遗传工程的技术现在已广泛地用于生命科学、医学、药学等领域。通过遗传工程学的研究不仅可以解开生命之谜,还能够解开蛋白质构造和机能之间的关系,并通过克隆技术提高乳、肉、蛋的品质和产量,使一些可以作为药品的稀少的活性物质有可能大量生产,从而替代某些脏器、组织产生的这些活性物质,为人类所利用。这就是通过分子生物学手段开发功能性畜产品的创举。

畜产品利用的分子生物学研究

首先,畜产品的微生物开发利用,其中大多数的研究和开发均和乳酸菌有关。现在对乳酸菌的利用除了乳酪、发酵食品的利用以外,盛行开发能够调节肠胃、有保健作用的乳酸菌。通过对乳酸菌质粒的研究,搞清了和乳酸菌产酶有关的基因图,从而可以检索出新发现的、由乳酸菌产生的具有抗菌作用的“细菌素”,这为今后提高乳酸菌抗菌活性提供了依据和方法。

在肉制品方面,从医学、生理学的角度对小鼠、大鼠、兔的肌肉构造、形成以及肌肉的收缩进行了分子生物学的研究,发现有一种肌动蛋白决定了一部分肌肉的构造。另外通过研究发现了肌肉分化的诱导因子,它们能诱导形成肌肉蛋白质构成的多样性。畜禽不同部位、不同生长发育时期肌肉内氨基酸排列的位置有差别亦会直接影响肌肉的食性,所以可以通过分子生物学的手段鉴别肉制品的品质,为今后开发食性好的优良肉种创造条件。

在乳、蛋制品方面,通过遗传工程的克隆技术的开发,提高了乳制品的可食性以及提高蛋白质的含量及质量。值得一提的是将一些控制产生生理活性物质的基因以及把和神经系统、内分泌系统、免疫系统有关的基因克隆到动物体内,使其产生一些对人类有利用价值,并具有医疗、保健功能的特殊物质。

分子生物学技术与特异性畜产品

蛋白质工程的分子生物学技术,即通过人为的手段对畜禽蛋白质进行改造的工程,通过克隆技术来改变原来基因的碱基排列,引起蛋白质构造和肉食品的变化,有可能创造出优质的食用蛋白质肉制品。另外,肉制品中的溶菌酶、激素、细胞分裂素存在的数量很少,通过克隆有可能大量产生,为人类所利用。

减少肉、乳、蛋中变态反应原等致敏性物质。在畜禽产品中,尤其是牛乳、禽蛋产品中含有变态反应原,它们能够通过食物以及以人身吸收后的母乳进入婴儿体内,幼儿由此能诱发过敏症,引起过敏以及哮喘病。引起过敏反应的蛋白质种类很多,现在通过蛋白质分子生物学技术,一方面搞清这些引起过敏的蛋白质的类型和构造,它主要是β乳球蛋白;另一方而通过蛋白质改造工程,改变这些蛋白质性质,减少变态反应原引起的致敏性。

特异性蛋白质的研制及开发

人们通过β乳球蛋白和小鼠、大鼠或山羊抗体结合试验,发现和变态反应原有关的过敏原蛋白部位在残基149-162处,而且主要和末端的天门冬氨酸有关,如果将天门冬氨酸置换,变异的β乳球蛋白可以使过敏减少或消失。

一般的基因克隆均是利用大肠杆菌、酵母以及动物细胞来进行的。而β乳球蛋白的克隆变异,是采用昆虫的细胞系来进行的,克隆技术是使161残基上的天门冬氨酸,用组氨酸来替代,通过克隆后的细胞它能够分泌变异的β乳球蛋白,使原来蛋白质161残基上的天门冬氨酸由组氨酸所代替。这种新的β乳球蛋白质不会引起过敏反应,通过克隆技术可开发适合婴幼儿食用的脱敏乳球蛋白食品。同样通过分子生物学技术可以克隆出能够促生长、发育的激素,细胞分裂素以及能够在医药上起到治疗效果的乳制品、肉类制品,人们就有可能通过食物链来消除一些危害人身体健康的隐患。