片技術(shù)的具體應(yīng)用
在進(jìn)行環(huán)境檢測(cè)時(shí)應(yīng)用生物芯片技術(shù)時(shí)能夠有效地提高環(huán)境檢測(cè)的質(zhì)量和水平,使得我國(guó)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展。生物芯片技術(shù)可以自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)出不同基因的表達(dá)情況和環(huán)境因素對(duì)基因的影響作用。生物芯片技術(shù)目前所采用的載體主要有組織芯片、蛋白質(zhì)芯片以及基因芯片等,生物芯片技術(shù)通過(guò)對(duì)細(xì)胞基因組的詳細(xì)分析,準(zhǔn)確篩選DNA的多態(tài)性變化和突變過(guò)程,從而確定出環(huán)境污染對(duì)生物基因水平的影響,實(shí)現(xiàn)對(duì)污染的科學(xué)監(jiān)測(cè)。隨著生物芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,其在環(huán)境檢測(cè)過(guò)程中逐漸成為新的研究方向和研究概念,未來(lái)具有更加廣泛的應(yīng)用前景。
5結(jié)語(yǔ)
篇3
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);制藥;應(yīng)用
生物技術(shù)也可以稱作是生物工程。以現(xiàn)在化的生命科學(xué)為主要基礎(chǔ),綜合各種科學(xué)技術(shù),科學(xué)原理以及先進(jìn)的科學(xué)手段,按照設(shè)計(jì)對(duì)生物體和生物原料的加工為人類生產(chǎn)出具有重要作用的生物技術(shù)產(chǎn)品。生物技術(shù)是人們對(duì)動(dòng)植物以及微生物本身的物質(zhì)加工而成,為人們生產(chǎn)數(shù)優(yōu)質(zhì)的生物技術(shù)產(chǎn)品更好的為社會(huì)服務(wù)?,F(xiàn)代生物制藥技術(shù)其中包括現(xiàn)代化生物技術(shù)和發(fā)酵技術(shù),生物技術(shù)來(lái)源于相關(guān)的學(xué)科和生物學(xué)發(fā)展相融合的產(chǎn)物,其中以重組DNA技術(shù)為核心主要的基因工程,這之中還包括有生化工程、細(xì)胞工程、微生物工程和生物制藥等各個(gè)領(lǐng)域。生物技術(shù)是綜合許多種現(xiàn)代科學(xué)理論與生命科學(xué)研究出來(lái)的一種高新技術(shù),運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段為我國(guó)制藥行業(yè)的研究創(chuàng)造出廣闊的應(yīng)用前景。
1 發(fā)酵工程制藥
現(xiàn)代的發(fā)酵制藥工程。又可以被稱作微生物工程,是指采用現(xiàn)代的生物技術(shù)手段,利用微生物的特定功能,為人類生產(chǎn)出有用的產(chǎn)品,工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程直接運(yùn)用微生物技術(shù)。微生物代謝生產(chǎn)的生物技術(shù)就是發(fā)酵工程制藥。發(fā)酵工程制藥中含有,抗生素、激素、維生素等相關(guān)的生理活性物質(zhì)。主要的研究對(duì)微生物改良和篩選,工藝研究,等處理產(chǎn)品后續(xù)的問(wèn)題。如今DNA重組技術(shù)對(duì)微生物菌類的改良有著重要的作用。在20世紀(jì)70年代中,基因技術(shù)和細(xì)胞技術(shù)融合等生物技術(shù)的不斷發(fā)展,發(fā)酵工業(yè)進(jìn)入了現(xiàn)代化的工程階段,其中生產(chǎn)的產(chǎn)品有酒精類飲料,還有胰島素、生長(zhǎng)激素和抗生素等多種保健藥物。發(fā)酵工程制藥利用微生物生長(zhǎng)以及代謝制作中藥,此類制作中藥方式比一般方式都優(yōu)越,可以全面的改善藥性,降低副作用,櫓幸钚猿煞痔峁┬碌姆⒄狗較潁產(chǎn)生新的藥物作用,針對(duì)各種適應(yīng)癥的治療,充分保護(hù)中藥成分,避免中藥活性成分遭到破壞,從而做到節(jié)約藥物資源。
2 基因工程制藥
基因工程制藥是指分子水平上基因的操作,根據(jù)人類的需求所設(shè)計(jì)的,按照設(shè)計(jì)方案創(chuàng)建含有新性狀的生物新品系,并且能使生物新品系穩(wěn)定的遺傳給下一代?;蚬こ膛c工程設(shè)計(jì)運(yùn)用了相似的方法,具有明顯的理學(xué)與工程學(xué)的特點(diǎn)。工程制藥通過(guò)DNA技術(shù)將疾病的蛋白質(zhì)、酶、核酸等基因藥物轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞進(jìn)行表達(dá)和繁殖,最終可以獲得相應(yīng)的治療藥物??股赝ǔJ侨梭w的活性因子,主要研究基因的鑒定、克隆導(dǎo)體的構(gòu)建,導(dǎo)入產(chǎn)物分離純化等問(wèn)題?;蚬こ瘫蝗藗冋莆諘r(shí)間并不是很長(zhǎng),但已經(jīng)多次的取得了實(shí)際性的成果和應(yīng)用價(jià)值,基因技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)的核心技術(shù),將在制藥方面充分的發(fā)揮重要作用。
3 細(xì)胞工程制藥
相關(guān)于細(xì)胞工程制藥的范圍還沒有確切的說(shuō)法,細(xì)胞工程是根據(jù)分子生物學(xué)原理,應(yīng)用了細(xì)胞培育技術(shù)以及細(xì)胞水平進(jìn)行遺傳操作。細(xì)胞工程大體可分為細(xì)胞質(zhì)工程和染色體工程。細(xì)胞工程的主要關(guān)鍵是運(yùn)用植物和動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)作為藥物生產(chǎn)技術(shù)。利用細(xì)胞技術(shù)對(duì)動(dòng)植物的培養(yǎng)可以生產(chǎn)出人類活性因子,以及單克隆等抗體產(chǎn)品。也可以生產(chǎn)出活性因子疫苗等DNA產(chǎn)品。在地理?xiàng)l件和氣候環(huán)境的影響下植物細(xì)胞代謝產(chǎn)物含量仍然很高。系統(tǒng)正在研究培養(yǎng),人參、三七等制藥用的植物,并對(duì)相關(guān)的培養(yǎng)條件做出了。分析表明,人參細(xì)胞培養(yǎng)物與藥理活性都和普通種植的人參沒有明顯差異。對(duì)于某些植物的細(xì)胞培養(yǎng)與生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到了商業(yè)化作用。除了對(duì)細(xì)胞大規(guī)模的培養(yǎng)之外,毛狀根與不定根的培養(yǎng)也很成功。黃氏毛狀根的培養(yǎng)效果與價(jià)格與藥物黃氏相似,希臘毛地黃細(xì)胞應(yīng)在褐藻酸欲的固定情況下培養(yǎng),可將有毒的毛地黃物質(zhì)轉(zhuǎn)化成地高辛,運(yùn)用紫草細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)紫草寧等根據(jù)野生新疆雪蓮的抗炎等作用,相關(guān)人員等進(jìn)行了細(xì)胞培養(yǎng)物與天然新疆雪蓮抗炎、鎮(zhèn)痛的藥理實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明新疆雪蓮細(xì)胞培養(yǎng)物,可以成為野生雪蓮的替代品。資源短缺也是比較嚴(yán)重的問(wèn)題,對(duì)于資源短缺完全可以利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)對(duì)犀角等相關(guān)藥用動(dòng)物器官進(jìn)行培養(yǎng),此方式就能解決資源短缺的問(wèn)題。
4 酶工程制藥
酶工程指的是用酶、細(xì)胞,等擁有獨(dú)特的催化功能,借助生物技術(shù)手段為人類制造出需要的產(chǎn)品。酶學(xué)理論與化工技術(shù)結(jié)合形成的新技術(shù)就是沒酶工程。現(xiàn)如今已經(jīng)有很多國(guó)家都運(yùn)用了固定化的酶和細(xì)胞生產(chǎn)藥品。沒工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要部分,固定化酶不僅能合成藥物分子。還能用于對(duì)藥物的轉(zhuǎn)化。我國(guó)運(yùn)用微生物的兩部轉(zhuǎn)化方法成功的生產(chǎn)出維生素C,酶工程主要研究產(chǎn)藥酶,酶細(xì)胞固定化相關(guān)的操作條件等。酶工程的應(yīng)用前景一片光明,發(fā)酵工業(yè)與化學(xué)合成工業(yè)發(fā)生了巨大的改變。藥用植物的有效成分來(lái)源于植物的次生代謝產(chǎn)物?,F(xiàn)如今已有很多個(gè)國(guó)家充分的應(yīng)用固定化細(xì)胞與固定化酶進(jìn)行藥物的生產(chǎn)。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,我國(guó)的生物技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越重要,目前生物制藥的研究成果數(shù)量日益增長(zhǎng),其技術(shù)制藥研究已經(jīng)不斷的深入各個(gè)領(lǐng)域,中藥研制新藥的環(huán)節(jié)也在不斷的介入在新藥研發(fā)中生物技術(shù)制藥形式相對(duì)比較重要,使生物技術(shù)制藥成為了研發(fā)主流。生物技術(shù)同時(shí)還具有對(duì)珍稀傳統(tǒng)藥材的保護(hù)同時(shí)還能生產(chǎn)出大量的高品質(zhì)藥材和藥品活性成分,使藥品活性成分的含量有效的提高。合理的應(yīng)用現(xiàn)代化生物技術(shù),使我國(guó)的制藥行業(yè)不斷地取得更大的發(fā)展。
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篇4
酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)也是一種在現(xiàn)代生物技術(shù)之上發(fā)展而來(lái)的疫病的診斷技術(shù),其英文翻譯為Enzymelinkedim-munosorbentassay,因此其英文簡(jiǎn)稱為ELISA,目前主要應(yīng)用在生物體液的微量物質(zhì)的檢測(cè)過(guò)程中,具有很好的檢測(cè)效果。其檢測(cè)或是診斷的一般過(guò)程為,先將抗原或是抗體或是抗原吸附在固相的載體上,然后再對(duì)于固相載體進(jìn)行染色,染色劑采用的是免疫酶,最后根據(jù)實(shí)際的染色效果進(jìn)行判斷。目前ELISA在豬傳染性胃腸炎、牛副結(jié)核病、牛傳染性鼻氣管炎、豬偽狂犬病、藍(lán)舌病等的診斷中已為廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法。
2現(xiàn)代生物技術(shù)與獸藥的發(fā)展
2.1現(xiàn)代生物技術(shù)與疫苗
現(xiàn)代生物技術(shù)的核心技術(shù)就是DNA重組技術(shù),因此其直接進(jìn)行操作的對(duì)象就是細(xì)胞機(jī)體或是基因、遺傳物質(zhì)。近些年,克隆技術(shù)的不斷發(fā)展為畜禽類的疫苗的開發(fā)和研制奠定了良好的發(fā)展基礎(chǔ),疫苗不僅可以減少人類很多疾病的發(fā)生率,而且對(duì)于畜禽類的疾病預(yù)防也會(huì)起到很好地作用。基于現(xiàn)代生物技術(shù)基礎(chǔ)之上的基因疫苗對(duì)于當(dāng)前的獸藥的開發(fā)以及增加牲畜的免疫抗性是具有極大的可行性和應(yīng)用前景的。
2.2現(xiàn)代生物技術(shù)與生物制藥
現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)很重要的方面就是生物制藥,這對(duì)于獸藥的研制也是非常重要而又具有很好的應(yīng)用價(jià)值的。生物制藥主要分為兩類,天然生物藥物和基因工程藥物。天然生物藥品:這類藥物的主要是利用生物體、生物組織或其成分,綜合運(yùn)用微生物學(xué)、物理學(xué)、藥學(xué)和生物學(xué)的原理與方法制造的用來(lái)預(yù)防、診斷或治療的生物制品?;蚬こ趟幬铮褐饕抢弥亟MDNA技術(shù)生產(chǎn)的多肽、蛋白質(zhì)、酶和細(xì)胞生長(zhǎng)因子等。激素類、可溶性細(xì)胞因子受體類、細(xì)胞因子類是其主要的種類。
3結(jié)束語(yǔ)
篇5
關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 環(huán)境污染 應(yīng)用
引言
1.1環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前國(guó)際關(guān)系、經(jīng)貿(mào)合作中的一個(gè)極為重要的問(wèn)題,也日益嚴(yán)重地影響著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在我國(guó)過(guò)去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來(lái)雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢(shì)仍在繼續(xù)。
2.1現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級(jí)動(dòng)物)及其組成(含器官,組織,細(xì)胞,細(xì)胞器,基因)來(lái)發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。一般認(rèn)為,生物技術(shù)包括基因工程,細(xì)胞工程,酶工程和發(fā)酵工程四個(gè)方面。
2.2生物技術(shù)直接關(guān)系到與人民生活,衛(wèi)生,健康密切相關(guān)的醫(yī)藥衛(wèi)生,食品工業(yè),化學(xué)工業(yè),農(nóng)業(yè)的發(fā)展??梢栽诩Z食危機(jī),能源危機(jī),環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)被世界各國(guó)列為重點(diǎn)項(xiàng)目。
3.現(xiàn)代生物技術(shù)的特點(diǎn)
生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過(guò)程來(lái)完成的??萍嫉陌l(fā)展也充分證明生物技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的理想武器,這一技術(shù)在解決環(huán)境問(wèn)題過(guò)程中所顯示的獨(dú)特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個(gè)純生態(tài)過(guò)程。生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn),受到了高度重視。
目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中主要是利用微生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù),其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染環(huán)境的修復(fù)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面,發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)處理污染物時(shí),最終產(chǎn)物大都是無(wú)毒無(wú)害的、穩(wěn)定的物質(zhì),如二氧化碳、水和氮?dú)?。利用生物方法處理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移。
利用環(huán)境生物技術(shù)可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質(zhì),即用生物修復(fù)技術(shù)凈化環(huán)境,使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同時(shí)還可進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境的自凈能力。
環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理,如今已相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè),尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù),可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分【1】。
4.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
4.1污水的生物凈化
污水中的有毒物質(zhì)的成分十分復(fù)雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無(wú)毒物質(zhì),使污水得到凈化。當(dāng)今固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。
4.2污染土壤的生物修復(fù)
重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過(guò)生物作用(如酶促反應(yīng))改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性,通過(guò)生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過(guò)程可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風(fēng)蝕、水蝕等作用,防止水土流失。
4.3白色污染的消除
廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解,估計(jì)是形成環(huán)境污染的重要成分。據(jù)估計(jì)我國(guó)土壤、溝河中塑料垃圾有百萬(wàn)噸左右。塑料在土壤中殘存會(huì)引起農(nóng)作物減產(chǎn),若再連續(xù)使用而不采取措施,十幾年后不少耕地將顆粒無(wú)收,可見數(shù)量巨大的塑料垃圾嚴(yán)重影響著生態(tài)和環(huán)境,研究和開發(fā)生物可降解塑料已迫在眉睫【2】。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢(shì)微生物、構(gòu)建高效降解菌,另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸铮ㄈ纾焊鼍┲校箖烧咄瑫r(shí)發(fā)揮各自的作用,將塑料和農(nóng)膜迅速降解。同時(shí),還需大力推行可降解塑料和地膜的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。
4.4化學(xué)農(nóng)藥污染的消除
一般情況下,使用的化學(xué)殺蟲劑約80%會(huì)殘留在土壤中,特別是氯代烴類農(nóng)藥是最難分解的,經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)造成滯留毒害作用。因此多年來(lái)人們一直在尋找更為安全有效的辦法,而利用微生物降解農(nóng)藥已成為消除農(nóng)藥對(duì)環(huán)境污染的一個(gè)重要方面【3】。能降解農(nóng)藥的微生物,有的是通過(guò)礦化作用將農(nóng)藥逐漸分解成終產(chǎn)物CO2和H2O,這種降解途徑徹底,一般不會(huì)帶來(lái)副作用;有的是通過(guò)共代謝作用,將農(nóng)藥轉(zhuǎn)化為可代謝的中間產(chǎn)物,從而從環(huán)境中消除殘留農(nóng)藥,這種途徑的降解結(jié)果比較復(fù)雜,有正面效應(yīng)也有負(fù)面效應(yīng)。
5.結(jié)語(yǔ)
著名的天文學(xué)家和生物學(xué)家,佛瑞得霍意耳(Fred Hoyle)先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò),還未解決的主要問(wèn)題的答案應(yīng)該由基本的假設(shè)來(lái)得到,而且同時(shí)也必須依靠經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試和檢驗(yàn)的科學(xué)工具及方法。隨著處理技術(shù)的不斷發(fā)展,生物方法所能處理或修復(fù)的對(duì)象也在時(shí)刻不停地改變。為了使生物技術(shù)能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進(jìn)行探索,并且可能以過(guò)去未曾想象到的方式來(lái)使用生物或是它們的衍生物。
參考文獻(xiàn)
[1]孔繁翔.《環(huán)境生物學(xué)》.高等教育出版社,2000
篇6
目前社會(huì)環(huán)境污染的情況日益嚴(yán)重,千變?nèi)f化的禽畜類疾病時(shí)有發(fā)生,給畜牧養(yǎng)殖的健康發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。當(dāng)前通過(guò)采用生物技術(shù)可以解決畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域的一些問(wèn)題,為畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域今后的發(fā)展指明了方向。
關(guān)鍵詞:
生物技術(shù);畜牧獸醫(yī);應(yīng)用
1生物技術(shù)的內(nèi)涵及禽類遺傳資源的保護(hù)
(1)生物技術(shù)的內(nèi)涵。
生物技術(shù)又稱生物工程,是從20世紀(jì)70年代初開始興起的。一般認(rèn)為生物技術(shù)是以生物學(xué)(特別是微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué))的理論和技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理,充分運(yùn)用分子生物學(xué)的最新成就,其主要包括發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。生物技術(shù)具有較大的潛在價(jià)值,能夠?yàn)槿藗儙?lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
(2)禽畜類遺傳資源的保護(hù)。
我國(guó)畜牧業(yè)的歷史發(fā)展悠久,資源豐富,創(chuàng)造了許多具有獨(dú)特特色的地方禽畜品種,是禽畜遺傳資源最豐富的國(guó)家之一。目前所培育出來(lái)的地方禽畜品種具有育種能力和免疫力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但是也存在生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)效益低等問(wèn)題。隨著禽畜品種的融合,許多具有地方特色的禽畜數(shù)量正在降低,甚至消失。因此為了保護(hù)好禽畜類遺傳資源,采用現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。
2生物技術(shù)在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域的應(yīng)用
(1)應(yīng)用于禽畜育種。
生物技術(shù)運(yùn)用于動(dòng)物育種主要采用的是轉(zhuǎn)基因技術(shù)、DNA技術(shù)和動(dòng)物克隆技術(shù)。之所以將生物技術(shù)運(yùn)用于動(dòng)物育種是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的育種方式存在孕育周期長(zhǎng)和育種質(zhì)量差等問(wèn)題,而且隨著畜牧業(yè)的不斷發(fā)展,人們對(duì)育種品種的質(zhì)量要求越來(lái)越重視。采用生物技術(shù)可以大大縮短孕育周期并且可以提升育種的質(zhì)量。例如可以通過(guò)生物技術(shù)提取具有特種功能的單個(gè)基因或者基因簇插入其他生物的基因中,通過(guò)觀察對(duì)比選擇出達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的樣本。最早將生物技術(shù)運(yùn)用于禽畜育種的國(guó)家是英國(guó),通過(guò)對(duì)禽畜育種的成功實(shí)驗(yàn),讓其在各個(gè)領(lǐng)域得到了更加廣泛的應(yīng)用,也推動(dòng)了生物技術(shù)在畜牧領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用。
(2)應(yīng)用于操控禽畜生產(chǎn)。
利用生物技術(shù)操控動(dòng)物的生產(chǎn)主要就是通過(guò)生物技術(shù)干預(yù)動(dòng)物原有的內(nèi)在環(huán)境系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)這兩者的干預(yù),可以使禽畜的機(jī)體向人們所希望的方向發(fā)展。比如說(shuō)通過(guò)生物技術(shù)人工合成的生長(zhǎng)激素,可以起到和動(dòng)物天然生成的生長(zhǎng)激素同樣的作用。這樣就可以促進(jìn)禽畜生長(zhǎng),并且不會(huì)對(duì)禽畜產(chǎn)生不良的影響,而且還可以降低禽畜的采食量,起到節(jié)約飼料的作用。因?yàn)樯a(chǎn)的人工激素和動(dòng)物自身所帶的激素是相同的,所以也不會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生不良影響。通過(guò)操控禽畜生產(chǎn),大大提升了禽畜的數(shù)量和畜牧業(yè)的收入,推動(dòng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代化方向發(fā)展。
(3)運(yùn)用于飼料資源的開發(fā)和利用。
我國(guó)一直存在禽畜類飼料資源短缺的問(wèn)題,通過(guò)將生物技術(shù)運(yùn)用于飼料資源的開發(fā)上,擴(kuò)大蛋白質(zhì)飼料,提升飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,可以有效地解決這一問(wèn)題,也可以推動(dòng)我國(guó)畜牧業(yè)的發(fā)展。通過(guò)生物技術(shù)將不含或者少含蛋白質(zhì)的飼料培育成富含蛋白質(zhì)的飼料是當(dāng)前需要亟待解決的問(wèn)題,蛋白質(zhì)飼料短缺已經(jīng)是世界性問(wèn)題。在中國(guó)進(jìn)行單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)主要是通過(guò)飼料螺旋藻蛋白質(zhì)以及酵母,而秸稈是我國(guó)主要的農(nóng)作物副產(chǎn)品,通過(guò)發(fā)酵技術(shù)可以將秸稈生產(chǎn)出具有優(yōu)質(zhì)粗蛋白的飼料,具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
(4)運(yùn)用于禽畜疫病的預(yù)防診斷。
將生物技術(shù)運(yùn)用于禽畜疫病的預(yù)防和診斷中效果顯著。傳統(tǒng)的畜牧養(yǎng)殖都是采用物理化學(xué)手法消滅病原,這樣具有很大的不穩(wěn)定性,常常會(huì)由于環(huán)境不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題導(dǎo)致免疫效果失敗。而隨著近幾年生物技術(shù)的發(fā)展和基因工程疫苗的進(jìn)步,將生物工程技術(shù)用于禽畜疫病預(yù)防的應(yīng)用越來(lái)越多,比如目前開發(fā)出來(lái)的新型疫苗口蹄疫疫苗、狂犬病糖蛋白亞基疫苗等。將生物技術(shù)運(yùn)用于疫病預(yù)防診斷主要就是利用DNA重組技術(shù),提升免疫效果,制備疫苗,比如目前應(yīng)用于疫病診斷的限制酵分析法和核酸探針法等方法都已經(jīng)有效地應(yīng)用在疫病診斷中。
3小結(jié)
生物技術(shù)是新興的高科技技術(shù),需要不斷地發(fā)展和完善,目前的一些技術(shù)尚未成熟,仍然需要不斷地實(shí)驗(yàn),將生物技術(shù)運(yùn)用于畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域是近幾年才提出的,通過(guò)生物技術(shù)可以對(duì)畜牧業(yè)的飼料資源、疫病診斷預(yù)防和禽畜的育種等方面作出貢獻(xiàn),同時(shí)這也是發(fā)展畜牧獸醫(yī)的必經(jīng)之路。所以隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,將二者有機(jī)結(jié)合起來(lái),有利于畜牧業(yè)的發(fā)展。
作者:康文廣 單位:吉林省東遼縣凌云畜牧獸醫(yī)工作站
參考文獻(xiàn):
[1]麻姝然,王團(tuán)芳.生物技術(shù)應(yīng)用于畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域的實(shí)踐探索[J].科學(xué)種養(yǎng),2015年2期.
篇7
關(guān)鍵詞:環(huán)境;生物技術(shù);應(yīng)用
前言:當(dāng)前,許多傳統(tǒng)的環(huán)保工藝處理技術(shù)已不能適應(yīng)現(xiàn)在環(huán)保工作的需求,迫切需要一種新的環(huán)保治理方式。而現(xiàn)代生物技術(shù)以其眾多的優(yōu)點(diǎn),正越來(lái)越多地被應(yīng)用到了環(huán)境保護(hù)處理過(guò)程當(dāng)中,其在廢水、廢氣、固體廢棄物等環(huán)境污染處理、環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)等方面具有非常顯著的效果。
一、現(xiàn)代生物技術(shù)概述
生物技術(shù)處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長(zhǎng)期污染問(wèn)題,同時(shí)也對(duì)垃圾廢棄物進(jìn)行了資源化利用。利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì),最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無(wú)毒無(wú)害的穩(wěn)定物質(zhì),如二氧化碳、水、氮?dú)夂图淄闅怏w等,經(jīng)常是一步到位,避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染,因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學(xué)過(guò)程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì),其反應(yīng)過(guò)程是在常溫常壓和接近中性的條件下進(jìn)行的,所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實(shí)施,而且不影響其他作業(yè)的正常進(jìn)行,與經(jīng)常需要高溫高壓的化工過(guò)程比較,反應(yīng)條件大大簡(jiǎn)化,具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉、效果好、過(guò)程穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
所以,當(dāng)今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質(zhì)的無(wú)害化處理等各個(gè)方面。
二、生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的重要應(yīng)用
1、生物技術(shù)在水處理中的應(yīng)用
生物技術(shù)在改善水體質(zhì)量,治理水源污染方面有很重要的作用。首先,在水體質(zhì)量改善方面,生物技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。污水中含有許多的有毒物質(zhì),成分十分復(fù)雜,其中包括重金屬、有機(jī)磷、酚類、氰化物、有機(jī)酸、醛及蛋白質(zhì)等等。利用微生物自身的新陳代謝等生命活動(dòng),能夠?qū)⑺w中的部分有毒有害物質(zhì)很好的去除,從而使得水體中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì),使水體得到凈化。固定化酶技術(shù)就是應(yīng)用最為廣泛的一種污水處理技術(shù),主要是通過(guò)武力吸附法或者化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)不溶性載體相結(jié)合,從而將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,從而有效的對(duì)污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行處理。除此之外,生物膜處理法、活性污泥法、穩(wěn)定塘法、人工濕地處理系統(tǒng)工程以及土地處理系統(tǒng)法等都是常見的水污染控制與治理的生物技術(shù)。
2、空氣的生物凈化
應(yīng)用生物技術(shù)來(lái)處理廢氣和凈化空氣是控制大氣污染的一項(xiàng)新技術(shù),代表了大氣處理凈化處理技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過(guò)程中需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)這一特點(diǎn),把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無(wú)害的物質(zhì)。微生物對(duì)各類污染物均有較強(qiáng)、較快的適應(yīng)性,并可將其作為代謝底物降解、轉(zhuǎn)化。同常規(guī)的有機(jī)廢氣處理技術(shù)相比,生物技術(shù)具有效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、安全性好、無(wú)二次污染、易于管理等優(yōu)點(diǎn),尤其在處理低濃度(小于3mgPL)、生物降解性好的有機(jī)廢氣時(shí)更顯其優(yōu)越性。
生物洗滌法分洗滌式活性污泥脫臭法和曝氣式活性污泥脫臭法兩種工藝。洗滌式活性污泥脫臭法的主要原理是將惡臭物質(zhì)和含懸浮泥漿的混合液充分接觸,使之在吸收器內(nèi)從臭氣中去除掉,洗滌液再送到反應(yīng)器中,通過(guò)懸浮生長(zhǎng)的微生物的代謝活動(dòng)降解溶解的惡臭物質(zhì)。這種方法可以處理大氣量的臭氣, 同時(shí)操作條件易于控制,占地面積較小,壓力損失也較小, 實(shí)際中有較大的適用范圍。這種方法設(shè)備費(fèi)用大、操作復(fù)雜而且需投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),因而其應(yīng)用受到了一定限制。曝氣式活性污泥脫臭法是將惡臭物質(zhì)以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中,通過(guò)懸浮生長(zhǎng)的微生物降解惡臭物質(zhì),現(xiàn)已應(yīng)用于糞便處理場(chǎng)和污水處理場(chǎng)的惡臭氣處理。
3、固體廢物生物處理技術(shù)
3.1 微生物轉(zhuǎn)化污泥堆肥系統(tǒng)
這一技術(shù)是將有機(jī)固體廢物和能夠?qū)⑵溆行Х纸獾奈⑸锶阂砸欢ū壤餐逊e在一起,在適宜條件下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的堆腐,微生物自我繁殖并將有機(jī)物分解,達(dá)到固體有機(jī)廢物凈化的目的。且整個(gè)過(guò)程對(duì)環(huán)境污染極小,分解過(guò)程穩(wěn)定。
3.2 微生物氧消化
微生物厭氧消化是通過(guò)控制微生物處于缺氧的生存環(huán)境,將環(huán)境內(nèi)的有機(jī)廢物分解成CO2和CH4的艋方法。該種有機(jī)物處理方法具有能源消耗低、剩余產(chǎn)物少和可回收再利用的優(yōu)點(diǎn),已成為未來(lái)有機(jī)廢物凈化處理的研究方向?,F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外在該技術(shù)上的研究還處于探索階段,實(shí)際操作過(guò)程中具有工藝、技術(shù)和設(shè)備等一系列的問(wèn)題有待解決。因此,為了提高生物能源的利用效率,提高固體有機(jī)廢物的處理效率,相關(guān)研究人員還應(yīng)努力鉆研,將這一技術(shù)更好的發(fā)展。
4、生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,生物技術(shù)如今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境評(píng)價(jià)中。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用實(shí)例主要有:生物酶技術(shù)、金標(biāo)免疫速測(cè)技術(shù)、PCR技術(shù)、生物發(fā)光檢測(cè)技術(shù)、生物芯片技術(shù)和生物傳感器等,其中生物芯片技術(shù)和生物傳感器應(yīng)用最為廣泛。尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù),可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分。 生物監(jiān)測(cè)和生物評(píng)價(jià)不僅是環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的一種手段,在環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)中,生物評(píng)價(jià)也是不可忽視的。
5、污染土壤的生物修復(fù)
生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來(lái)出現(xiàn)和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù),其主要利用生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力,去除污染環(huán)境如土壤中的污染物,達(dá)到清除環(huán)境污染的目的。實(shí)踐結(jié)果表明生物修復(fù)技術(shù)是可行的、有效的和優(yōu)越的,此后該技術(shù)被不斷擴(kuò)大應(yīng)用于環(huán)境中其他污染類型的治理。生物修復(fù)是采用諸如提高通氣效率、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng),投加優(yōu)良菌種、改善環(huán)境條件等辦法來(lái)提高微生物的代謝作用和降解活性水平,以促進(jìn)對(duì)污染物的降解速度,從而達(dá)到治理污染環(huán)境的目的。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上,實(shí)際工作中應(yīng)構(gòu)建一個(gè)有利于生物技術(shù)在環(huán)保中應(yīng)用的良好環(huán)境,大力推進(jìn)生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用,通過(guò)廣泛應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)、適當(dāng)減少動(dòng)力能源消耗、提高現(xiàn)代生物技術(shù)的整體水平,通過(guò)生物高技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)環(huán)??萍嫉陌l(fā)展,解決我國(guó)目前和未來(lái)面臨的嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
篇8
關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 環(huán)境污染 治理 應(yīng)用
在我國(guó)過(guò)去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來(lái)雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢(shì)仍在繼續(xù),我國(guó)成為世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。近年來(lái),隨著細(xì)胞融合技術(shù)、基因工程技術(shù)、分子生物技術(shù)等的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。由現(xiàn)代生物技術(shù)和環(huán)境工程技術(shù)相結(jié)合的環(huán)境生物技術(shù)已在環(huán)境治理上發(fā)揮著重要的作用。生物技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展及演變與一系列的環(huán)境污染問(wèn)題有著密切的聯(lián)系。因此生物技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用有著深遠(yuǎn)的發(fā)展前景,特別是對(duì)于尋求用低成本解決環(huán)境問(wèn)題的發(fā)展中國(guó)家具有極大潛力。
1.現(xiàn)代生物技術(shù)的概況
現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)及工程原理,利用生命有機(jī)體來(lái)發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。目前生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,并在解決人類面臨的糧食危機(jī)、環(huán)境污染和能源危機(jī)中起到了重要作用。因此,在世界各國(guó)均重視高技術(shù)發(fā)展的當(dāng)代,生物技術(shù)最被人們看好,被列為優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域,已成為21世紀(jì)最重要的技術(shù)支柱之一。
目前利用生物技術(shù)治理環(huán)境污染,與化學(xué)、物理等其他技術(shù)比較,環(huán)境生物技術(shù)具有效率高、成本低、反應(yīng)條件以及無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn),能有效的遏制生態(tài)惡化趨勢(shì),促進(jìn)自然資源的可持續(xù)利用。生物技術(shù)是最安全和最徹底消除污染的方法,同時(shí)還可以增強(qiáng)自然環(huán)境的自我凈化能力;是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù),將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為沼氣、酒精、有機(jī)材料、蛋白等;能改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)過(guò)程的生態(tài)化或無(wú)廢化。
2.生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
2.1生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用
利用生物技術(shù),將利用在自然條件下生長(zhǎng)、繁殖的微生物處理廢水的技術(shù),稱為自然生物處理法,該法是利用微生物的生命活動(dòng)過(guò)程對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化作用從而使廢水得到凈化的處理方法,該技術(shù)被認(rèn)為是一種經(jīng)濟(jì)有效的污水處理手段,它不但融合了生物自身的特點(diǎn),如吸附性好、沉降性好和降解能力強(qiáng)等,而且符合生態(tài)學(xué)及可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、污染狀況的加劇,環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,使廢水生物處理技術(shù)取得了很大進(jìn)展,如吸附-降解生物處理技術(shù)、厭氧折流板反應(yīng)器生物處理技術(shù)、間歇式活性污泥法生物處理技術(shù)、LINDE生物處理技術(shù)、升流式厭氧污泥床生物處理技術(shù)、廢水生物脫氮除磷技術(shù)等都得到了充分開發(fā)[1]。
2.2生物技術(shù)在廢氣凈化處理中的應(yīng)用
目前采用的方法有生物過(guò)濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術(shù)法與傳統(tǒng)有機(jī)廢氣處理方法比較,具有成本低、效率高、安全性好和無(wú)二次污染等技術(shù)優(yōu)點(diǎn),國(guó)內(nèi)外運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)廢氣凈化處理得到了較為理想的效果。美國(guó)學(xué)者利用微生物代謝凈化工業(yè)性惡臭氣體效果顯著,而且不產(chǎn)生二次異臭;德國(guó)研究者利用生物膜過(guò)濾處理含硫化氫的氣體,硫化氫除去率達(dá)90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔對(duì)橡膠再生脫硫過(guò)程所產(chǎn)生的低濃度有機(jī)廢氣處理試驗(yàn)結(jié)果表明:生物膜填料塔處理工業(yè)有機(jī)廢氣是可行的,當(dāng)運(yùn)行條件控制適當(dāng)時(shí),凈化效率可保持在90%以上,能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,且投資省,運(yùn)行費(fèi)用低。
2.3生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用
目前,國(guó)內(nèi)外固體廢棄物常規(guī)處理方法主要有固積、掩埋、焚燒,其缺點(diǎn)是建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用高,在處理的過(guò)程中有同時(shí)對(duì)空氣、土壤都有不同程度的污染。固體廢棄物進(jìn)行“無(wú)害化、資源化、減量化”處理,使其成為可用于農(nóng)田的土壤改良肥料,以達(dá)到變廢為寶的目的。經(jīng)過(guò)生物技術(shù)處理的城市生活垃圾可作為作物生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾的部分資源化有利于生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。近年來(lái),國(guó)外采用機(jī)械快速堆肥工藝,發(fā)展用蚯蚓床處理有機(jī)垃圾和糞便、處理城市垃圾,不僅可以將城市有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)榉市Ц咔覠o(wú)臭味的蚯蚓糞土而且還能獲得大量蚯蚓作醫(yī)藥原料,加上蚯蚓體內(nèi)蛋白質(zhì)含量與魚類相當(dāng),是畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)良飼料,可以收到一舉數(shù)得之效果。
2.4生物技術(shù)在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用
生物修復(fù)是指在不破壞自然生態(tài)系統(tǒng),維持其原貌的前提下,有效地利用自然凈化能力并強(qiáng)化其分解污染物的能力,使其得以修復(fù)。該法是利用生物的生命代謝活動(dòng)減少存在于環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度或使其完全無(wú)害化,從而使污染了的環(huán)境能夠部分或完全恢復(fù)到原初狀態(tài)的過(guò)程,它包含有植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種。
生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來(lái)產(chǎn)生和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù),生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力,去除污染環(huán)境如土壤中的污染物,達(dá)到治埋環(huán)境污染的目的。生物修復(fù)技術(shù)最成功的例子是應(yīng)用投加營(yíng)養(yǎng)和高效降解菌對(duì)油輪泄漏造成的污染進(jìn)行處理,取得非常明顯的效果,使得近百公里海岸的環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。此后該技術(shù)被不斷擴(kuò)大應(yīng)用于環(huán)境中其他污染類型的治理。國(guó)外對(duì)生物修復(fù)技術(shù)非常重視,研究證明采用微生物分解有毒有害物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)是治理大面積污染區(qū)域的一種有價(jià)值的、可行的、有效的和優(yōu)越的方法。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,生物修復(fù)的內(nèi)涵也不斷豐富,近年來(lái)還研發(fā)了真菌修復(fù)、植物修復(fù)以及無(wú)機(jī)污染物的生物修復(fù)等技術(shù)。生物修復(fù)的種類也日益增多,可分為土壤生物修復(fù)、地下水生物修復(fù)、沉積物生物修復(fù)和海洋生物修復(fù)等[2]。
3.結(jié)束語(yǔ)
生物技術(shù)作為一項(xiàng)有效的環(huán)境污染治理措施受到越來(lái)越多的關(guān)注,其在環(huán)境污染治理、生物修復(fù)技術(shù)方面都得到了廣泛的應(yīng)用并取得了一定效果。隨著技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)難以生物降解的有機(jī)物可利用微生物的共代謝作用進(jìn)行污染物降解;還可利用微生物誘變育種、原生質(zhì)體融合和基因工程創(chuàng)建高效工程菌應(yīng)用于環(huán)境污染治理等,這些都是環(huán)境污染生物治理的有效手段。環(huán)境污染的治理和控制將隨著新理論、新方法的運(yùn)用而日臻完善。
參考文獻(xiàn):
篇9
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);基因工程;細(xì)胞工程
現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,成就非凡,推動(dòng)著科學(xué)的進(jìn)步,促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程。現(xiàn)代生物技術(shù)的成果越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預(yù)測(cè),到2010~2020年,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)之一。生物技術(shù)是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學(xué)技術(shù)?,F(xiàn)代生物技術(shù)則包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領(lǐng)域。在我國(guó)的食品工業(yè)中,生物技術(shù)工業(yè)化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重;近年,酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%。現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵領(lǐng)域中有廣闊市場(chǎng)和發(fā)展前景,本文主要闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用。
一、基因工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用
基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容,采用類似工程設(shè)計(jì)的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進(jìn)行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過(guò)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,進(jìn)行無(wú)性繁殖,并使目的基因在受體細(xì)胞中高速表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。
發(fā)酵工業(yè)的關(guān)鍵是優(yōu)良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質(zhì)體融合等傳統(tǒng)方法外,還可與基因工程結(jié)合,進(jìn)行改造生產(chǎn)菌種。
(一)改良面包酵母菌的性能
面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。將優(yōu)良酶基因轉(zhuǎn)入面包酵母菌中后,其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高,面包加工中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w量提高,應(yīng)用改良后的酵母菌種可生產(chǎn)出膨潤(rùn)松軟的面包。
(二)改良釀酒酵母菌的性能
利用基因工程技術(shù)培育出新的釀酒酵母菌株,用以改進(jìn)傳統(tǒng)的釀酒工藝,并使之多樣化。采用基因工程技術(shù)將大麥中的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發(fā)酵,使生產(chǎn)流程縮短,工序簡(jiǎn)化,革新啤酒生產(chǎn)工藝。目前,已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株,提高生香物質(zhì)含量的啤酒酵母菌株。
(三)改良乳酸菌發(fā)酵劑的性能
乳酸菌是一類能代謝產(chǎn)生乳酸,降低發(fā)酵產(chǎn)品pH值的一類微生物。乳酸菌基因表達(dá)系統(tǒng)分為組成型表達(dá)和受控表達(dá)兩種類型,其中受控表達(dá)系統(tǒng)包括糖誘導(dǎo)系統(tǒng)、Nisin誘導(dǎo)系統(tǒng)、pH誘導(dǎo)系統(tǒng)和噬菌體衍生系統(tǒng)。相對(duì)于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言,德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏,但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒pN42和PJBL2用于構(gòu)建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌基因突變有2種方法:第一種方法涉及(同源或異源的)可獨(dú)立復(fù)制的轉(zhuǎn)座子,第二種方法是依賴于克隆的基因組DN斷和染色體上的同源部位的重組整合而獲得。通過(guò)基因工程得到的乳酸菌發(fā)酵劑具有優(yōu)良的發(fā)酵性能,產(chǎn)雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩(wěn)定形成能力、抗雜菌和病原菌的能力較強(qiáng)。
二、細(xì)胞工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用
細(xì)胞工程是生物工程主要組成之一,出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代末至80年代初,是在細(xì)胞水平上改變細(xì)胞的遺傳特性或通過(guò)大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)以獲得人們所需物質(zhì)的技術(shù)過(guò)程。細(xì)胞工程主要有細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合及細(xì)胞代謝物的生產(chǎn)等。細(xì)胞融合是在外力(誘導(dǎo)劑或促融劑)作用下,使兩個(gè)或兩個(gè)以上的異源(種、屬間)細(xì)胞或原生質(zhì)體相互接觸,從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細(xì)胞的現(xiàn)象。細(xì)胞融合技術(shù)是一種改良微生物發(fā)酵菌種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、使菌種獲得新的性狀、合成新產(chǎn)物等。與基因工程技術(shù)結(jié)合,使對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)一步修飾提供了多樣的可能性。例如日本味之素公司應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)使產(chǎn)生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產(chǎn)量高3倍的賴氨酸產(chǎn)生菌和蘇氨酸高產(chǎn)新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交,分離子后代中個(gè)別菌株具有糖化和發(fā)酵的雙重能力。日本國(guó)稅廳釀造試驗(yàn)所用該技術(shù)獲得了優(yōu)良的高性能謝利酵母來(lái)釀制西班牙謝利白葡萄酒獲得了成功。目前,微生物細(xì)胞融合的對(duì)象已擴(kuò)展到酵母、霉菌、細(xì)菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間,不斷培育出用于各種領(lǐng)域的新菌種。
三、酶工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用
酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高效催化功能、高度專一性和高度受控性的一類特殊生物催化劑。酶工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,酶工程又稱酶反應(yīng)技術(shù),是在一定的生物反應(yīng)器內(nèi),利用生物酶作為催化劑,使某些物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化的工藝技術(shù),包括酶的研制與生產(chǎn),酶和細(xì)胞或細(xì)胞器的固定化技術(shù),酶分子的修飾改造,以及生物傳感器等。酶工程技術(shù)在發(fā)酵生產(chǎn)中主要用于兩個(gè)方面,一是用酶技術(shù)處理發(fā)酵原料,有利于發(fā)酵過(guò)程的進(jìn)行。如啤酒釀制過(guò)程,主要原料麥芽的質(zhì)量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時(shí),會(huì)造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白質(zhì)降解不足,從而減慢發(fā)酵速度,影響啤酒的風(fēng)味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制劑,可補(bǔ)充麥芽中酶活力不足的缺陷,提高麥汁的可發(fā)酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時(shí)間,減少麥皮中色素、單寧等不良雜質(zhì)在糖化過(guò)程中浸出,從而降低麥汁色澤。二是用酶來(lái)處理發(fā)酵菌種的代謝產(chǎn)物,縮短發(fā)酵過(guò)程,促進(jìn)發(fā)酵風(fēng)味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風(fēng)味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標(biāo)。當(dāng)啤酒中雙乙酰的濃度超過(guò)閾值時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一種不愉快的餿酸味。雙乙酰是由酵母繁殖時(shí)生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的,一般在啤酒發(fā)酵后期還原雙乙酰需要約5~10d的時(shí)間。崔進(jìn)梅等報(bào)道,發(fā)酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可縮短發(fā)酵周期,減少雙乙酰含量。
四、小結(jié)
在食品發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用生物技術(shù)可以提高發(fā)酵劑的性能,縮短發(fā)酵周期,豐富發(fā)酵制品的種類。不僅提高了產(chǎn)品檔次和附加值,生產(chǎn)出符合不同消費(fèi)者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工業(yè)的發(fā)展。隨著生化技術(shù)的日益發(fā)展,相信會(huì)開發(fā)出更多物美價(jià)廉的發(fā)酵制品,使生物加工技術(shù)在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛。
參考文獻(xiàn)
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篇10
現(xiàn)階段,人們的生活質(zhì)量水平得到了進(jìn)一步提高,對(duì)食品安全愈加重視。為了保障食品安全,就要采取相應(yīng)措施檢驗(yàn)食品安全。將現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用在食品檢驗(yàn)當(dāng)中,能起到積極作用,食品安全檢驗(yàn)的效率比較高,技術(shù)應(yīng)用也較方便。本文主要闡述了食品檢驗(yàn)中現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用重要性和主要生物技術(shù),對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)詳細(xì)探究。希望能借此理論研究,對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)科學(xué)應(yīng)用起到一定促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:
現(xiàn)代生物技術(shù);食品檢驗(yàn);技術(shù)應(yīng)用
食品安全檢驗(yàn)的方法較多,在隨著新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用下,為食品檢驗(yàn)工作提供了技術(shù)支持,大大方便了食品檢驗(yàn)。從理論上深化對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用研究,能為實(shí)際的食品檢驗(yàn)工作提供參考依據(jù),促進(jìn)食品檢驗(yàn)工作順利開展。
1食品檢驗(yàn)中現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用重要性和主要技術(shù)
1.1食品檢驗(yàn)中現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用重要性
食品安全問(wèn)題已經(jīng)成為社會(huì)話題,尤其在近些年出現(xiàn)的食品安全事件比較突出,嚴(yán)重威脅著人們的身體健康。加強(qiáng)食品檢驗(yàn)就成為重點(diǎn)工作,傳統(tǒng)食品檢驗(yàn)主要技術(shù)就是通過(guò)物理化學(xué)儀器,對(duì)食品檢驗(yàn)的整體效率較低,很難滿足實(shí)際的需求。而在當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展下,將生物技術(shù)應(yīng)用在食品安全檢驗(yàn)中,就能發(fā)揮積極作用[1]?,F(xiàn)代生物食品檢驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用,主要是通過(guò)動(dòng)植物自身對(duì)某化學(xué)物質(zhì)特異性識(shí)別檢驗(yàn)食品性質(zhì),能準(zhǔn)確檢測(cè)出食品中各種成分,對(duì)保障食品安全起到了積極作用。另外,現(xiàn)代生物檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)食品安全檢測(cè)的不足,提高了食品檢驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確性?,F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)食品的生產(chǎn)加工等各個(gè)環(huán)節(jié)都能應(yīng)用,對(duì)食品的品質(zhì)以及安全性和精密性的檢驗(yàn)比較有利[2]。對(duì)食品的品質(zhì)評(píng)價(jià)以及質(zhì)量控制有著良好作用,未來(lái)的發(fā)展前景也比較廣闊。
1.2食品檢驗(yàn)中現(xiàn)代生物關(guān)鍵技術(shù)
1.2.1生物傳感器食品檢驗(yàn)技術(shù)
食品檢驗(yàn)中運(yùn)用的現(xiàn)代生物技術(shù)類型較多,其中生物傳感器技術(shù)是應(yīng)用比較廣泛。在用生物傳感器技術(shù)檢驗(yàn)食品時(shí),是把生物相關(guān)特性作為依據(jù),把信息輸入到傳感器識(shí)別系統(tǒng)當(dāng)中,對(duì)輸入的信息識(shí)別分析,轉(zhuǎn)化成有效數(shù)據(jù),這樣就能方便食品檢驗(yàn)工作人員了解食品安全[3]。在對(duì)生物傳感器檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)比較突出,對(duì)食品安全的檢驗(yàn)比較迅速,檢驗(yàn)的結(jié)果準(zhǔn)確度較高,提高了食品檢驗(yàn)的效率。
1.2.2生物酶食品檢驗(yàn)技術(shù)
在食品的質(zhì)量安全檢驗(yàn)技術(shù)中,生物酶技術(shù)應(yīng)用比較廣泛,這是對(duì)食品當(dāng)中的農(nóng)藥殘留以及微生物污染安全問(wèn)題檢驗(yàn)的技術(shù),特異性比較強(qiáng)。生物酶技術(shù)是結(jié)合了免疫學(xué)以及酶學(xué),檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用比較廣泛,對(duì)食品的檢驗(yàn)范圍在ng及pg,有著高精度的檢驗(yàn)優(yōu)勢(shì),在實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用方面比較簡(jiǎn)單[4]。對(duì)食品樣品當(dāng)中所存在的有害成本,能夠準(zhǔn)確識(shí)別,有助于保障食品檢驗(yàn)工作過(guò)的質(zhì)量,應(yīng)用價(jià)值較高。
1.2.3PCR生物食品檢驗(yàn)技術(shù)
現(xiàn)代生物技術(shù)中的PCR是重要技術(shù)類型,這一技術(shù)是從遺傳學(xué)角度對(duì)食品中微生物種類數(shù)量分析。通過(guò)對(duì)指定基因的分析,能有效判斷食品當(dāng)中的微生物種類數(shù)量,能對(duì)轉(zhuǎn)基因以及基因克隆成分有效控制。這一技術(shù)在食品樣品微生物形狀和遺傳背景分析有著積極作用,對(duì)保障食品安全有積極作用[5]。在對(duì)食品樣品病原菌檢查后,能分辨食品當(dāng)中致病菌種類和數(shù)量,為食品檢驗(yàn)的工作質(zhì)量提高打下了基礎(chǔ)。
1.2.4生物芯片食品檢驗(yàn)技術(shù)
食品質(zhì)量安全檢驗(yàn)中對(duì)生物芯片檢驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用起到積極作用,這一技術(shù)的主要原理就是光導(dǎo)原位合成以及微量點(diǎn)樣,對(duì)食品樣品當(dāng)中生物分子實(shí)施標(biāo)記,對(duì)大量生物分子排序,固化在指定載體,從而形成二維分子排列,然后和已經(jīng)標(biāo)記的生物分子雜交,根據(jù)相應(yīng)儀器的應(yīng)用就能對(duì)生物分子信號(hào)強(qiáng)度分析,對(duì)食源性疾病臨界值加以判斷。這一新型檢驗(yàn)技術(shù),對(duì)食品安全的檢驗(yàn)有積極作用。在這方面由夏俊芳等撰寫的《生物芯片應(yīng)用概述》一文可知,目前世界上第一個(gè)能夠檢測(cè)肉類中獸藥殘留的生物芯片系統(tǒng)在北京國(guó)家工程研究中心研制的,該芯片能夠分析大量的生物分子,快速準(zhǔn)確地完成肉類中獸藥殘留的檢測(cè)工作[6]。而唐曉明等利用基因芯片對(duì)從水中分離的20株細(xì)菌雜交檢測(cè),用傳統(tǒng)方法對(duì)這些菌株鑒定,基因芯片檢測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)方法鑒定結(jié)果的一致性達(dá)95%。還有,陳廣全等研制了一種高通量檢測(cè)食品中常見致病微生物的寡核苷酸微陣列芯片,結(jié)果表明該芯片的特異性良好,在所檢測(cè)的菌株之間無(wú)交叉反應(yīng),與同屬其他菌株之間也不存在交叉反應(yīng)。生物芯片技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全檢驗(yàn)中和保障食品安全方面發(fā)揮重要作用,在產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也在很大程度上保障了人們?nèi)粘I畹陌岔槨?/p>
2食品檢驗(yàn)中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)
2.1食品檢驗(yàn)中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都能應(yīng)用,對(duì)食品當(dāng)中存在的有害微生物檢驗(yàn)方面,發(fā)揮積極作用。食品質(zhì)量安全其中比較嚴(yán)重的就是微生物威脅,對(duì)食品當(dāng)中存在的微生物如果不能有效處理和控制,必然會(huì)對(duì)人的身體健康造成威脅。通過(guò)對(duì)生物技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)微生物生存特征和生理生化特征的了解,有助于判斷分析微生物的種類和含量,按照我國(guó)的食品質(zhì)量安全保障的法律和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)微生物的含量是不是存在超標(biāo)的情況的判斷,能最大化把對(duì)人的身體健康的微生物威脅降低[7]。在生物技術(shù)中的PCR技術(shù)的應(yīng)用能有效達(dá)到檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。食品檢驗(yàn)中對(duì)生物傳感器技術(shù)的應(yīng)用,能檢測(cè)食品的成分,以及檢測(cè)食品當(dāng)中存在的添加劑。在技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候用生物傳感器檢測(cè)食品添加劑,對(duì)甜味劑以及發(fā)色劑的有效檢測(cè)[8]。在對(duì)食品的成分檢驗(yàn)上也能發(fā)揮積極作用,食品成分也決定著食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。通過(guò)生物傳感器技術(shù)對(duì)食品的成分檢驗(yàn)有著顯著實(shí)用性。通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)食品當(dāng)中存在的農(nóng)藥殘留檢驗(yàn),也能發(fā)揮其積極作用。食品當(dāng)中的農(nóng)藥殘留超標(biāo),必然會(huì)威脅人的身體健康。在生物技術(shù)的應(yīng)用下,能對(duì)食品中農(nóng)藥殘留精確分析,有效保障食品的安全,所應(yīng)用的技術(shù)中通過(guò)生物酶技術(shù)以及生物傳感器技術(shù),能對(duì)食品農(nóng)藥殘留準(zhǔn)確檢驗(yàn)。食品質(zhì)量檢驗(yàn)中生物技術(shù)應(yīng)用在轉(zhuǎn)基因食品的檢驗(yàn)方面比較重要,當(dāng)前食品當(dāng)中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)基因食品種類比較多,轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人的身體健康和生態(tài)環(huán)境會(huì)造成一定影響,加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的檢驗(yàn),就能保障食品安全[9]。通過(guò)相應(yīng)生物技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)轉(zhuǎn)基因食品檢驗(yàn),主要是對(duì)食品中酸檢測(cè)以及蛋白質(zhì)和酶活性檢驗(yàn)。在這些方法的應(yīng)用下,能有助于保障食品安全。
2.2食品檢驗(yàn)中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)
2.2.1高效性發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)當(dāng)中的應(yīng)用發(fā)展,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,生物技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)向著高效性方向邁進(jìn)。對(duì)食品的質(zhì)量安全檢測(cè)工作實(shí)施,要在時(shí)間上節(jié)約,這就對(duì)食品質(zhì)量安全檢測(cè)的效率要求有所提高,要在短時(shí)間內(nèi)完成食品檢驗(yàn)的任務(wù),所以保障生物技術(shù)的應(yīng)用高效性就顯得比較重要。結(jié)合我國(guó)的法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)食品的檢驗(yàn)科通過(guò)PCR生物技術(shù)對(duì)食品微生物檢測(cè),能大大提高檢測(cè)效率。
2.2.2多樣化發(fā)展趨勢(shì)
食品檢驗(yàn)工作實(shí)施過(guò)程中,對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用就要充分重視技術(shù)的多樣化,這樣才能保障食品質(zhì)量安全檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性。在我國(guó)的工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程進(jìn)一步加快下,工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的污染問(wèn)題愈來(lái)愈嚴(yán)重,而食品受到污染的現(xiàn)象比較突出。在各種污染源的影響下,食品的質(zhì)量安全問(wèn)題也比較多,采用單一的檢驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)不能滿足食品檢驗(yàn)工作的需求,所以采用多樣化的生物檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用就比較重要[10]。保障生物檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)多種有害物質(zhì)檢測(cè),要加強(qiáng)抗干擾能力,從而保障食品質(zhì)量安全。
2.2.3靈敏性發(fā)展趨勢(shì)
在食品檢驗(yàn)工作實(shí)施中,現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用在靈敏性的要求上愈來(lái)愈嚴(yán)格。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了提高,發(fā)揮著重要作用。在食品檢驗(yàn)領(lǐng)域中,對(duì)生物技術(shù)的應(yīng)用提高食品檢驗(yàn)的質(zhì)量,提高技術(shù)應(yīng)用的靈敏性就顯得比較重要。有的食品污染是受到農(nóng)藥殘留的因素影響,對(duì)人體健康有著嚴(yán)重威脅,而保障生物技術(shù)的應(yīng)用靈敏性,提高檢驗(yàn)的準(zhǔn)確率,才能保障食品的質(zhì)量安全。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述,近些年的食品安全問(wèn)題頻發(fā),對(duì)食品安全檢驗(yàn)已經(jīng)成為保障人們食品安全食用的重要舉措。在現(xiàn)代化的發(fā)展過(guò)程中,加強(qiáng)食品的檢驗(yàn)效率提高,通過(guò)生物技術(shù)的科學(xué)性應(yīng)用就顯得比較重要。從理論上對(duì)生物技術(shù)的應(yīng)用研究,就能進(jìn)一步深化生物技術(shù)的應(yīng)用認(rèn)識(shí),從而為實(shí)際食品質(zhì)量安全檢驗(yàn)工作的實(shí)施打下理論基礎(chǔ),為實(shí)踐提供參考依據(jù)。
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