單細胞油脂：微生物和藻類來源的油脂

《單細胞油脂：微生物和藻類來源的油脂》是2015年化學工業出版社出版的圖書，作者是茲斐·科恩。

基本介紹

• 中文名：單細胞油脂：微生物和藻類來源的油脂
• 出版時間：2015年
• 出版社：化學工業出版社
• 作者：茲斐·科恩

基本信息

作者：[以]茲斐·科恩（Zvi Cohen）[英]考林·臘特列傑（Colin Ratledge）著

出版日期：2015年7月

書號：978-7-122-23260-1

開本：B5 710×1000　1/16

裝幀：精

版次：1版1次

頁數：408頁

內容簡介

本書為系統論述單細胞油脂（微生物和藻類來源的油脂）的專著。全書涵蓋了各種單細胞油脂的功能、性質和製取加工方法，以及單細胞油脂的積累機制及相關產油微生物、藻類的生理生化特性和育種方法；著重介紹了富含各種多不飽和脂肪酸的單細胞油脂的生產，以及單細胞油脂作為生物燃料原料的商業套用進展及前景預測。全書分6部分，共20章，內容緊密結合當前單細胞油脂科學與技術發展的最新進展，以資源、功能、套用、製取為主線，在闡述當前研究成果與技術現狀的同時反映了其發展態勢與開發前景。

目錄結構

第一部分導論和概述

第1章21世紀的單細胞油脂2

1.1引言2

1.2最初階段3

1.320世紀後25年的發展6

1.3.1GLA的生產過程6

1.3.2與可可脂等效的油脂生產過程8

1.421世紀單細胞油脂9

1.4.1探求富含DHA的SCO9

1.4.2富含ARA的油脂11

1.4.3其他PUFASCO資源12

1.5SCO與轉基因植物油的競爭16

參考文獻18

第二部分利用異養生長微生物生產單細胞油脂

第2章產花生四烯酸菌株高山被孢霉：突變株的產生、相關酶基因的分離

和分子育種24

2.1引言24

2.2從高山被孢霉1S4衍生的突變株26

2.2.1Δ9脫飽和酶缺陷型菌株26

2.2.2Δ12脫飽和酶缺陷型菌株27

2.2.3脫飽和酶活性提高的突變株27

2.2.4Δ6脫飽和酶缺陷型菌株27

2.2.5Δ5脫飽和酶缺陷型菌株27

2.2.6Δ12脫飽和酶和Δ5脫飽和酶雙缺陷型突變株28

2.2.7n3脫飽和酶缺陷型突變株28

2.2.8延長酶（EL1促使棕櫚酸轉化成硬脂酸）缺陷型菌株28

2.2.9積累甘油二酯的突變株28

2.2.10分泌油脂的突變株29

2.3高山被孢霉中多不飽和脂肪酸生物合成中

涉及的酶編碼基因分析29

2.3.1Δ9脫飽和酶30

2.3.2Δ12脫飽和酶和ω3脫飽和酶30

2.3.3Δ5脫飽和酶和Δ6脫飽和酶31

2.3.4延長酶32

2.3.5NADH細胞色素b5還原酶和細胞色素b533

2.4脫飽和酶缺陷型突變株中突變位點的鑑定33

2.5高山被孢黴菌株的遺傳操作35

2.6結論38

參考文獻38

第3章通過代謝工程使產油酵母生產ω3脂肪酸44

3.1引言44

3.2篩選解脂耶氏酵母作為生產主體47

3.3生物合成途徑生產EPA和DHA49

3.4可行性論證：一種解脂耶氏酵母菌株通過“Δ6途徑”生產EPA50

3.5分離和使用強啟動子51

3.6合成解脂耶氏酵母密碼子最佳化基因52

3.7將C原子引入或者移除改造的途徑54

3.8通過“Δ6途徑”用解脂耶氏酵母菌株生產EPA，占總FAME的40%55

3.9生成解脂耶氏酵母菌株通過“Δ6途徑”

產生占總FAME的6%的DHA58

3.10通過“Δ6途徑”提高EPA和DHA產量的策略59

3.11通過“Δ9途徑”在不提供GLA的情況下生產EPA60

3.12結論60

參考文獻61

第4章利用裂殖壺菌發酵生產二十二碳六烯酸的技術發展：歷史回顧和

展望66

4.1引言66

4.1.1ω3長鏈多不飽和脂肪酸對人體健康的重要性66

4.1.2ω3長鏈多不飽和脂肪酸的來源67

4.1.3可替代技術發展的必要性68

4.2生物理性技術的套用發展69

4.2.1初步毒理學探究72

4.3發酵的擴大72

4.4菌體和提取DHA油脂的安全性評價77

4.5產品77

4.6裂殖壺菌產品的最新相關研究78

4.7結論79

參考文獻80

第5章花生四烯酸：利用被孢霉屬真菌發酵生產85

5.1引言85

5.2花生四烯酸來源86

5.3高山被孢霉和高山被孢霉油脂的一些性能88

5.4長鏈多不飽和脂肪酸在高山被孢霉中的生物合成91

5.5高山被孢霉發酵93

參考文獻94

第6章雙鞭藻類產單細胞油脂101

6.1引言101

6.2二十二碳六烯酸的重要性102

6.3雙鞭藻類產單細胞油脂的商業化成功103

6.4雙鞭藻類油脂與傳統油脂的對比104

6.5商業化生產雙鞭藻類油脂106

6.5.1菌株的選育和最佳化106

6.5.2工業生產雙鞭藻類油脂（DHA油脂）107

6.6DHA油脂的特性111

6.7DHA油脂的安全性112

參考文獻112

第7章海洋微藻寇氏隱甲藻利用可替代碳源異養生產二十二碳六烯酸

研究114

7.1引言114

7.2可替代碳源的利用115

7.3乙酸的使用116

7.4乙醇用作碳源124

7.5C2為碳源生產脂肪酸126

7.6甘油作為碳源128

參考文獻129

第8章利用異養型微藻生產二十碳五烯酸131

8.1引言131

8.2EPA132

8.2.1結構、影響和重要性132

8.2.2生物合成134

8.2.3來源136

8.3微藻生產EPA140

8.3.1EPA生產的影響因素140

8.3.2微藻的培養體系143

8.3.3微藻生產EPA的培養策略146

8.4微藻生產EPA的前景148

8.5結論150

參考文獻150

第9章單細胞油脂的下游處理、萃取與純化157

9.1總論157

9.2油脂的萃取過程159

9.2.1卷枝毛霉中γ亞麻酸的萃取159

9.2.2高山被孢霉中ARA油脂的萃取161

9.2.3工藝流程設計161

9.3寇氏隱甲藻和裂殖壺菌中DHA油脂的萃取164

9.3.1發酵和富集164

9.3.2預處理和細胞破碎165

9.3.3萃取和精製166

9.3.4品質特徵168

9.4微藻中油脂的萃取168

9.4.1概述168

9.4.2萃取169

9.4.3純化170

參考文獻171

第三部分利用光合自養生長微生物生產單細胞油脂

第10章尋求富含不飽和脂肪酸的光合藻類176

10.1簡介176

10.2富含PUFATAG微藻的出現178

10.2.1微藻中油脂的積累178

10.3富含PUFA的TAG可用於葉綠體脂質

修飾的PUFA儲存池179

10.4缺刻緣綠藻的分離及其特性179

10.4.1在缺刻緣綠藻中誘導ARA的積累181

10.4.2細胞密度對ARA含量的影響183

10.4.3缺刻緣綠藻中ARA的生物合成185

10.4.4ARA在缺刻緣綠藻中的作用187

10.5DGLA的生產191

10.5.1DGLA生產力193

10.6結論194

參考文獻194

第11章用微生物生產類胡蘿蔔素198

11.1引言198

11.2β胡蘿蔔素199

11.2.1杜氏鹽藻199

11.2.2三孢布拉黴菌201

11.3蝦青素202

11.3.1雨生紅球藻202

11.3.2紅法夫酵母/Xanthophyllomyces dendrorhous203

11.4葉黃素204

11.5其他類胡蘿蔔素和其他生物體206

11.6結論206

參考文獻207

第四部分利用單細胞油脂生產生物燃料

第12章微藻作為生物柴油原料的商業化生產進展216

12.1引言216

12.2藻類：利與弊217

12.3微藻能源研究歷史218

12.4開放式池塘222

12.4.1Aquaflow Bionomic Corporation Ltd.222

12.4.2PetroSun Inc.223

12.4.3Seambiotic Ltd.223

12.4.4PetroAlgae224

12.4.5HR Biopetroleum225

12.4.6Green Star Products Inc.226

12.4.7Sapphire Energy227

12.5光生物反應器228

12.5.1GreenFuel Technologies Corporation228

12.5.2AlgaeLink N.V.229

12.5.3Valcent Products230

12.5.4Solix Biofuels232

12.5.5OriginOil232

12.6發酵233

12.6.1Solazyme233

12.6.2Bayer Technology234

12.7合成基因234

12.8前景235

參考文獻236

第13章利用微藻油脂製備生物燃料：化學、生理學和生產241

13.1引言241

13.2油脂和脂肪酸242

13.3烴類242

13.4甘油三酯、脂肪酸和生物柴油製備242

13.5藻類生理學、油脂含量和脂肪酸組成245

13.5.1營養元素（N，P，Si）247

13.5.2碳供給247

13.5.3光照248

13.5.4鹽度248

13.5.5溫度249

13.5.6生物化學249

13.6藻種篩選250

13.7微藻生產250

13.8結論253

參考文獻253

第14章利用細菌油脂製備生物燃料259

14.1引言259

14.2酶法催化油脂製備生物柴油261

14.3全細胞催化油脂製備生物柴油262

14.4微生物中性油脂及其功效263

14.5中性油脂的生物合成及其相關的酶266

14.6微生物中性油脂生產的研究268

14.7基因工程改造大腸桿菌製備生物柴油269

14.8規模化培養用於製備生物柴油的細菌271

14.9前景與展望271

參考文獻272

第五部分單細胞油脂的安全性和營養

第15章單細胞油脂的安全性評估和作為食品添加劑的調節需求282

15.1引言282

15.2安全性評估283

15.2.1安全性評估方法284

15.2.2微生物菌種安全性284

15.2.3單細胞油脂成分的安全性286

15.2.4單細胞油脂的嬰幼兒配方奶粉和人類牛奶的臨床研究286

15.2.5兒童和特殊人口研究287

15.2.6潛在出血288

15.2.7耐受性289

15.2.8ARA289

15.2.9DHA和ARA的過敏性評估289

15.2.10市場和臨床數據290

15.3適用於單細胞油脂的法規292

15.3.1美國——食品成分292

15.3.2歐洲294

15.3.3澳大利亞和紐西蘭296

15.3.4加拿大296

15.4單細胞油脂目前的法規狀態297

15.4.1美國298

15.4.2歐盟299

15.4.3澳大利亞和紐西蘭300

15.4.4加拿大300

15.5結論301

參考文獻302

第16章單細胞油脂的營養方面：花生四烯酸和二十二碳六烯酸油脂的

套用311

16.1引言311

16.2單細胞油脂對動物的研究：組織中的PUFA水平和功能研究314

16.3SCO的安全性方面316

16.4SCO套用於嬰幼兒的研究316

16.4.1實驗設計和處理316

16.4.2結果317

16.5早產嬰兒中LCPUFA實驗317

16.5.1實驗設計和處理318

16.5.2結果318

16.6成人中SCO研究319

16.7結論320

參考文獻321

第17章單細胞油脂中的多不飽和脂肪酸在人體營養中的最新發展328

17.1引言328

17.2單細胞油脂在嬰幼兒配方食品中的套用329

17.2.1早產嬰兒的單細胞油脂添加330

17.2.2足月嬰兒的單細胞油脂添加331

17.3哺乳期產婦的單細胞油脂添加332

17.4單細胞油脂對心血管健康的作用333

17.4.1單細胞油脂對脂蛋白的影響334

17.4.2單細胞油脂對甘油三酯水平的影響335

17.4.3單細胞油脂對心臟和血管功能的影響336

17.4.4單細胞油脂對動脈粥樣硬化危險因素的影響337

17.5單細胞油脂的補充及認知338

17.6結論340

參考文獻340

第18章單細胞油脂在動物營養中的套用345

18.1引言345

18.2動物產品中長鏈ω3多不飽和脂肪酸富集347

18.2.1家禽中富集348

18.2.2產蛋雞349

18.2.3雞肉352

18.2.4豬354

18.2.5反芻動物357

18.2.6反芻動物中的多不飽和脂肪酸代謝357

18.3多不飽和脂肪酸對生長的作用358

18.4膳食控制：穀物對草料359

18.5增加肌肉組織中的多不飽和脂肪酸含量360

18.6提高牛奶中的多不飽和脂肪酸含量362

18.7給反芻動物帶來的健康益處364

18.8單細胞油脂在寵物和功能動物中的套用364

18.8.1貓和狗對長鏈多不飽和脂肪酸的需求364

18.9DHA和ARA的替代來源365

18.10馬對長鏈多不飽和脂肪酸的需求366

18.11馬所需DHA的替代來源367

18.12結論367

參考文獻368

第19章單細胞油脂在水產業的套用374

19.1引言374

19.2水生動物必需的脂肪酸376

19.2.1水生環境與陸生環境376

19.2.2羅非魚378

19.2.3彩虹鱒魚379

19.2.4鮭魚379

19.2.5海生魚類380

19.2.6蝦380

19.3水生生物的必需脂肪酸資源381

19.3.1魚油和魚粉381