內容簡介
本書在簡要介紹酶的基本理論基礎上,全面闡述海洋來源的各類酶的來源、分類、理化特性、結構及功能的研究,並突出了各類海洋酶的套用研究進展。
作者簡介
朱本偉,副教授、碩士生導師,日本北海道大學訪問學者,2015年7月畢業於中國科學院大連化學物理研究所生物技術部,獲工學博士學位;2015年9月至2016年3月,任職於南京大學化學化工學院從事科研工作;2016年4月起,任職於南京工業大學食品與輕工學院從事教學和科研工作;2019年入選江蘇省“雙創人才計畫”,2019年入選江蘇省教育廳優秀中青年教師境外研修項目,研究工作主要集中在開發新型海洋多糖水解酶方面,並利用酶法等生物方法將天然碳水化合物資源轉化為功能食品或功能產品,重點研究如何綠色高效地從多糖降解製備得到寡糖;進而對此過程中重要的海洋酶進行篩選、表征、改造及催化機制研究,主持國家及省部級項目多項,發表論文30餘篇。
圖書目錄
第一章緒論(1)
一、酶學的研究歷史及發展現狀(1)
二、酶工程的研究歷史及發展前景(5)
三、海洋酶工程的研究現狀及發展前景(6)
思考題(8)
第二章酶學基礎理論(9)
節酶的分類和命名(9)
一、酶的分類(9)
二、酶的命名(10)
第二節酶的組成與結構(11)
一、單純酶和結合酶(11)
二、酶的輔助因子(11)
三、酶的活性中心(12)
四、酶按結構的分類(13)
五、同工酶(13)
第三節酶促反應機制(14)
一、酶促反應的特點(14)
二、酶促反應的機制(16)
第四節酶促反應動力學(17)
一、酶濃度對酶促反應速度的影響(17)
二、底物濃度對酶促反應速度的影響(18)
三、溫度對酶促反應速度的影響(21)
四、pH值對酶促反應速度的影響(22)
五、抑制劑對酶促反應速度的影響(22)
六、激活劑對酶促反應速度的影響(28)
七、酶活力單位(28)
第五節酶的調節(29)
一、酶的結構調節(29)
二、酶的數量調節(31)
思考題(31)
第三章酶的生產(32)
節酶的生產方法(32)
一、提取分離法(32)
二、生物合成法(33)
三、化學合成法(34)
第二節酶的發酵生產(34)
一、優良產酶菌的特點(35)
二、主要的產酶菌(36)
三、產酶菌的獲得(38)
四、產酶菌的培養(42)
第三節提高酶發酵產量的方法(51)
一、酶合成的調控機制(51)
二、控制發酵條件提高酶產量(57)
三、通過基因突變提高酶產量(65)
四、通過基因重組提高酶產量(66)
五、其他提高酶產量的方法(66)
思考題(68)
第四章酶的分離純化(69)
節酶分離純化的一般原則(69)
一、減少或防止酶的變性失活(69)
二、根據酶不同性質採用不同的分離純化方法(70)
三、建立快速可靠的酶活性檢測方法(70)
四、儘量減少分離純化步驟(70)
第二節酶的提取(71)
一、預處理和細胞破碎(71)
二、提取(73)
三、濃縮(75)
第三節酶的純化(77)
一、根據酶溶解度不同進行純化(77)
二、根據酶分子大小、形狀不同進行純化(81)
三、根據酶分子電荷性質進行純化(84)
四、根據酶分子專一親和作用進行純化(89)
五、高效液相層析法(92)
六、酶的結晶(95)
七、酶純化方法評價(97)
第四節酶的純度與保存(98)
一、酶純度的檢驗(98)
二、酶活性的檢驗(100)
三、酶的劑型(100)
四、酶的穩定性與保存(100)
思考題(101)
第五章酶的固定化(102)
節固定化酶技術(102)
一、酶固定化技術的含義(102)
二、固定化酶的一般原則(103)
三、固定化酶的方法(103)
四、固定化酶的性質(106)
五、影響固定化酶性能的因素(107)
六、固定化酶的優缺點及研究意義(108)
七、固定化酶的研究現狀及展望(109)
第二節固定化細胞技術(111)
一、固定化細胞技術的含義(112)
二、固定化細胞的方法(113)
三、固定化細胞的性質(114)
四、固定化細胞的套用(115)
思考題(117)
第六章海洋宏基因組技術及其套用(118)
節海洋宏基因組技術概述(118)
第二節海洋宏基因組技術套用舉例(121)
一、海洋宏基因組學在微生物多樣性中的套用(121)
二、海洋宏基因組在海洋活性物質開發中的套用(122)
三、海洋宏基因組在海洋酶製劑挖掘中的套用(122)
四、海洋宏基因組發展前景及展望(123)
思考題(125)
第七章酶的分子修飾(126)
節蛋白質工程技術修飾酶(126)
一、蛋白質結晶學與動力學(126)
二、基因修飾技術(127)
三、蛋白質工程修飾酶分子(131)
第二節酶分子修飾的其他技術(133)
一、酶法有限水解(133)
二、胺基酸置換修飾(133)
三、親和標記修飾(134)
四、大分子結合修飾(135)
思考題(137)
第八章酶的定向進化(138)
節酶的定向進化概述(138)
一、定向進化的原理(138)
二、定向進化的方法(139)
第二節定向進化的套用(151)
一、提高酶分子的催化活力(151)
二、提高酶分子的穩定性(151)
三、適應人工環境中提高酶活力或穩定性(152)
四、提高底物專一性和增加對新底物催化活力(152)
五、對映體選擇性的定向進化(153)
六、變換催化反應的專一性(153)
思考題(154)
第九章海洋蛋白酶和脂肪水解酶(155)
節蛋白酶(155)
一、蛋白酶的來源與分類(155)
二、蛋白酶的性質(156)
三、蛋白酶的生產(158)
四、蛋白酶的套用(160)
第二節脂肪酶(161)
一、脂肪酶的來源與分類(161)
二、脂肪酶的性質(162)
三、脂肪酶的生產(163)
四、脂肪酶的套用(164)
思考題(164)
第十章紅藻多糖水解酶(165)
節卡拉膠酶(165)
一、卡拉膠酶的底物種類(165)
二、卡拉膠酶的來源及分類(166)
三、卡拉膠酶的序列分析與進化關係(167)
四、卡拉膠酶的性質及作用模式(168)
五、卡拉膠酶的結構及作用機制(169)
六、卡拉膠酶的生產與活性測定(171)
第二節瓊膠酶(172)
一、瓊膠酶的底物種類(173)
二、瓊膠酶的來源及分類(173)
三、瓊膠酶的性質及作用模式(174)
四、瓊膠酶的結構及作用機制(174)
五、瓊膠酶的生產及活性測定(176)
思考題(177)
第十一章褐藻多糖水解酶(178)
節褐藻膠裂解酶(178)
一、褐藻膠裂解酶的底物種類(178)
二、褐藻膠裂解酶的來源及分類(179)
三、褐藻膠裂解酶的性質及作用模式(181)
四、褐藻膠裂解酶的結構與催化機制(185)
五、褐藻膠裂解酶的生產與活性測定(189)
六、褐藻膠裂解酶的套用(190)
第二節岩藻聚糖酶(192)
一、岩藻聚糖酶的來源及分類(193)
二、岩藻聚糖酶的性質及作用模式(193)
三、岩藻聚糖酶的生產及活性測定(195)
四、岩藻聚糖酶的套用(196)
思考題(196)
第十二章幾丁質多糖水解酶(197)
節幾丁質酶(197)
一、幾丁質酶的底物種類(197)
二、幾丁質酶的來源與分類(198)
三、幾丁質酶的性質與作用模式(199)
四、幾丁質酶的結構及催化機制(200)
五、幾丁質酶的生產及活性測定方法(202)
第二節殼聚糖酶(203)
一、殼聚糖酶的底物分類(203)
二、殼聚糖酶的來源及分類(204)
三、殼聚糖酶的性質及作用模式(205)
四、殼聚糖酶的結構及催化機制(206)
五、殼聚糖酶的生產及活性測定(208)
思考題(209)
第十三章脫鹵酶(210)
節鹵代烷脫鹵酶(210)
一、鹵代烷脫鹵酶的來源與分類(210)
二、鹵代烷脫鹵酶結構特徵和催化特性(211)
三、鹵代烷脫鹵酶的套用(215)
第二節鹵代醇脫鹵酶(216)
一、鹵代醇脫鹵酶的來源與分類(217)
二、鹵代醇脫鹵酶結構特徵和催化特性(217)
三、鹵代醇脫鹵酶的套用(220)
第三節鹵代酸脫鹵酶(221)
一、鹵代酸脫鹵酶來源與分類(221)
二、鹵代酸脫鹵酶結構特徵和催化特性(222)
三、鹵代酸脫鹵酶的套用(227)
思考題(229)
第十四章石蓴多糖水解酶(230)
節石蓴多糖裂解酶的基本性質(230)
一、石蓴多糖裂解酶的底物種類(230)
二、石蓴多糖裂解酶的來源及分類(231)
三、石蓴多糖裂解酶的序列分析與進化關係(231)
四、石蓴多糖裂解酶的性質及作用模式(232)
第二節石蓴多糖降解酶的結構及催化機制(235)
思考題(239)
第十五章海洋糖胺聚糖降解酶(240)
節透明質酸酶(240)
一、透明質酸的來源及分類(241)
二、透明質酸酶的結構與套用(243)
第二節硫酸軟骨素酶(244)
一、硫酸軟骨素酶的來源及分類(244)
二、硫酸軟骨素酶的結構與套用(245)
思考題(247)
第十六章海洋微生物和海洋酶(248)
節海洋微生物(248)
一、嗜熱微生物(249)
二、嗜冷微生物(249)
三、嗜鹽菌(250)
四、嗜壓菌(251)
第二節海洋酶(251)
一、海洋澱粉酶(251)
二、海洋細胞壁水解酶(252)
三、海洋蛋白酶(255)
四、海洋脂肪酶和酯酶(256)
思考題(256)
第十七章碳水化合物結合模組研究進展(257)
節碳水化合物結合模組的分類及性質(257)
一、碳水化合物結合模組的分類(257)
二、碳水化合物結合模組的結構(258)
三、碳水化合物結合模組的結構與功能關係(259)
第二節碳水化合物結合模組的分子改造與套用(261)
一、碳水化合物結合模組的分子改造研究(261)
二、碳水化合物結合模組的套用與展望(264)
思考題(265)
第十八章海洋功能寡糖的研究進展(266)
節海洋寡糖的來源與結構(266)
一、海洋寡糖的來源與結構(267)
二、海洋寡糖的製備方法(269)
第二節海洋寡糖的活性與套用研究(271)
一、褐藻膠寡糖的活性與套用(271)
二、瓊膠寡糖的活性與套用(272)
三、卡拉膠寡糖的活性與套用研究(273)
四、岩藻寡糖的活性與套用研究(273)
思考題(274)
附錄(275)
一、產澱粉酶的海洋微生物的篩選(275)
二、產纖維素酶的海洋微生物的篩選(275)
三、產木聚糖酶的海洋微生物的篩選(276)
四、產蛋白酶的海洋微生物的篩選(276)
五、產脂肪酶的海洋微生物的篩選(277)
六、產幾丁質酶的海洋微生物的篩選(278)
七、產殼聚糖酶的海洋微生物的篩選(279)
八、產褐藻膠裂解酶的海洋微生物的篩選(279)
九、產卡拉膠酶的海洋微生物的篩選(280)
十、產瓊膠酶的海洋微生物的篩選(281)
十一、產岩藻多糖降解酶的海洋微生物的篩選(281)
參考文獻(283)