聚羥基脂肪酸酯生態生產業鏈：生產與套用技術指南

《聚羥基脂肪酸酯生態生產業鏈：生產與套用技術指南》是化學工業出版社出版的圖書，作者是陳國強、羅容聰、徐軍、吳瓊。

基本介紹

• 書名：聚羥基脂肪酸酯生態生產業鏈：生產與套用技術指南
• 作者：陳國強、羅容聰、徐軍、吳瓊 
• ISBN：9787122027689
• 出版社：化學工業出版社
• 裝幀：平裝
• 開本：16

內容簡介

本書主要講述了羥基脂肪酸酯（PHA）發現於1926年，具有良好的材料學性質和生物可降解性，是一種可以替代傳統塑膠的“綠色塑膠”。

《聚羥基脂肪酸酯生態生產業鏈:生產與套用技術指南》對PHA的研究工作廣泛而深入，涉及普通微生物學、化學、分子生物學、生物化工、材料科學與工程、環境科學、代謝工程、生物醫學材料、製藥工程、物理、合成生物學等領域。PHA已經成為一個開展多學科合作研究的很好範例。

《聚羥基脂肪酸酯生態生產業鏈:生產與套用技術指南》由國內從事PHA研究的專家執筆，系統闡述了PHA的製造技術、物化性質、市場現狀、套用前景以及最新的研究進展，體現了下列特色。

內容全，既講常見PHA，又論不常見PHA；既講生產與套用，又論物化性質，甚至介紹作為生物學研究工具的PHA合成基因。

資料新，如有專章論述PHA生產中的代謝工程策略，檢測PHA物化性質的各種新型方法。

實用性強，第7章專門討論PHA的產業化問題，後續章節還闡述了手性羥基脂肪酸的套用以及PHA的市場套用現狀，進而揭示了PHA生態產業鏈的概念。

《聚羥基脂肪酸酯生態生產業鏈:生產與套用技術指南》特色鮮明，技術先進，可供國內從事PHA生產及套用的企業技術人員和管理人員閱讀，也可供材料科學與工程、生物技術等相關專業的師生參考。

目錄

第1章 聚羥基脂肪酸酯概述

1.1 聚羥基脂肪酸酯的結構及研究歷史

1.2 PHA的生理功能

1.3 PHA的單體組成和分類

1.4 PHA的材料學性質

1.5 PHA的套用

1.5.1 環境友好的包裝材料以及用於製造熱敏膠、水溶膠和纖維

1.5.2 生物可降解和生物相容性醫用植入材料

1.5.3 可控藥物緩釋載體

1.5.4 寡聚物作為酮體供體的營養添加劑

1.5.5 手性單體作為藥物或手性合成的中間體

1.5.6 PHA膜蛋白用於某些微量蛋白的分離

1.5.7 PHA合成基因用於調節微生物的新陳代謝和用於提高微生物在逆境下的生存能力

1.5.8 把各種營養物質轉化為脂肪酸聚酯作為生物能源（生物柴油）

1.6 我國研究和開發PHA的基礎

1.7 如何建立一個以PHA為基礎的產業鏈

參考文獻

第2章 PHA的生物合成系統

2.1 PHA的生物合成途徑

2.1.1 PHA生物合成的三條主要途徑

2.1.2 其他PHA生物合成途徑

2.1.3 重組菌的PHA生物合成途徑

2.2 PHA生物合成相關基因的組織形式

2.3 PHA聚合酶——PHA生物合成的關鍵酶

2.3.1 PHA聚合酶基因的克隆方案

2.3.2 PHA聚合酶的分類

2.3.3 PHA聚合酶編碼基因在基因組中的排列方式

2.3.4 PHA聚合酶的結構特徵

2.3.5 PHA聚合酶的絲狀模型和拓撲結構

2.3.6 對PHA聚合酶催化機制的推測

2.4 PHA顆粒和PHA顆粒結合蛋白

2.4.1 概述

2.4.2 PHA顆粒的結構

2.4.3 Phasins——PHA顆粒結合蛋白

2.4.4 PhaR——阻遏蛋白

2.4.5 PhaR和PhaP在大腸桿菌中的異源表達

2.4.6 PHA顆粒形成的計算機模擬

2.4.7 中長鏈PHA積累菌中的PHA顆粒結合蛋白

2.4.8 PHA顆粒與納米材料

2.4.9 PHA顆粒的研究進展

2.5 PHA顆粒和PHA顆粒結合蛋白在蛋白純化中的套用

參考文獻

第3章 常見PHA的微生物發酵生產和提取

3.1 短鏈PHA的發酵生產

3.1.1 利用羅氏真養菌生產聚R－3－羥基丁酸酯

3.1.2 利用羅氏真養菌生產R－3－羥基丁酸和R－3－羥基戊酸共聚酯

3.1.3 利用廣泛產鹼菌生產聚R－3－羥基丁酸酯

3.1.4 利用重組大腸桿菌生產聚R－3－羥基丁酸酯

3.1.5 新型短鏈PHA的合成

3.2 中長鏈PHA的發酵生產

3.2.1 利用嗜油假單胞菌生產中長鏈PHA

3.2.2 利用惡臭假單胞菌生產中長鏈PHA

3.3 短鏈和中長鏈PHA共聚酯的發酵生產

3.3.1 利用野生菌生產短鏈和中長鏈PHA共聚酯

3.3.2 利用基因工程菌生產短鏈和中長鏈PHA共聚酯

3.4 PHA的提取純化工藝

3.4.1 有機溶劑提取法

3.4.2 氯仿法

3.4.3 次氯酸鹽法

3.4.4 氯仿和次氯酸鹽法

3.4.5 次氯酸鹽一表面活性劑法

3.4.6 鹼法

3.4.7 機械破碎法

3.4.8 酶法

3.4.9 乙酸乙酯法

3.4.1 0異戊醇法

3.4.1 1與PHA單體結構相似的酯類有機溶劑法

3.5 研究現狀和前景展望

3.6 相關專利

參考文獻

第4章非常見PHA的合成108

41非常見PHA的概述108

42帶非常見側鏈結構PHA的生產和套用109

421具有高含量長烷基側鏈單體的MCL PHA的研究109

422具有功能性側鏈基團的MCL PHA的研究111

43帶新型主鏈結構PHA的生產和套用123

431主鏈帶硫酯鍵的PHA123

432主鏈帶支化烷基的PHA125

433主鏈PEG化的PHA126

參考文獻127

第5章代謝工程在PHA生產上的套用133

51代謝工程套用於PHA生產的概述133

52PHA生產中常用的代謝工程手段134

521外源底物操縱134

522添加抑制劑134

523重組基因表達135

524調節基因劑量139

525引入異源前體供應途徑139

526選擇不同來源的基因142

527創建新的代謝途徑143

528操控宿主基因組143

529PHA生物合成酶的蛋白質工程145

53大腸桿菌合成PHA的代謝工程147

531大腸桿菌合成短鏈PHA的代謝工程147

532大腸桿菌合成中長鏈PHA的代謝工程148

54羅氏真養菌和假單胞菌合成PHA的代謝工程150

參考文獻151

第6章PHA的其他生產方式156

61利用活性污泥生產PHA156

611利用活性污泥生產PHA的概述156

612由EBPR活性污泥處理過程生產PHA156

613活性污泥中積累PHA的微生物研究157

614活性污泥積累PHA的基因研究158

615活性污泥生產PHA的研究展望158

62利用轉基因植物生產PHA159

621利用轉基因植物生產PHA的概述159

622在擬南芥中合成PHB160

623在植物中合成PHBV161

624在植物中合成中長鏈PHA163

625轉基因植物生產PHA的研究展望164

參考文獻165

第7章PHA的產業化168

71PHA的產業化概述168

72從石油塑膠到生物可降解塑膠173

721石油塑膠的由來173

722常見石油塑膠的性質174

723環境隱患促發對生物可降解塑膠的開發174

73常見生物可降解塑膠的性質及生產歷史175

731聚乳酸的性質175

732第一代商業化PHA材料PHB的推出176

733第二代商業化PHA材料PHBV的開發與生產179

734第三代商業化PHA材料PHBHHx的開發與生產180

735第四代商業化PHA材料的研究進展及瓶頸181

736我國PHA生產的歷史和現狀183

74世界主要PHA生產企業184

741Metabolix公司184

742Tepha公司186

743寶潔公司（P&G）和Kaneka公司188

744BASF公司188

745ADM公司188

746ICI公司189

747Zeneca公司189

748Monsanto公司189

749Biocycle公司190

75我國PHA研究生產情況190

751汕頭市聯億生物工程有限公司191

752寧波天安生物材料有限公司191

753江蘇南天集團193

754深圳市奧貝爾科技有限公司195

755其他國內PHA公司198

76PHA的科學研究前景199

761短鏈PHA發酵生產的前景和展望199

762中長鏈PHA發酵生產的前景和展望199

763短鏈中長鏈共聚的PHA發酵和生物合成的前景和展望200

參考文獻201

第8章PHA的理化性質203

81概述203

82PHA的分子結構204

821PHA的分類與特性204

822PHA分子結構的測定方法205

823PHA結構單元組成的測定205

824PHA結構單元序列分布的測定207

83PHA分子量及分子量分布的測定208

84PHA的結晶性質209

841PHA的晶體結構209

842PHA均聚物的單晶結構210

843PHA共聚物的單晶結構212

844PHA的球晶結構214

845PHA環帶球晶中的片晶形態216

846PHA環帶球晶中片晶生長的動態過程221

85PHA的結晶動力學228

86PHA結晶過程中鏈段的構象變化232

87PHB脆性的原因239

88第二組分對PHA結晶行為的影響241

881成核劑241

882增塑劑243

883溶劑247

884第二組分聚合物對PHA結晶行為的影響252

89PHA的物理性能259

891PHA的熱性能259

892PHA的加工性能262

893PHA熱塑性加工的特點263

894PHA的黏度和加工穩定性264

895PHA的熱塑性加工方法和套用265

896PHA的機械性能267

897PHA的光電性能270

810PHA的化學性質271

8101PHA的降解行為271

8102PHA的化學改性279

811總結和展望281

參考文獻281

第9章手性羥基脂肪酸的生產和套用296

91手性羥基脂肪酸的概述296

92手性羥基脂肪酸的主要生產方法297

921化學方法直接合成手性羥基脂肪酸297

922化學方法降解聚羥基脂肪酸酯297

923生物酶法降解聚羥基脂肪酸酯298

924生物轉化法生產手性羥基脂肪酸302

925利用基因工程菌直接生物合成手性羥基脂肪酸302

93手性羥基脂肪酸單體及寡聚體的主要套用305

9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305

9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305

933手性羥基脂肪酸的生理作用306

934手性羥基脂肪酸的潛在藥用價值307

94前景和展望308

參考文獻308

第10章PHA合成基因作為生物代謝調控以及提高生物抗逆性的工具313

101PHA的合成對微生物生理狀況的影響313

102PHA的合成調節了生物的代謝流314

103PHA的合成提高了微生物的抗逆性316

104PHA合成基因在工業微生物中的套用318

1041PHA的合成提高了獸疫鏈球菌生產透明質酸的能力319

1042PHA的合成對谷氨酸棒狀桿菌生產谷氨酸和谷氨醯胺的影響320

1043PHA的合成對移動單胞菌生產酒精的影響322

1044PHA的合成對畢氏酵母合成外源蛋白的影響322

參考文獻323