动物乳房反应器：“三怪”到底怪不怪

2005-11-25 15:51:53  点击量:

       患有乳糖不耐症的中国人为自己没有口福喝牛奶而感到遗憾，但随着我国动物乳房反应器的研制成功，奶牛也能产出人奶了，饮牛奶拉肚子将成为历史，人送其绰号新三怪。今天，请您开开眼——

　　一怪：工厂被牧场所取代1992年，英国爱丁堡大学宣布，已生产6头转基因绵羊，可在羊奶中生产抗胰蛋白酶(一种治疗肺胞纤维化病变的多肽药物)，产量最低达1g/L，产量高时达35g/L。这预示着一个以动物乳房为主要生产手段(即乳房反应器系统)的产业兴起，到那时，许多有精密发酵设备的高技术企业，将被田园风光式的牧场所取代。

　　今年8月11日，中国农业大学农业生物技术国家重点实验室副主任李宁教授主持的国家“863”计划生物技术重大项目——“高效表达人乳铁蛋白等药用、保健蛋白的奶牛乳腺生物反应器”，建立了完整有效的生产转基因克隆牛并获一批高效表达的奶牛乳腺生物反应器。其中，共获转基因克隆奶牛49头，存活29头。人乳铁蛋白转基因牛表达量达到3.4g/L，人——乳清白蛋白转基因牛表达量达到1.5g/L，表达量达到国际先进水平。那么，上述情景，也将有一天在中国的草原出现。

　　二怪：药品从牛身上来

　　基因工程问世以后，科学家就在探索用这种方法生产有重要医疗价值而用一般方法又难以大量生产的蛋白质。最初，采用的是大肠杆菌发酵生产。由于大肠杆菌是低等生物，不可能生产出结构复杂的蛋白质，即使生产出人蛋白质(或动植物蛋白质)，也有不少缺点。

　　后来，便采用动物乳房生产系统也叫做乳房反应器系统。这是一种利用动物转基因技术在乳房细胞中特异高效表达多肽药物、工业酶、疫苗和抗体等蛋白的技术，具有效率高、成本低、表达的重组蛋白年代有天然生物活性等特点。

　　据李宁博士介绍，人乳铁蛋白、乳清白蛋白、溶菌酶及岩藻糖化蛋白，是人乳中重要的营养保健成分，同时，也有多种抗菌和抗癌等药用功能。由于天然来源有限，目前，已成为各国研究机构及企业竞相利用动物乳腺生物反应器进行生产的热点。中国农大利用转基因动物乳房，可提供高效、安全、廉价的药用保健蛋白和多肽类药物。例如，胰岛素、干扰素、促红细胞生成素等。在美国，待批的多肽类药物达100多种，今后，每年还会增加40多种。显然，这是一个大市场。

　　由于受基因工程载体的容量限制，目前，所生产的基因工程疫苗都是以一小段病毒外壳蛋白或细菌膜蛋白作为抗原，其免疫性不如灭活的全病毒或细菌。专家说，使用乳房生物反应器，可以生产病毒的完整外壳蛋白，或细菌的免疫决定蛋白质，其效果就会与常规疫苗相同。由于用乳房反应器系统生产的疫苗产量高，售价也会低于常规疫苗。

　　目前，市场上销售的抗体，因产量小，成本高，只能用于诊断。其实，如果能够大量生产抗体，许多疾病就可以用抗体治疗。用抗体治疗疾病可以说比用抗生素效果好，它能真正做到对症下药，而不必担心造成体内微生物失衡或因大量使用抗生素而产生副作用。

　　据专家介绍，酶制剂分为两类，第一类是用量很大的工业用酶，如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、酒精脱氢酶等，它的特点是需求量大，纯度要求不高，很适合使用乳牛生产。另一类酶是生命科学研究中使用的工具酶，每克售价百万元以上。如果用乳房生物反应器生产，一头年产1000kg奶的乳用山羊，可以生产足够全国使用的某一种工具酶。

　　三怪：牛也能产“人奶”

　　动物乳房反应器可以生产出无乳糖牛奶。这对大部分没有耐受力的中国人来说，是个好消息。用转基因技术，就能把乳糖酶基因导入奶牛体内，这样，就能生产出无乳糖牛奶，不仅甜度增加，中国人怕饮牛奶拉肚子的顾虑就可解除了。其次是在牛奶中增加人的转铁蛋白。研究证明，转铁蛋白有良好的营养保健功能，它能抑制大部分有害的肠胃细菌，对双歧杆菌等有益细菌可起到促进作用。

　　谁都知道，人奶是最好的营养品。用动物乳房反应器生产外源蛋白质，产量高，动物反应器即可生产人牛混合奶。中国农大的科研人员将高效表达的人乳蛋白的奶牛乳房生物反应器研制成功后，不仅能把转基因牛奶开发成具有与人乳成分相近的人乳化牛奶，分离出人奶蛋白基因并把它转移到奶牛中，牛奶中含有30%%~50%%人奶的组分。同时，还能纯化出人乳蛋白作为婴儿食品、保健品、运动食品等重要添加成分。这对牛奶总产量只有2250万吨、人均奶品年消费产量为36公斤、不足发达国家的10%%的中国来说，消费潜力巨大。