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目錄
第1章 概述 1
第2章 氨基酸工業(yè)合成生物學 3
2.1 引言 3
2.2 大宗氨基酸 4
2.2.1 L-谷氨酸 4
2.2.2 L-賴氨酸 7
2.2.3 L-蘇氨酸 8
2.3 含硫氨基酸 10
2.3.1 L-甲硫氨酸 10
2.3.2 L-半胱氨酸 13
2.4 芳香族氨基酸 16
2.5 支鏈氨基酸 19
2.5.1 消除關(guān)鍵酶的反饋調(diào)節(jié) 21
2.5.2 優(yōu)化BCAA合成途徑 22
2.5.3 改善輔助因子供應(yīng) 23
2.5.4 調(diào)節(jié)BCAA轉(zhuǎn)運蛋白 24
2.6 其他氨基酸 24
2.6.1 L-丙氨酸 24
2.6.2 L-脯氨酸 26
2.6.3 5-氨基乙酰丙酸 27
2.7 總結(jié)與展望 29
參考文獻 30
第3章 有機酸工業(yè)合成生物學 39
3.1 引言 39
3.2 傳統(tǒng)有機酸 39
3.2.1 檸檬酸 39
3.2.2 L-乳酸 40
3.2.3 衣康酸 42
3.3 新型有機酸 43
3.3.1 C2有機酸：乙醇酸 43
3.3.2 C3有機酸 45
3.3.3 C4有機酸 49
3.3.4 C5有機酸：戊二酸 56
3.3.5 C6有機酸：己二酸 57
3.4 總結(jié)與展望 58
參考文獻 59
第4章 維生素工業(yè)合成生物學 62
4.1 引言 62
4.1.1 脂溶性維生素 62
4.1.2 水溶性維生素 63
4.2 維生素C 63
4.2.1 維生素C概述 63
4.2.2 維生素C的經(jīng)典生產(chǎn)方法 64
4.2.3 維生素C的合成生物育種 68
4.3 維生素B2 71
4.3.1 維生素B2概述 71
4.3.2 維生素B2的傳統(tǒng)育種方法 72
4.3.3 維生素B2的生產(chǎn)菌株及生物合成途徑 73
4.3.4 維生素B2的合成生物育種 76
4.4 維生素B12 78
4.4.1 維生素B12概述 78
4.4.2 維生素B12的傳統(tǒng)育種方法 80
4.4.3 維生素B12的合成生物育種 81
4.5 總結(jié)與展望 85
參考文獻 86
第5章 有機醇工業(yè)合成生物學 89
5.1 引言 89
5.1.1 有機醇的主要類別 89
5.1.2 有機醇主要生產(chǎn)菌 91
5.2 C2有機醇 94
5.2.1 發(fā)展燃料乙醇的意義 94
5.2.2 燃料乙醇的分類 94
5.2.3 國內(nèi)外燃料乙醇生產(chǎn)現(xiàn)狀 95
5.2.4 纖維素乙醇的研究進展 98
5.2.5 纖維素乙醇發(fā)酵微生物的改造 103
5.3 C3有機醇 107
5.3.1 化學工業(yè)中的三碳醇 107
5.3.2 1,3-丙二醇的特性及應(yīng)用 108
5.3.3 1,3-丙二醇的合成 109
5.3.4 利用天然微生物合成1,3-丙二醇 110
5.3.5 利用基因工程菌合成1,3-丙二醇 111
5.4 C4有機醇 114
5.4.1 丁醇 114
5.4.2 異丁醇 116
5.4.3 1,4-丁二醇 117
5.5 總結(jié)與展望 121
參考文獻 122
第6章 長鏈脂肪酸工業(yè)合成生物學 129
6.1 引言 129
6.2 脂肪酸類生物燃料的微生物制造 130
6.2.1 脂肪酸酯類生物燃料 131
6.2.2 脂肪醇類生物燃料 133
6.2.3 烷烴類生物燃料 135
6.3 功能營養(yǎng)品類脂肪酸的微生物合成 136
6.3.1 功能脂肪酸合成微生物底盤細胞 138
6.3.2 功能脂肪酸的微生物合成途徑 138
6.4 長鏈二元酸等生物基材料化學品的微生物合成 143
6.4.1 長鏈二元酸的微生物合成 145
6.4.2 ω-氨基十二烷酸的微生物合成 148
6.5 總結(jié)與展望 150
參考文獻 150
第7章 芳香族化合物工業(yè)合成生物學 159
7.1 引言 159
7.2 芳香族化合物生物合成代謝關(guān)鍵酶與途徑設(shè)計構(gòu)建 160
7.2.1 關(guān)鍵酶的設(shè)計合成與調(diào)控 160
7.2.2 重要轉(zhuǎn)運蛋白與轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控 163
7.2.3 生物合成途徑設(shè)計構(gòu)建 164
7.3 芳香族化合物生物合成底盤細胞創(chuàng)制 168
7.3.1 原核微生物底盤細胞 168
7.3.2 真核微生物底盤細胞 169
7.4 芳香族化合物生物合成研究策略 170
7.4.1 基因精細表達調(diào)控 170
7.4.2 輔因子工程 172
7.4.3 產(chǎn)物毒性控制 172
7.4.4 高通量篩選 174
7.4.5 動態(tài)調(diào)控 176
7.5 芳香族化合物生物合成 176
7.5.1 芳香族化合物的生物合成方式 176
7.5.2 莽草酸途徑化合物及其衍生物的生物合成 178
7.5.3 芳香族氨基酸衍生物的生物合成 180
7.5.4 復(fù)雜芳香族天然產(chǎn)物的生物合成 184
7.6 總結(jié)與展望 186
參考文獻 187
第8章 健康糖與甜味劑生物合成 191
8.1 引言 191
8.2 低熱量稀少糖與功能性糖醇生物合成 192
8.2.1 低熱量稀少糖 192
8.2.2 功能性糖醇 196
8.3 功能性寡糖生物合成 198
8.3.1 功能性寡糖發(fā)展趨勢 198
8.3.2 功能性寡糖生物合成技術(shù) 200
8.4 天然高倍甜味劑生物合成 205
8.4.1 萜類甜味劑生物合成 206
8.4.2 黃酮類甜味劑生物合成 212
8.4.3 蛋白類甜味劑生物合成 212
8.5 總結(jié)與展望 215
參考文獻 216
第9章 合成生物學技術(shù)在甾體藥物合成中的應(yīng)用 223
9.1 引言 223
9.2 生物技術(shù)對甾體藥物起始原料的影響 224
9.3 合成生物技術(shù)在甾體藥物關(guān)鍵中間體生產(chǎn)中的應(yīng)用 233
9.4 生物技術(shù)對甾體藥物原料藥生產(chǎn)的影響 241
9.5 總結(jié)與展望 244
參考文獻 244
第10章 工業(yè)合成生物學展望 250
10.1 第三代生物制造研究進展 252
10.2 新酶、新途徑設(shè)計研究進展 257
參考文獻 262
后記 266