《微生物聚羥基脂肪酸酯》是2014年9月化學工業出版社出版的圖書，圖書作者是陳國強、魏岱旭。
基本介紹
- 書名：微生物聚羥基脂肪酸酯
- 作者：陳國強、魏岱旭
- ISBN：9787122204820
- 頁數：286頁
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2014年9月
- 裝幀：精裝
- 開本：B5 710×1000 1/16
- 版次：1-1
- 叢書名：《天然高分子基新材料》叢書
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書為《天然高分子基新材料》叢書之一，系統地敘述了聚羥基脂肪酸酯（PHA）的生產、提取、加工及結構與性能，並對聚羥基脂肪酸酯及其降解產物在醫學、藥學、塑膠工業等領域的研究和套用進行了詳細的介紹。
通過回顧聚羥基脂肪酸酯的發展史，匯總了聚羥基脂肪酸酯的微生物合成代謝途徑、發酵生產和提取、物理化學性質、在醫藥及其降解產物等多方面的研究內容，全面地介紹了聚羥基脂肪酸酯在生物降解材料、日用化工、醫藥、農業、生物能源、食品加工等諸多領域的實際套用，涉及分子生物學、微生物學、物理學、化學、材料學等領域從研究前沿到工業生產的諸多技術。
本書適合微生物學、生物材料、高分子化學、醫學、藥學、農學等專業的本科生、研究生、教師及相關科技人員參考。
作者簡介
陳國強，教育部“長江學者”特聘教授，博士生導師，1985年畢業於華南理工大學，1989年獲得奧地利格拉茨(Graz)工業大學博士學位。1990―1994年在英國諾丁漢(Notthingham)大學和加拿大阿爾伯達(AIberta)大學做博士後研究，1997年被聘為清華大學教授，現為國家“973”項目首席科學家。
長期從事“微生物和生物材料”的研究。在國際學術期刊上共發表微生物技術和生物材料相關論文200多篇，論文(WebofScience)被他人引用超過5200次(H指數為41)。
獲得授權專利27項，35個公開專利，有的技術已經在數家公司用於大規模生產微生物塑膠聚羥基脂肪酸酯(PHA)。現擔任國際國內學術期刊ournal of Biotechnology，Microbial Cell Factories和 Biotech-nology Journal以及《中國生物工程學報》副主編。另擔任Current Opinions ln Biotechnology，AppliedMicrobiology and Bioeechnology和Biomaterials等8個英文期刊編委。曾獲得的榮譽包括?教育部長江學者特聘教授(2004)、第八屆中國青年科技獎(2004)、自然科學基金委國家傑出青年(2002)、紐倫堡國際發明獎(2003)、國家發明二等獎(2002)、談家禎生命科學創新獎(2011)、茅以升科技獎(2004)、教育部高校青年教師獎等(2004)、首屆閔恩澤“能源化工傑出貢獻獎”(2013)。還曾連續6年獲得清華大學學生“良師益友”的光榮稱號，連續7年獲得清華大學高論文他引次數和影響力的“紀念梅貽琦學術論文獎”。
長期從事“微生物和生物材料”的研究。在國際學術期刊上共發表微生物技術和生物材料相關論文200多篇，論文(WebofScience)被他人引用超過5200次(H指數為41)。
獲得授權專利27項，35個公開專利，有的技術已經在數家公司用於大規模生產微生物塑膠聚羥基脂肪酸酯(PHA)。現擔任國際國內學術期刊ournal of Biotechnology，Microbial Cell Factories和 Biotech-nology Journal以及《中國生物工程學報》副主編。另擔任Current Opinions ln Biotechnology，AppliedMicrobiology and Bioeechnology和Biomaterials等8個英文期刊編委。曾獲得的榮譽包括?教育部長江學者特聘教授(2004)、第八屆中國青年科技獎(2004)、自然科學基金委國家傑出青年(2002)、紐倫堡國際發明獎(2003)、國家發明二等獎(2002)、談家禎生命科學創新獎(2011)、茅以升科技獎(2004)、教育部高校青年教師獎等(2004)、首屆閔恩澤“能源化工傑出貢獻獎”(2013)。還曾連續6年獲得清華大學學生“良師益友”的光榮稱號，連續7年獲得清華大學高論文他引次數和影響力的“紀念梅貽琦學術論文獎”。
圖書目錄
第1章 緒論 001
1.1 聚羥基脂肪酸酯概述 004
1.2 PHA的生理功能 007
1.3 PHA的單體組成和分類 008
1.4 PHA及單體的讀寫規則 010
1.5 PHA的材料學性質 012
1.6 PHA的套用 014
1.7 我國研究和開發PHA的基礎 017
1.8 PHA研究發展過程中重要事件和人物 020
參考文獻 023
第2章 PHA生物合成代謝途徑 025
2.1 PHA生物合成代謝途徑概述 026
2.1.1 主要的生物合成代謝途徑 026
2.1.2 其他的生物合成代謝途徑 029
2.2 PHA生物合成相關基因 030
2.3 PHA生物合成的關鍵 031
2.3.1 PHA聚合酶的分類 031
2.3.2 PHA聚合酶編碼基因在基因組中的排列方式 032
2.3.3 PHA聚合酶的結構特徵 034
2.3.4 對PHA聚合酶催化機制的推測 036
2.3.5 PHA聚合酶基因的克隆方案 036
2.4 PHA顆粒和PHA顆粒結合蛋白 038
2.4.1 PHA顆粒 038
2.4.2 PHA顆粒的結構 039
2.4.3 PHA顆粒的組裝 040
2.4.4 PHA顆粒形成的計算機模擬 042
2.4.5 PHA顆粒表面結合蛋白 044
2.4.6 體外人工製備的PHA顆粒 048
2.4.7 PHA顆粒的套用 052
2.5 PHA生物合成代謝途徑作為生物技術工具 060
2.5.1 PHA生物合成代謝途徑對微生物生理狀況的影響 060
2.5.2 PHA生物合成代謝途徑調節了生物的代謝流 061
2.5.3 PHA生物合成代謝途徑提高了微生物的抗逆性 062
2.5.4 PHA生物合成基因在工業微生物中的套用 063
參考文獻 066
第3章 常見PHA的微生物發酵生產和提取 069
3.1 短鏈PHA的發酵生產 070
3.1.1 利用野生菌生產PHB及PHBV 070
3.1.2 利用重組大腸桿菌生產PHB及PHBV 076
3.1.3 新型短鏈PHA的生產 079
3.2 中長鏈PHA的發酵生產 083
3.2.1 利用嗜油假單胞菌生產中長鏈PHA 083
3.2.2 利用惡臭假單胞菌生產中長鏈PHA 083
3.2.3 利用其他假單胞菌生產中長鏈PHA 086
3.2.4 利用重組大腸桿菌合成中長鏈PHA 086
3.3 短鏈和中長鏈PHA共聚酯的發酵生產 088
3.3.1 利用氣生單胞菌生產短鏈和中長鏈PHA共聚酯 088
3.3.2 利用假單胞菌生產短鏈和中長鏈PHA共聚酯PHBHA 093
3.3.3 利用短鏈PHA生產菌生產短鏈和中長鏈PHA共聚酯PHBHA 095
3.4 PHA均聚物的生產 099
3.4.1 短鏈PHA均聚物的生產 099
3.4.2 中長鏈PHA均聚物的生產 100
3.5 PHA的提取純化原則及其工藝 101
3.5.1 PHA提取純化方法的開發原則 101
3.5.2 短鏈PHA的提取純化方法 103
3.5.3 中長鏈PHA的提取純化方法 106
參考文獻 107
第4章 PHA的其他生產方式和非常見PHA 111
4.1 利用活性污泥生產PHA 112
4.1.1 概述 112
4.1.2 利用活性污泥生產PHA的代謝機制 112
4.1.3 活性污泥中積累的PHA的種類 113
4.1.4 活性污泥生產PHA的工藝 113
4.1.5 活性污泥及其他混合培養積累PHA的微生物研究 114
4.1.6 活性污泥生產PHA的研究展望 115
4.2 利用轉基因植物生產PHA 116
4.2.1 利用轉基因植物生產PHA的概述 116
4.2.2 在植物細胞質中合成PHB 117
4.2.3 在植物質體中合成PHB 117
4.2.4 在植物線粒體或過氧物酶體中合成PHB 119
4.2.5 在植物中合成PHBV 119
4.2.6 在植物中合成中長鏈PHA 120
4.2.7 轉基因植物生產PHA的研究展望 121
4.3 非常見PHA 122
4.3.1 非常見PHA概述 122
4.3.2 具有功能性側鏈基團的MCL-PHA的研究 122
4.3.3 帶新型主鏈結構PHA的生產和套用 130
參考文獻 133
第5章 PHA的結構與性能 137
5.1 概述 138
5.2 PHA的分子結構 139
5.2.1 PHA的分類與特性 139
5.2.2 PHA分子結構的測定方法 140
5.3 PHA的凝聚態結構 143
5.3.1 PHA材料凝聚態結構的信息 143
5.3.2 PHA的結晶行為 146
5.3.3 光學手段檢測PHA結構 148
5.3.4 X射線衍射 151
5.3.5 二次諧波（SHG）的研究 153
5.3.6 紅外光譜的研究 157
5.3.7 介電譜的研究 163
5.3.8 固態NMR的研究 164
5.3.9 太赫茲技術在PHA的套用 165
5.4 PHA的物理性能 166
5.4.1 PHA的熱性能 166
5.4.2 力學性能 169
5.4.3 光電性能 170
5.5 PHA的化學性質 171
5.5.1 PHA的熱降解行為 171
5.5.2 PHA的水解 174
5.5.3 PHA的環境降解 175
5.5.4 PHA的酶降解 175
5.6 PHA的化學改性 179
5.7 PHA的加工 181
5.7.1 PHA的溶液加工 181
5.7.2 PHA的熱加工 182
5.8 PHA性能的改進 184
5.8.1 加工工藝的改進 184
5.8.2 PHA的共混改性 188
參考文獻 189
第6章 手性羥基脂肪酸的生產和套用 195
6.1 手性羥基脂肪酸的概述 196
6.2 手性羥基脂肪酸的主要生產方法 196
6.2.1 化學方法直接合成手性羥基脂肪酸 196
6.2.2 化學方法降解聚羥基脂肪酸酯 197
6.2.3 生物酶法降解聚羥基脂肪酸酯 198
6.2.4 生物轉化法生產手性羥基脂肪酸 201
6.2.5 利用基因工程菌直接生物合成手性羥基脂肪酸 202
6.3 手性羥基脂肪酸單體及低聚體的主要套用 205
6.3.1 手性羥基脂肪酸作為昂貴化合物合成的手性起始原料 205
6.3.2 利用手性羥基脂肪酸合成內酯、環狀低聚物、樹狀及
手性線狀聚合物 206
6.3.3 手性羥基脂肪酸的生理作用 207
6.3.4 手性羥基脂肪酸的潛在藥用價值 207
6.4 前景和展望 208
參考文獻 208
第7章 PHA在醫藥領域的研究和套用 211
7.1 PHA及其降解產物的醫用研究歷史概述 212
7.2 PHA作為手術器械材料的研究 214
7.2.1 手術縫合線 215
7.2.2 防粘連膜 217
7.3 PHA作為組織工程支架材料的研究進展 218
7.3.1 心血管組織工程 218
7.3.2 骨組織工程 221
7.3.3 軟骨組織工程 223
7.3.4 神經導管組織工程 225
7.3.5 食管組織工程 227
7.3.6 皮膚組織工程 228
7.3.7 PHA作為組織工程支架材料的前景和展望 228
7.4 PHA作為藥物載體材料研究 229
7.5 PHA降解產物的醫療保健作用研究 238
7.5.1 低聚物和單體的細胞相容性研究 238
7.5.2 HB單體對骨質疏鬆症的治療研究 239
7.5.3 HB單體對糖尿病的治療研究 240
7.5.4 HB單體對神經退行性疾病的治療研究 240
7.5.5 PHA降解產物作為藥物的前景與展望 242
參考文獻 242
第8章 PHA在塑膠工業及其他領域的研究和套用 247
8.1 生物可降解塑膠簡介 248
8.2 生物可降解塑膠的分類 249
8.3 PHA在塑膠工業領域的研究和套用 250
8.3.1 對PHA降解性能的改性 251
8.3.2 PHA用於塑膠包裝業的可能性 254
8.3.3 PHA類產品用於食品包裝業的可能性 255
8.4 PHA類產品用於塑膠業的經濟性評價 256
8.5 PHA在其他領域的套用 257
參考文獻 258
第9章 PHA的產業化和展望 259
9.1 PHA的產業化 260
9.2 從石油塑膠到生物可降解塑膠 265
9.3 常見生物可降解塑膠的性質及生產歷史 266
9.3.1 聚乳酸 266
9.3.2 第一代商業化PHA材料PHB 267
9.3.3 第二代商業化PHA材料PHBV 270
9.3.4 第三代商業化PHA材料PHBHHx 271
9.3.5 第四代商業化PHA材料的研究進展及瓶頸 272
9.4 世界主要PHA生產企業 273
9.5 我國PHA研究生產情況 277
9.6 PHA的科學研究前景 281
9.6.1 研究短鏈PHA的發酵生產前景和展望 281
9.6.2 中長鏈PHA的發酵生產的前景和展望 282
9.6.3 短鏈中長鏈共聚的PHA發酵和生物合成的前景和展望 283
參考文獻 284
附錄 部分菌種拉丁文-中文譯文對照表 285
1.1 聚羥基脂肪酸酯概述 004
1.2 PHA的生理功能 007
1.3 PHA的單體組成和分類 008
1.4 PHA及單體的讀寫規則 010
1.5 PHA的材料學性質 012
1.6 PHA的套用 014
1.7 我國研究和開發PHA的基礎 017
1.8 PHA研究發展過程中重要事件和人物 020
參考文獻 023
第2章 PHA生物合成代謝途徑 025
2.1 PHA生物合成代謝途徑概述 026
2.1.1 主要的生物合成代謝途徑 026
2.1.2 其他的生物合成代謝途徑 029
2.2 PHA生物合成相關基因 030
2.3 PHA生物合成的關鍵 031
2.3.1 PHA聚合酶的分類 031
2.3.2 PHA聚合酶編碼基因在基因組中的排列方式 032
2.3.3 PHA聚合酶的結構特徵 034
2.3.4 對PHA聚合酶催化機制的推測 036
2.3.5 PHA聚合酶基因的克隆方案 036
2.4 PHA顆粒和PHA顆粒結合蛋白 038
2.4.1 PHA顆粒 038
2.4.2 PHA顆粒的結構 039
2.4.3 PHA顆粒的組裝 040
2.4.4 PHA顆粒形成的計算機模擬 042
2.4.5 PHA顆粒表面結合蛋白 044
2.4.6 體外人工製備的PHA顆粒 048
2.4.7 PHA顆粒的套用 052
2.5 PHA生物合成代謝途徑作為生物技術工具 060
2.5.1 PHA生物合成代謝途徑對微生物生理狀況的影響 060
2.5.2 PHA生物合成代謝途徑調節了生物的代謝流 061
2.5.3 PHA生物合成代謝途徑提高了微生物的抗逆性 062
2.5.4 PHA生物合成基因在工業微生物中的套用 063
參考文獻 066
第3章 常見PHA的微生物發酵生產和提取 069
3.1 短鏈PHA的發酵生產 070
3.1.1 利用野生菌生產PHB及PHBV 070
3.1.2 利用重組大腸桿菌生產PHB及PHBV 076
3.1.3 新型短鏈PHA的生產 079
3.2 中長鏈PHA的發酵生產 083
3.2.1 利用嗜油假單胞菌生產中長鏈PHA 083
3.2.2 利用惡臭假單胞菌生產中長鏈PHA 083
3.2.3 利用其他假單胞菌生產中長鏈PHA 086
3.2.4 利用重組大腸桿菌合成中長鏈PHA 086
3.3 短鏈和中長鏈PHA共聚酯的發酵生產 088
3.3.1 利用氣生單胞菌生產短鏈和中長鏈PHA共聚酯 088
3.3.2 利用假單胞菌生產短鏈和中長鏈PHA共聚酯PHBHA 093
3.3.3 利用短鏈PHA生產菌生產短鏈和中長鏈PHA共聚酯PHBHA 095
3.4 PHA均聚物的生產 099
3.4.1 短鏈PHA均聚物的生產 099
3.4.2 中長鏈PHA均聚物的生產 100
3.5 PHA的提取純化原則及其工藝 101
3.5.1 PHA提取純化方法的開發原則 101
3.5.2 短鏈PHA的提取純化方法 103
3.5.3 中長鏈PHA的提取純化方法 106
參考文獻 107
第4章 PHA的其他生產方式和非常見PHA 111
4.1 利用活性污泥生產PHA 112
4.1.1 概述 112
4.1.2 利用活性污泥生產PHA的代謝機制 112
4.1.3 活性污泥中積累的PHA的種類 113
4.1.4 活性污泥生產PHA的工藝 113
4.1.5 活性污泥及其他混合培養積累PHA的微生物研究 114
4.1.6 活性污泥生產PHA的研究展望 115
4.2 利用轉基因植物生產PHA 116
4.2.1 利用轉基因植物生產PHA的概述 116
4.2.2 在植物細胞質中合成PHB 117
4.2.3 在植物質體中合成PHB 117
4.2.4 在植物線粒體或過氧物酶體中合成PHB 119
4.2.5 在植物中合成PHBV 119
4.2.6 在植物中合成中長鏈PHA 120
4.2.7 轉基因植物生產PHA的研究展望 121
4.3 非常見PHA 122
4.3.1 非常見PHA概述 122
4.3.2 具有功能性側鏈基團的MCL-PHA的研究 122
4.3.3 帶新型主鏈結構PHA的生產和套用 130
參考文獻 133
第5章 PHA的結構與性能 137
5.1 概述 138
5.2 PHA的分子結構 139
5.2.1 PHA的分類與特性 139
5.2.2 PHA分子結構的測定方法 140
5.3 PHA的凝聚態結構 143
5.3.1 PHA材料凝聚態結構的信息 143
5.3.2 PHA的結晶行為 146
5.3.3 光學手段檢測PHA結構 148
5.3.4 X射線衍射 151
5.3.5 二次諧波（SHG）的研究 153
5.3.6 紅外光譜的研究 157
5.3.7 介電譜的研究 163
5.3.8 固態NMR的研究 164
5.3.9 太赫茲技術在PHA的套用 165
5.4 PHA的物理性能 166
5.4.1 PHA的熱性能 166
5.4.2 力學性能 169
5.4.3 光電性能 170
5.5 PHA的化學性質 171
5.5.1 PHA的熱降解行為 171
5.5.2 PHA的水解 174
5.5.3 PHA的環境降解 175
5.5.4 PHA的酶降解 175
5.6 PHA的化學改性 179
5.7 PHA的加工 181
5.7.1 PHA的溶液加工 181
5.7.2 PHA的熱加工 182
5.8 PHA性能的改進 184
5.8.1 加工工藝的改進 184
5.8.2 PHA的共混改性 188
參考文獻 189
第6章 手性羥基脂肪酸的生產和套用 195
6.1 手性羥基脂肪酸的概述 196
6.2 手性羥基脂肪酸的主要生產方法 196
6.2.1 化學方法直接合成手性羥基脂肪酸 196
6.2.2 化學方法降解聚羥基脂肪酸酯 197
6.2.3 生物酶法降解聚羥基脂肪酸酯 198
6.2.4 生物轉化法生產手性羥基脂肪酸 201
6.2.5 利用基因工程菌直接生物合成手性羥基脂肪酸 202
6.3 手性羥基脂肪酸單體及低聚體的主要套用 205
6.3.1 手性羥基脂肪酸作為昂貴化合物合成的手性起始原料 205
6.3.2 利用手性羥基脂肪酸合成內酯、環狀低聚物、樹狀及
手性線狀聚合物 206
6.3.3 手性羥基脂肪酸的生理作用 207
6.3.4 手性羥基脂肪酸的潛在藥用價值 207
6.4 前景和展望 208
參考文獻 208
第7章 PHA在醫藥領域的研究和套用 211
7.1 PHA及其降解產物的醫用研究歷史概述 212
7.2 PHA作為手術器械材料的研究 214
7.2.1 手術縫合線 215
7.2.2 防粘連膜 217
7.3 PHA作為組織工程支架材料的研究進展 218
7.3.1 心血管組織工程 218
7.3.2 骨組織工程 221
7.3.3 軟骨組織工程 223
7.3.4 神經導管組織工程 225
7.3.5 食管組織工程 227
7.3.6 皮膚組織工程 228
7.3.7 PHA作為組織工程支架材料的前景和展望 228
7.4 PHA作為藥物載體材料研究 229
7.5 PHA降解產物的醫療保健作用研究 238
7.5.1 低聚物和單體的細胞相容性研究 238
7.5.2 HB單體對骨質疏鬆症的治療研究 239
7.5.3 HB單體對糖尿病的治療研究 240
7.5.4 HB單體對神經退行性疾病的治療研究 240
7.5.5 PHA降解產物作為藥物的前景與展望 242
參考文獻 242
第8章 PHA在塑膠工業及其他領域的研究和套用 247
8.1 生物可降解塑膠簡介 248
8.2 生物可降解塑膠的分類 249
8.3 PHA在塑膠工業領域的研究和套用 250
8.3.1 對PHA降解性能的改性 251
8.3.2 PHA用於塑膠包裝業的可能性 254
8.3.3 PHA類產品用於食品包裝業的可能性 255
8.4 PHA類產品用於塑膠業的經濟性評價 256
8.5 PHA在其他領域的套用 257
參考文獻 258
第9章 PHA的產業化和展望 259
9.1 PHA的產業化 260
9.2 從石油塑膠到生物可降解塑膠 265
9.3 常見生物可降解塑膠的性質及生產歷史 266
9.3.1 聚乳酸 266
9.3.2 第一代商業化PHA材料PHB 267
9.3.3 第二代商業化PHA材料PHBV 270
9.3.4 第三代商業化PHA材料PHBHHx 271
9.3.5 第四代商業化PHA材料的研究進展及瓶頸 272
9.4 世界主要PHA生產企業 273
9.5 我國PHA研究生產情況 277
9.6 PHA的科學研究前景 281
9.6.1 研究短鏈PHA的發酵生產前景和展望 281
9.6.2 中長鏈PHA的發酵生產的前景和展望 282
9.6.3 短鏈中長鏈共聚的PHA發酵和生物合成的前景和展望 283
參考文獻 284
附錄 部分菌種拉丁文-中文譯文對照表 285
