王春华
(杭州市农业技术学校)
生物技术在蜂业中的应用分析
王春华
(杭州市农业技术学校)
生物技术(biotechnology),有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。它主要包括发酵技术和现代生物技术。因此,生物技术是一门新兴的,综合性的学科。近年来,生物技术在我国畜牧业研究应用方面取得长足发展。现就发酵工程和酶工程在蜂业中的应用做以简单的阐述。
发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵在蜂产品及其加工应用中极为广泛。例如,当夏天气温升高时,较低浓度蜂蜜发酵,产酸产气,即蜂蜜中含有的酵母菌或空气中的发酵菌在温度、湿度条件适宜的情况下,自然发酵。这种自然发酵是非常不利的,它不但使蜂蜜的营养成分受到损害,而且对蜂蜜生产、经营者造成一定的经济损失。可喜的是,人们已经意识到这一点,将这种有害的发酵,经过科学合理的调控,让其朝着有利的方向进行,生产出了有用的产品。利用天然酵母加工的蜂蜜酒,蜂蜜加水果酿制而成的蜂蜜果酒,蜂蜜醋等发酵蜂产品,不但丰富了保健品市场,而且是使蜂产品增值的快捷有效的途径。随着蜂产品加工行业的不断发展,将会有更多的发酵蜂产品被人们利用。
酶工程又可以说是蛋白质工程学,利用传统突变技术或是分子生物学技术,将蛋白质上的氨基酸进行突变,改变蛋白质的化学性质和功能。酶是活细胞产生的具有催化能力的蛋白质。蜂产品中含有大量的酶,各种酶在蜂产品的转化、消化等方面起着重要的作用。酶工程在我国蜂业中的应用目前主要分为两个方面:
1.仿生物酶化工程
花粉在室温下长期存放会发霉、生虫而变质。但是蜂粮(蜂巢花粉)在室温下存放1年甚至于几年也不会变质。人们通过研究发现,可能是一些有益菌和生物酶在起保护作用。因此受蜂巢花粉这一特性的启发,人们研制出了仿生物酶化花粉。这种仿生物酶化花粉据报道,破壳率约83%,无苦味,酸甜可口,也不会致敏,这就弥补了过敏人群不宜食花粉的遗憾。
2.蜂产品自身所含的酶对蜂产品的转化
蜂产品中有多种酶,它们对蜂产品中有效成分的转化分解起着重要的作用。以蜂蜜中的酶为例,蜂蜜中有淀粉酶、蔗糖酶、葡萄糖氧化酶,此外还有过氧化氢酶、磷酸酶、旋复花酶等。
淀粉酶能把淀粉和糖原水解成糊精和麦芽糖。蔗糖酶能把花蜜中的蔗糖转化为单糖(葡萄糖和果糖)便于人体吸收利用。葡萄糖氧化酶能使花蜜中的少量葡萄糖转化成葡萄糖酸和H2O2,此酶对光不稳定,遇光消失,而且只在低浓度蜜中有活性,一旦蜂蜜的含水量达到正常(18~19%),此酶就停止活动,因此葡萄糖氧化酶能保护新采集来的蜜汁不受细菌的侵害。同样,蜜蜂从蜂房中吮吸蜂蜜,加水稀释,饲喂幼虫,此酶又恢复活性,开始工作。
葡萄糖氧化酶作用时产生葡萄糖酸,是蜂蜜中主要酸类,pH值低。过氧化氢是防腐剂和漂白剂,H2O2是一种不稳定的化合物,寿命短,但作用力强,主要保护稀蜜,成熟蜜中没有。
随着养蜂产业的不断发展和生物技术的进步,细胞工程和基因工程将会在蜂业领域得到广泛的应用。