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【飼料酶制劑技術(shù)體系的發(fā)展與應(yīng)用 苜蓿中酶制劑的開發(fā)】
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傳統(tǒng)上，絕大多數(shù)工業(yè)酶制劑的生產(chǎn)是通過特殊微生物的大規(guī)模發(fā)酵培養(yǎng)，經(jīng)收集、提取、加工和純化而成的 。這需要復(fù)雜昂貴的設(shè)備投資及工藝操作 ， 因而生產(chǎn)成本較高 。近十年來，隨著以基因工程為核心的生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，科學(xué)家們通過應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將轉(zhuǎn)基因苜蓿作為一種生物反應(yīng)器，用來生產(chǎn)特殊的工業(yè)酶制劑，開辟了苜蓿開發(fā)利用的一個新領(lǐng)域，展示出其潛在的商業(yè)價值 。
苜蓿作為生物反應(yīng)器作物，具有其一定的優(yōu)勢 。主要表現(xiàn)在：種植面積大（曾是種植面積排列第四位的作物，其種植面積約1.6億畝 ?，F(xiàn)在我國的種植面積也已達(dá)2000多萬畝）、多年生的習(xí)性可使其一次播種連續(xù)多年利用、再生性好、產(chǎn)量高、每年收割三茬以上、耕種管理條件要求較低、使用肥料和農(nóng)藥較少、生產(chǎn)成本低、固氮特性利于培肥封、保護(hù)環(huán)境等；同時作為轉(zhuǎn)基因的受體植物，在其基因的轉(zhuǎn)化和組織培養(yǎng)再生植株等技術(shù)方面均已建立了較好的研究基礎(chǔ) 。
由于工業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域快速發(fā)展，工業(yè)酶制劑的需求量正在劇增 。如應(yīng)用于生物制漿、食品加工、碳水化合物及化學(xué)品的合成轉(zhuǎn)化、人和動物的食品添加劑、環(huán)境中有毒或污染物的降解去毒等 。當(dāng)前在工業(yè)上常用的酶類中，約有20種可以做到比較便宜地大規(guī)模生產(chǎn) 。但有些酶的生產(chǎn)成本是非常高昂的 。美國wisconsin大學(xué)的研究人員正在研究使用從微生物中克隆目的基因轉(zhuǎn)化苜蓿 ， 然后從轉(zhuǎn)基因苜蓿中提取純化目標(biāo)酶 ， 從而大大地降低了一些特殊酶的生產(chǎn)成本 。
目前研究較為成功的例子有如下兩種酶：第一是mn依賴型的木質(zhì)素過氧化物酶（mn-p） 。其編碼基因是從一種叫phanerochaetechrysosporium的微生物基因組中克隆的 。它實(shí)際上是一種真菌木質(zhì)素降解酶 。在工業(yè)上可用于生物制漿和生物漂白 。它的表達(dá)還可對苜蓿中木質(zhì)素含量產(chǎn)生影響，因而對提高反芻動物的消化率具有意義 。同時該基因的表達(dá)對苜蓿的生長發(fā)育有不利影響 。主要是引起葉片發(fā)黃、植株變矮和產(chǎn)量下降 ?？赡苁怯捎趍n-p酶活性，需要將mn2十轉(zhuǎn)化成mn3十 ， 使葉片中缺乏mn2十或是mn3十的積累效應(yīng)危害所致 。
將所構(gòu)建的外源基因載體上的組成型啟動子替換成誘導(dǎo)型的啟動子 ， 解決了這一矛盾 。利用誘導(dǎo)型啟動子，平時關(guān)閉該基因，在苜蓿收獲前數(shù)天噴施特殊的化學(xué)藥品 ， 誘導(dǎo)該基因的高效表達(dá)，就避免了其對苜蓿生長發(fā)育的不利影響 。又可高效提取該基因表達(dá)的特異蛋白質(zhì) 。
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