تعریف بیوتکنولوژی و کاربردهای آن ... در 6 صفحه
بیوتکنولوژی
تعریف بیوتکنولوژی و کاربردهای آن ... در 6 صفحه
مقدمه:
یکی از زمینه های که امروزه بیوتکنولوژیست ها روی آن تحقیق می کنند ایجاد گونه های ترانسژنیک است. طبق تعریف ترانسژنیک موجودی است که، دارای DNA نو ترکیبی باشد. به طوری که در ژنوم آن موجود ژن نو ترکیب بیان می شود. بیان ژن خارجی یکی از جنبه های تولید ترانسژنیک و انتقال DNA به زاده های هدف بعدی می باشد. در این زمینه تکنیک میکرواینجکش در انتقال ژن به تخم مهره داران اولین بار به وسیله گوردون (Gordon) و همکاران در سال 1980 گزارش شد. در این تکنیک یک لوله مؤئین شیشه ای را برای وارد کردن DNA نو ترکیب به پیش هسته نریا با سیتوپلاسم تخم لقاح یافته موش به کار گرفتند. در همین سال میکروانجکش مستقیم DNA نو ترکیب در شرایط آزمایشگاهی جهت ایجاد حیوانات ترانسژنیک مورد استفاده قرار گرفته است. طوری که ژن را از این طریق وارد تخم های لقاح نیافته یا لقاح یافته موجوداتی نظیر جنین توتیای دریایی، موش، قورباغه، مگس سرکه، خرگوش و خوک کرده اند (Brem 1988) در سال 1985 زئو (Zhu) و همکاران ژنی شامل پرتومتالوتیونین موش و ژن هورمون رشد انسانی را به ناحیه مرکزی صفحه زایای تخم های لقاح یافته ماهی طلایی تزریق کردند و قسمتی از این ژن را در DNA ماهیان مشاهده کرند. در همین سال روکونس (Rokkones) تکنیک میکرواینجکشن دو مرحله ای بر روی تخم آزاد ماهیان را شرح داده است. در این تکنیک ابتدا به کمک یک وسیله نوک تیز فلزی در قطب حیوانی سوراخی ایجاد شده و از طریق این سوراخ محلول حاوی DNA نو ترکیب به کمک پی پت ریز تخم شدند به طوری که به کیسه زرده وارد نشوند. پس از 14 روز پلاسمیدهای کامل را مشخص کردند. چوروت (Chourrout) و همکاران در سال 1986 روش فوق را بر روی قزل آلای قهوه ای رنگ به کار برند با توجه به وجود DNA خارجی همراه با ملکولهای DNA میزبان پیشنهاد شده که این ژن به داخل ژنوم ماهی وارد شده است. محققان به ورش دستی یا از طریق هضم آنزیمی از جمله با تریپسن کوریون را برداشته و تزریق میکرواینجکشن انجام دادند. در همین سال اوزاتا (Ozata) ماهی کوچک مدوکا را به عنوان مدلی برای ترانسژنیک مطرح کرد. او پلاسمیدهای حاوی ژن کریستالین جوجه را به هسته تخم ها از طریق میکرواینجکشن وارد کرد. به علت کوریون سفت در تخم لقاح یافته تعدادی از ماهیان استفاده از میکرواینجکشن مشکل و مستلزم اتلاف وقت زیادی است. به همین منظور روشهایی جهت غلبه بر این مشکل به کار گرفته شده است. از جمله در سال 1988 بریم (Brem) و همکاران ژن هورمون رشد انسان را به کمک وکتور مناسب از طریق میکروپیل به صفحه زایای تخم های تیلاپیا تزریق کردند و رشد بچه ماهیان طی 90 روز بررسی شد. مشابه این تحقیق توسط فلت چر (Fletcher) و همکاران در همین سال بر روی ماهی آزاد اتلانتیک انجام شد. همچنین تکنیکهای دیگر شامل الکتروپورشن (Electroporation) شلیک ذرات ژن Shatagun بر روی تخمک و طراحی لیپوزوم جهت ورود به زرده تخم انجام شده است. میکر واینجکشن نیاز به مهارت زیادی دارد و از طرفی سرعت آن کم و هزینه و تجهیزات آن زیاد است و مستلزم زحمات و زمان زیادی برای ایجاد تعداد زیادی از ما هیان ترانسژنیک است علاوه بر این از دیگر مشکلات آن این است که در تخم های القاح یافته اغلب ماهیان هسته به وسیله میکرسکوپ قابل روئیت نیست بنابراین DNA را به سیتو پلاسم تزریق می کنند.
تولید محصولات نهایی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی
تولید مواد افزودنی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی
اصلاح مستقیم مواد غذایی یا مواد افزودنی به غذا
تولید مواد کمک فرآوری
کاربردهای تجزیهای
تصفیه پسماند
تعریف بیوتکنولوژی غذایی:
دو دسته عمده در بیوتکنولوژی
بیوتکنولوژی سنتی
بیوتکنولوژی نوین
تولید محصولات نهایی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی:
تودة میکروبی و پروتئین تکیاخته بهعنوان غذا
تولید پروتئین تک یاخته (scp)
استفاده از پروتئین میکروبی در خوراک انسان(Quorn)
استفاده از سلول هاى زنده یا قسمتى از آنها، به منظور تولید یا اصلاح محصولات غذایى یا مواد افزودنى به غذا به معنى بیوتکنولوژى غذایى است.از دیدگاه دیگر مى توان کاربرد بیوتکنولوژى در صنایع غذایى را به دو بخش کاربرد بیوتکنولوژى سنتى و کاربرد بیوتکنولوژى مدرن تقسیم کرد. در کاربرد بیوتکنولوژى سنتى در صنایع غذایى، از فناورى تخمیر براى تغییر مواد خام غذایى تخمیرى شامل پنیر، ماست، خمیر نان و غیره استفاده کرد. استفاده از ریز سازواره ها و آنزیم ها در این فرآیندها باعث ایجاد تغییرات در طعم، عطر و بافت مواد خام غذایى یا افزایش قابلیت نگهدارى آنها مى شود.
در به کارگیرى بیوتکنولوژى نوین در صنایع غذایى، از ژنتیک مولکولى و آنزیم شناسى کاربردى به همراه فناورى تخمیرى، براى بهبود خواص مواد افزودنى غذایى استفاده مى شود. بیوتکنولوژى مى تواند براى تغییر مواد خام غذایى نظیر شیر، گوشت، سبزیجات و غلات به محصولات با طعم، عطر مطلوب و قابلیت نگهدارى بیشتر استفاده شود. تولید این نوع محصولات در جهان سابقه بسیار طولانى دارد و هم اکنون این محصولات در مقیاس صنعتى در سطح دنیا تولید مى شوند. براساس گزارشات موجود، حدود یک سوم رژیم غذایى در اروپا از غذاهایى تشکیل مى شود که تخمیر شده اند، در حالى که این رقم در سایر نقاط دنیا بین ۲۰ تا ۳۰ درصد است.
به عنوان مثال: محصولات لبنى تخمیرى مانند ماست و پنیر، سوسیس تخمیر شده خشک و نیمه خشک، سبزیجات تخمیر شده مانند کلم و زیتون، نان، قارچ خوراکى، مشروبات الکلى و انواع غذاهاى تخمیرى آسیاى شرقى مانند سس، سویا، میسو، سفا و تمپه مى توان اشاره کرد. برخى از این محصولات از قبیل فرآورده هاى لبنى تخمیرى، نان و قارچ خوراکى، در ایران نیز در مقیاس صنعتى تولید مى شوند. اخیراً در رابطه با تولید محصولات دیگر نظیر زیتون تخمیر شده و سس سویا پروژه هاى تحقیقاتى در ایران انجام گرفته است. توده میکروبى نیز به عنوان یک ماده غذایى غنى از پروتئین، مورد استفاده قرار گرفته است. به عنوان مثال، آلمانى ها در جنگ جهانى دوم براى جبران کمبود پروتئین، مخمرها را در مقیاس صنعتى کشت داده و به عنوان منبع غذایى در خوراک انسان مورد استفاده قرار دادند.
همچنین از دهه شصت میلادى تولید محصولاتى به نام پروتئین تک یاخته (SCP) ابتدا از مواد هیدروکربنى و بعدها از مواد کربوهیدراتى ارزان قیمت در مقیاس صنعتى آغاز شد. این محصولات به عنوان افزودنى پروتئین در خوراک استفاده شدند. استفاده از پروئین میکروبى به عنوان غذا براى انسان مضر است، SCP به دلیل بالا بودن درصد اسیدهاى هسته اى در اواسط دهه ۸۰ میلادى، پروتئین میکروبى تحت نام ICI با همکارى شرکت RHM شرکت انگلیسى Fusarium تولید کرد که ساختارى شبیه به گوشت داشته و توسط رشد کپکى به نام Quom تجارتى بر روى مواد نشاسته اى تولید مى شود.
مطالعات صورت گرفته نشان داده است که جمعیت جهان تا اواسط قرن حاضر، دو برابر خواهد شد و این در حالی است که اکنون نیمی از کودکان جهان از غذای کافی محروم هستند. همچنین فشار از طرف مصرفکنندگان، خصوصاً در کشورهای صنعتی، باعث شده است که تولید محصولات غذایی بطرف استفاده از مواد افزودنی "طبیعی" و بکارگیری روشهای فرآوری نزدیکتر به روشهای طبیعی، جهت پیدا کند. نکات، به همراه سایر مزایایی که وجود داشتهاند، روشهای بیوتکنولوژی در صنایع غذایی را گسترش دادهاند. با توجه به گسترش صنایع غذایی در کشور ما، آشنایی مختصر با کاربردهای بیوتکنولوژی در صنایع غذایی مفید به نظر میرسد:
تعریف بیوتکنولوژی غذایی:
تولید محصولات نهایی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی
تولید مواد افزودنی غذایی با استفاده از بیوتکنولوژی
اصلاح مستقیم مواد غذایی یا مواد افزودنی به غذا
تولید مواد کمک فراوری
کاربردهای تجزیهای
تصفیه پسماند
تعریف بیوتکنولوژی غذایی در ارتباط با صنایع غذایی میتوان بیوتکنولوژی را بهصورت زیر تعریف کرد:
"استفاده از سلولهای زنده یا قسمتی از آنها، به منظور تولید یا اصلاح محصولات غذایی یا مواد افزودنی به غذا"
شامل35اسلایدpowerpoint