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        益生菌：隨著益生菌多項(xiàng)保健功能的不斷發(fā)現(xiàn)，如平衡腸道菌群，改善腸道功能、調(diào)節(jié)免疫、增強(qiáng)消化功能，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收、抗誘變和防癌特性、抗氧化與延緩衰老以及改善心血管系統(tǒng)等。目前，上對(duì)益生菌的研究顯得非?；钴S，特別是在日本、法國(guó)、美國(guó)等國(guó)家已形成了系統(tǒng)化專業(yè)性科研隊(duì)伍。
        世界各國(guó)益生菌研究主要集中在益生菌促進(jìn)人體健康的機(jī)理、益生菌的工業(yè)化與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)、更高質(zhì)量或帶多功能性益生菌的篩選與定向設(shè)計(jì)等前沿領(lǐng)域，其研究成果應(yīng)用于食品工業(yè)生產(chǎn)大大提高了人體健康水平并帶來(lái)了客觀的經(jīng)濟(jì)效益。在我國(guó)，特別是在奶
制品和一些功能性的食品中益生菌已廣為運(yùn)用。
        在基礎(chǔ)研究方面，我國(guó)科學(xué)家取得了豐碩的研究成果。2008年7月，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位承擔(dān)的益生菌L．casei Zhang基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究項(xiàng)目通過(guò)鑒定，項(xiàng)目完成了益生菌L．ca-sei Zhang染色體基因組和質(zhì)粒基因組plca36序列的測(cè)定，從而能夠準(zhǔn)確地將該菌株的益生功能基因進(jìn)行定位，為其益生機(jī)理進(jìn)一步深入研究和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用從基因水平上奠定了基礎(chǔ)。該項(xiàng)目的完成標(biāo)志著我國(guó)在乳酸菌基因組學(xué)方面的研究達(dá)到水平。同時(shí)，國(guó)內(nèi)圍繞乳制品、發(fā)酵肉制品工業(yè)發(fā)酵劑菌株篩選獲得重要進(jìn)展，建立了從多菌相肉品發(fā)酵體系中定向篩選特質(zhì)菌株的高通量技術(shù)平臺(tái)和我國(guó)*個(gè)原創(chuàng)性、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的乳酸菌菌種資源庫(kù)，篩選得到了幾十株具有優(yōu)良生產(chǎn)性狀及益生特性的乳酸菌菌株，為我國(guó)益生菌制品的開發(fā)奠定了強(qiáng)大的技術(shù)和菌源基礎(chǔ)。
        代謝工程：在代謝工程研究方面，隨著研究應(yīng)用的深入，代謝工程的定義也在不斷更新，現(xiàn)在多將其定義為利用基因工程技術(shù)，有目的地對(duì)細(xì)胞代謝途徑進(jìn)行地修飾、改造或擴(kuò)展、構(gòu)建新的代謝途徑，以改變微生物原有代謝特性，并與微生物基因調(diào)控、代謝調(diào)控及生化工程相結(jié)合，提高目的代謝產(chǎn)物活性或產(chǎn)量，合成新的代謝產(chǎn)物的工程技術(shù)科學(xué)。總體而言，代謝工程是在建立代謝網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)代謝流的定性、定量分析，從而對(duì)代謝工程進(jìn)行設(shè)計(jì)包括改變代謝流、擴(kuò)展代謝途徑和構(gòu)建新的代謝途徑等方法，其核心是在分子水平上對(duì)靶基因或基因簇進(jìn)行遺傳操作，所以又稱為第三代基因工程。
        代謝工程主要包括3個(gè)步驟：細(xì)胞途徑的修飾（合成），修飾后細(xì)胞表型的嚴(yán)格評(píng)價(jià)（表型表征），根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果設(shè)計(jì)進(jìn)一步的修飾（優(yōu)化設(shè)計(jì)）。其中，表現(xiàn)表征的評(píng)價(jià)即是在獲得大量生化反應(yīng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用化學(xué)、數(shù)學(xué)的研究方法并結(jié)合*的信息技術(shù)進(jìn)行高通量分析，進(jìn)一步研究細(xì)胞代謝的動(dòng)態(tài)特征和控制機(jī)理，并由此發(fā)展了各種數(shù)學(xué)系統(tǒng)模型用于輔助改善代謝工程設(shè)計(jì)。
        隨著后基因組學(xué)時(shí)代的到來(lái)，各種組學(xué)技術(shù)（基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄物組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝物組學(xué)、代謝通量組學(xué)等）在代謝工程相關(guān)研究中被廣泛使用，通過(guò)組學(xué)技術(shù)對(duì)細(xì)胞基因組以及細(xì)胞與微觀和宏觀環(huán)境條件關(guān)系等特性進(jìn)行表型表征，代替?zhèn)鹘y(tǒng)表型表征的方法，使代謝工程的研究從局部通路水平上升到整體水平，從而可以更好地揭示生物復(fù)雜代謝網(wǎng)絡(luò)及調(diào)控機(jī)理，進(jìn)行代謝工程的研究。目前，以各層次功能基因組學(xué)研究為基礎(chǔ)，借助高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)和生物信息學(xué)工具等，通過(guò)整合各層次組學(xué)研究數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型，或通過(guò)比較不同菌株或同一菌株在不同條件下各個(gè)層次組學(xué)差異以闡明生命活動(dòng)規(guī)律，以此進(jìn)行代謝工程設(shè)計(jì)的尺度多層次的系統(tǒng)生物學(xué)方法，成為了各國(guó)科學(xué)家研究的重點(diǎn)方向。
        生物反應(yīng)器：在生物反應(yīng)器研究方面，自動(dòng)化、多功能和率的新型生物反應(yīng)器一直是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。包括人工生物反應(yīng)器和天然生物反應(yīng)器，比如微生物、動(dòng)物和植物表達(dá)系統(tǒng)等，研究主要集中在將分離技術(shù)和生物反應(yīng)過(guò)程結(jié)合開發(fā)出率的生物反應(yīng)器，比如超臨界反應(yīng)器和膜反應(yīng)器等，以及研究生物反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)過(guò)程參數(shù)傳感器的研制、自動(dòng)化控制系統(tǒng)和數(shù)學(xué)模型的建立等，特別是參數(shù)控制方面的研究和固體發(fā)酵生物反應(yīng)器的開發(fā)是研究的兩個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。
        安全檢測(cè)：此外，生物技術(shù)，如酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）和DNA芯片技術(shù)等用于食品微生物、毒素以及殘留藥物等食品安全檢測(cè)方面也顯示出其靈敏度高、特異性強(qiáng)、簡(jiǎn)便快捷等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為食品安全研究的重要方向。