微生物氧化及其应用：二元酸与聚羟基烷酸 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘祖同，易祖华 著

图书标签:

• 微生物氧化
• 二元酸
• 聚羟基烷酸
• 生物材料
• 生物技术
• 环境工程
• 可降解塑料
• 代谢工程
• 生物合成
• 绿色化学

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302354307

版次：1

商品编码：11571409

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-10-01

用纸：胶版纸

页数：337

内容简介

　　《微生物氧化及其应用：二元酸与聚羟基烷酸》专门介绍微生物对烃类的有氧代谢和厌氧代谢，并结合有用产物的发酵生产和应用情况进行详细阐述。前五章介绍了烃类的有氧代谢，涉及石油微生物、正烷烃的摄取、烃的微生物氧化、发酵生产长链二元酸以及石油发酵的重要产物等内容； 第六章介绍了一个新领域——烃的厌氧代谢； 最后一章详细叙述发酵生产生物降解塑料聚羟基烷酸，尤其着重于介绍该领域的一些新亮点。
　　《微生物氧化及其应用：二元酸与聚羟基烷酸》内容新颖，重要资讯引用至书稿完成之时，适合科研人员、教师、工程技术人员及相关专业的学生使用及参考。

目录

第1章利用烃类的微生物及石油酵母菌的鉴定
1.1利用烃类的微生物
1.1.1细菌
1.1.2酵母菌
1.1.3霉菌
1.2石油酵母菌的分类鉴定
1.2.1材料与方法
1.2.2鉴定方法
1.2.3鉴定结果
参考文献
第2章微生物对烷烃的摄取
2.1生长于溶解的烷烃中的微生物
2.2乳化的或“增溶的”烷烃的摄取
2.3合成的表面活性剂对生长的影响
2.4微生物因黏附而摄取烷烃
2.5酵母菌摄取烷烃的机制
2.6酵母菌产生的胞外烷烃乳化剂和增溶剂
2.6.1解脂耶氏酵母
2.6.2球拟酵母
2.6.3解脂假丝酵母
2.7细菌摄取烷烃的机制
2.8细菌产生的胞外烷烃乳化剂和增溶剂
2.8.1铜绿假单胞菌
2.8.2乙酸钙不动杆菌RAG��1
参考文献
第3章烃的氧化
3.1短链烷烃的氧化
3.1.1概况
3.1.2代谢途径
3.1.3甲烷单加氧酶
3.1.4甲醇脱氢酶
3.1.5甲醛的氧化
3.1.6甲酸的氧化
3.1.7其他短链烷烃的氧化
3.2长链烷烃的氧化
3.2.1末端氧化
3.2.2次末端氧化
3.2.3两端氧化及代谢过程
3.2.4酵母菌对烷烃的代谢
3.3支链烃的氧化
3.4烯烃的氧化
3.5脂环烃的氧化
3.5.1无取代基的环烷烃的氧化
3.5.2烷基取代的脂环烃的代谢及环烷酸的代谢
3.6芳烃的氧化
3.6.1概况
3.6.2微生物降解基因的操作
3.6.3相关生物化学知识
参考文献
第4章烃代谢及发酵生产二元酸
4.1烃代谢研究
4.1.1代谢产物和代谢途径
4.1.2二元酸形成的机制和代谢过程
4.1.3基质的特异性和烷烃的相互作用
4.1.4不饱和二元酸的形成及代谢
4.1.5烯烃��1的代谢
4.1.6其他
4.2烷烃发酵生产二元酸
4.2.1产二元酸菌种的筛选和诱变
4.2.2发酵条件
4.2.3中型发酵试验
4.2.4产二元酸耐高温菌的选育
4.2.5菌种产酸能力的提高
4.2.6其他实验室的工作
4.3国外有关研究的新进展
4.3.1烷烃两端氧化机制
4.3.2提高二元酸的生产
参考文献
第5章石油发酵
5.1引言
5.2单细胞蛋白
5.2.1单细胞蛋白生产菌的种类
5.2.2作为原料的烃的比较
5.2.3利用烃类生产菌体的某些问题
5.2.4工艺
5.3氨基酸
5.3.1谷氨酸
5.3.2其他氨基酸
5.4有机酸
5.4.1α�餐�戊二酸
5.4.2柠檬酸和异柠檬酸
5.4.3C7�菜�
5.4.4富马酸、苹果酸和琥珀酸
5.4.5长链二元酸
5.4.6黏康酸与β�餐�基己二酸
5.4.7水杨酸
5.4.8利用协同氧化作用生产有机酸
5.5维生素、辅酶及有关的化合物
5.5.1维生素B2
5.5.2维生素B6
5.5.3维生素B12
5.5.4生物素——同效维生素
5.5.5辅酶A
5.5.6细胞色素C和卟啉
5.5.7麦角甾醇
5.5.8类胡萝卜素
5.5.9辅酶Q
5.6生物表面活性剂
5.6.1细菌的表面活性剂
5.6.2酵母菌的表面活性剂
5.6.3其他真菌的表面活性剂
参考文献
第6章烃类的厌氧代谢
6.1正烷烃的厌氧代谢
6.1.1正烷烃的羧化
6.1.2富马酸加成
6.2正烯烃的厌氧代谢
6.2.1D.aliphaticivorans转化1�蚕┨�成脂肪酸
6.2.21�睤2��1�彩�五烯衍生的脂肪酸
6.2.3全氘化十六烯衍生的脂肪酸
6.2.4存在［13C］碳酸氢钠时形成的脂肪酸
6.2.5（全）氘化的脂肪醇的鉴定
6.3脂环烃的厌氧代谢
6.3.1菌群对基质的反应
6.3.2乙基环戊烷降解的代谢物
6.4单环芳烃的厌氧代谢
6.4.1甲苯生物降解
6.4.2苯的生物降解
6.4.3乙苯的生物降解
6.4.4二甲苯的生物降解
6.4.5厌氧中心分解代谢途径
6.5多环芳烃的厌氧代谢
6.5.1厌氧代谢萘和菲的一种初始反应——羧化
6.5.2厌氧降解萘的纯培养及其他
6.5.32�布谆�萘的厌氧降解
6.5.4萘、2�布谆�萘和四氢萘厌氧降解中的环裂解
6.5.5硫酸还原富集培养N47厌氧2�布谆�萘降解中的基因簇
参考文献
第7章生物降解塑料——聚羟基烷酸
7.1产PHA的微生物及PHA的多样性
7.1.1微生物及所产PHA的种类
7.1.2短碳链聚羟基烷酸PHASCL
7.1.3中碳链聚羟基烷酸P（3HA）MCL
7.1.4含SCL�布癕CL�睭A重复单位的PHA
7.2PHA的生物合成及生化基础
7.2.1合成途径
7.2.2PHA合酶
7.2.3重组菌
7.3PHA的生产
7.3.1发酵过程
7.3.2PHA的回收
7.4近年来开发PHA的一些亮点和新进展
7.4.1胞外高产聚羟基烷酸
7.4.2同时产聚羟基烷酸和鼠李糖脂
7.4.3利用工农业加工废料及廉价原料
7.4.4非相关碳源产PHA
7.4.5提高性价比
7.4.6后提取
7.4.7手性单体
参考文献

前言/序言

　　人们对20世纪60年代中国因粮食危机引发的生存悲剧还记忆犹新。当时石油价格很低，从经济角度看，有用石油制品替代粮食作为碳源生产各种发酵产品的可能性，该研究领域吸引了众多科技工作者，因此，从基础研究到实际应用都取得了长足的进步，形成了石油发酵研究热潮，其中以烃类，尤其是烷烃及其衍生物为原料的发酵研究备受关注。烃类及其衍生物的发酵大致可分为两类： 一类是代替糖类作碳源生产传统的发酵制品，如单细胞蛋白、各种氨基酸、有机酸、维生素等； 另一类则是根据烃类自身的结构特点生产相应的代谢产物，其中有与烃类碳架相同的产物，如以脂肪族烃为原料生产的脂肪醇、酸、酯、不饱和脂肪酸、二元酸等，也有烃类碳架断裂后的产物，像用芳香烃作原料开环产生的代谢产物，如己二烯二酸、酮基己二酸等，这些产物用糖类作碳源是很难或根本无法生产的。
　　要有效地生产烃类氧化的产物，研究微生物氧化烃类的机制和代谢途径是十分重要的。与糖类代谢不同，烃代谢有其特殊性。烃与水介质不相溶，微生物采取什么方式才能使它进入体内？烃分子中不含氧，如何将氧引入分子的初始氧化，是理论研究不可回避的问题。在实际应用上，与糖类发酵相比，烃发酵过程中需氧量大大增多，这也是工程上必须解决的问题。在正常的代谢过程中，微生物氧化烃类的终产物是二氧化碳，不会明显积累中间产物，因而要使某种代谢产物得以积累，就要设法阻断某些代谢途径，使之定向地朝我们所要积累的代谢物方向进行。在理论研究上，本书作者对微生物的烃代谢，尤其是正烷烃的两端氧化过程进行了深入研究并有新的发现，即用生物工程手段改变微生物的代谢途径并获得了产一系列二元酸的高产菌株，该研究成果得到国际同行的普遍赞赏。此外，本书在国际上首次报道了烯烃��1两端氧化途径的研究结果。在实际应用方面，本书作者带领的团队用研究出的高产菌株完成了用微生物发酵混合烷烃生产混合二元酸以及发酵单一烷烃生产相应链长单一二元酸的任务，并实现了工业化生产，为国家创造了丰厚的经济效益。本团队在国际上首创了混合二元酸发酵生产法，该成果以其创新性、先进性获得1979年国家发明奖，单一二元酸发酵生产法也于20世纪80年代获得中国科学院重大科技成果奖。产品已出口美国、英国、德国、日本、印度等国。1981年，德国Münster大学H.Rehm教授及汉高公司Y.Yang研究员，1983年，美国G.Sato院士及佐治亚大学W.Finnety教授，2000年，法国贡比涅大学周勤诚教授及Simon主任，2005年，日本株式会社能源公司生物技术开发课课长横田忠植等，曾邀请笔者去上述国家进行合作研究、讲学，进行菌种与技术转让，并提议在中国召开该领域的国际学术交流会，日本东京大学由马启教授来笔者实验室访问时也说过，“该课题的成功应得到国家奖励”，我们也真的如愿以偿，这说明该成果获得了经济效益与社会效益的双丰收。
　　石油的大量开采和利用引发了严重的环境污染问题，环境的生物修复研究工作开始受到重视。作为生物修复研究的一项基础性工作，微生物对烃类的厌氧代谢已成为近二十年来一个新的研究领域。为此，笔者专辟一章予以详细介绍。尽管与烃的有氧代谢机制不同，笔者研究烷烃两端氧化时曾采用“代谢过程”的研究方法，即以代谢过程中检测到的各种可能的中间产物为基质研究其后续代谢物的消长，以证实所设计代谢途径的正确性，已在烃的厌氧代谢研究中广泛使用。
　　近数十年来，除燃料外，人类大量消耗石油资源的另一种产业是蓬勃发展的石油化工业。各式各样的石油化工产品给人们的日常生活带来诸多方便的同时，也带来了严重的环境问题，大量废弃的塑料用品造成的“白色污染”令人触目惊心。限塑只不过是缓解问题的一个方面，使用生物降解塑料作替代品不失为从根本上解决问题的一项战略举措。聚羟基烷酸是一类由微生物产生的新型生物降解塑料，人们对它的开发寄予厚望。与上述烃类氧化产物不同，它们多在胞外积累，而聚羟基烷酸则是微生物胞内积累的代谢产物。其碳源既可以是糖类，也可以是烃类或其衍生物，只是由不同碳源生成的聚酯组分会不同，因而其性能也各具特色。与生产胞外产物不同，要有效生产胞内产物： 一是必须实施细胞的高密度培养； 二是产物要能在体内选择性积累。前者的精髓在于物质不灭原理的灵活运用，而后者则涉及代谢的合理调控。在完成国家“九五”攻关项目后，笔者从事的此项研究已实现工业化生产。
　　当前，教育部强调今后研究生的培养要密切联系生产实践，强调要培养能创造性解决实际生产问题的应用型人才。笔者将基础理论研究如何联系和指导生产实践，如何创造经济效益的心得和见解概述于本书，并综合了该领域他人的许多工作，以期读者能略窥全豹。如有偏颇之处，敬请批评指正，若能引起深入的交流和讨论，就更是一件幸事了。

　　刘祖同易祖华2014年9月

好的，这是一本关于微生物氧化及其在特定化学物质合成中应用的图书简介，专注于那些未在您提及的书名中出现的领域： 书名：环境微生物学与生物修复：从理论到实践 图书简介 主题概述 本书深入探讨了环境微生物学领域的前沿进展，重点关注微生物群落在自然环境中的生态功能、关键代谢途径的调控机制，以及它们在应对全球环境挑战，特别是污染治理和生态系统修复中的巨大潜力。本书旨在为环境科学、微生物学、生态学以及相关工程领域的学生、研究人员和专业人士提供一个全面、深入且高度实用的知识体系。 核心内容模块 本书结构清晰，涵盖了环境微生物学从基础理论到复杂应用的全过程，共分为五大部分，共二十章。 第一部分：环境微生物学的基石与生态功能 本部分奠定了理解环境微生物学的基础。 微生物群落结构与多样性： 详细阐述了宏基因组学、宏转录组学等高通量测序技术在解析复杂环境样本（如土壤、水体、沉积物）中微生物群落结构、功能潜力及活性状态中的应用。讨论了微生物多样性与生态系统功能稳定性之间的关系。 关键生物地球化学循环： 聚焦于氮循环、硫循环和磷循环中的微生物介导的关键步骤。特别关注了厌氧氨氧化（Anammox）过程、硫酸盐还原菌（SRB）和硫氧化菌（SOB）的代谢路径，以及这些循环如何受到人为干扰（如酸化、富营养化）的影响。 微生物与极端环境适应： 探讨了嗜极微生物（如嗜热菌、嗜冷菌、高盐菌）的分子机制，包括它们如何维持细胞稳态、修复DNA损伤以及利用独特的酶系统在极端条件下生存。 第二部分：微生物的分子调控与代谢工程 此部分深入剖析了微生物执行环境功能背后的分子逻辑，并展示了如何利用这些知识进行定向改造。 信号转导与群体感应（Quorum Sensing, QS）： 详细描述了微生物如何通过小分子信号物质感知环境变化并协调群体行为，包括生物膜的形成、毒性因子分泌和生物修复基因的同步表达。 微生物的氧化还原酶系统： 聚焦于非传统底物的降解酶，如漆酶、木质素过氧化物酶（LiP）和锰过氧化物酶（MnP）的结构、催化机制及其在环境有机污染物降解中的作用。这部分内容不涉及二元酸或聚羟基烷酸的合成途径。 合成生物学在环境应用中的潜力： 介绍如何利用CRISPR-Cas系统、代谢流分析等工具对环境微生物进行工程改造，以提高其对特定污染物的降解效率或增强其生物传感器功能。 第三部分：微生物在传统污染物生物修复中的应用 本部分是本书的实践核心，重点关注微生物对持久性和传统污染物（如石油烃、重金属）的治理。 石油烃类污染物的生物降解： 细致分析了微生物（特别是假单胞菌属和红球菌属）对多环芳烃（PAHs）和总石油烃（TPH）的生物降解路径，包括芳环的初始活化、开环以及最终矿化过程。 重金属的生物固定与生物吸附： 阐述了微生物通过细胞壁吸附、胞内沉淀或生物还原作用（如将六价铬还原为毒性较低的三价铬）来降低重金属生物有效性的机制。 持久性有机污染物（POPs）的降解： 探讨微生物对多氯联苯（PCBs）、滴滴涕（DDT）等难降解物质的生物转化过程，重点分析了脱氯反应的酶学基础。 第四部分：新兴污染物与微生物应对策略 随着现代工业的发展，新兴污染物（CECs）对生态系统构成新威胁。本部分专门讨论如何利用微生物应对这些挑战。 药物和个人护理品（PPCPs）的去除： 分析了自来水和废水处理系统中微生物对非甾体抗炎药、抗生素等残留物的去除效率，并探讨了高级氧化/还原耦合生物处理技术的效果。 微塑料的生物降解： 考察了近年来发现的能够降解聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的真菌和细菌菌株，研究其分泌的酶的活性和特异性。 内分泌干扰物（EDCs）的生物转化： 关注微生物如何代谢和解毒环境中的激素类物质，保护水生生态系统的健康。 第五部分：生物修复技术的工程化与可持续发展 最后一部分将理论知识转化为可操作的工程方案，强调技术的实际部署和长期监测。 生物修复技术的选择与设计： 详细比较了生物刺激（Biostimulation）和生物强化（Bioaugmentation）在不同场地条件下的适用性，包括生物反应器设计和反应动力学模型。 活性污泥工艺的优化与污泥减量化： 深入探讨了活性污泥系统中微生物群落的动态变化，以及如何通过控制进水负荷、污泥龄来维持系统稳定性和提高污染物去除率，同时减少污泥产生量。 环境微生物监测与风险评估： 介绍了实时监测工具（如生物传感器、DNA/RNA定量分析）在评估修复效果和预测环境风险中的应用，确保修复过程的透明度和有效性。 本书特色 本书强调跨学科整合，将分子生物学工具、化学降解原理和生态学视角相结合。书中收录了大量来自全球的成功案例研究，并配有清晰的流程图和实验数据分析示例，旨在提供一个既具深度又富于实践指导价值的参考手册。本书内容完全聚焦于微生物在环境净化、生物地球化学循环以及传统/新兴污染物治理中的作用，不涉及特定聚合物（如聚羟基烷酸）的微生物合成路线。

评分☆☆☆☆☆

收到这本《微生物氧化及其应用：二元酸与聚羟基烷酸》后，我首先注意到的是其严谨的学术气质。我对微生物代谢领域的兴趣由来已久，尤其是那些能够产生高附加值产品的微生物转化过程。这本书将“微生物氧化”这一核心过程与“二元酸”和“聚羟基烷酸”这两个具体的应用点相结合，无疑是一个非常巧妙的切入点。我知道，二元酸作为重要的有机合成中间体，在医药、农药、高分子材料等领域有着广泛的应用。而聚羟基烷酸（PHA）则代表了生物可降解塑料的未来发展方向，其环境友好性和可降解性使其在包装、医疗等领域具有巨大的潜力。因此，我非常期待书中能够详细介绍微生物氧化在这些产物合成过程中的关键作用，包括相关的酶催化机制、代谢调控以及遗传工程改造策略。我希望这本书能够提供扎实的理论基础，同时也能展示最新的研究进展和实际应用案例，为我深入理解和开展相关领域的研究提供有力支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑为广大科研工作者和对生物技术感兴趣的读者提供了一本极具价值的参考资料。从我个人的阅读习惯来说，我会特别关注那些能够将基础理论与实际应用紧密结合的书籍。《微生物氧化及其应用：二元酸与聚羟基烷酸》正是这样一本似乎应运而生的著作。它不仅涵盖了微生物氧化的基本原理，还聚焦于两个非常热门且重要的应用领域：二元酸和聚羟基烷酸。二元酸，例如琥珀酸、富马酸等，在有机合成、聚合物生产等方面都有广泛的应用，而微生物发酵生产二元酸的研究也取得了长足的进步。聚羟基烷酸（PHA），作为一种新兴的生物可降解塑料，其环境友好性和优异的性能正逐渐受到关注，有望替代传统的石油基塑料。因此，本书对这两个领域的深入探讨，对于推动相关产业的发展具有重要的指导意义。我个人尤其关心的是书中关于如何通过工程菌株改造、发酵工艺优化来提高二元酸和PHA的产量和质量的内容，以及它们在生物材料、药物载体等方面的最新研究进展。

评分☆☆☆☆☆

我最近刚收到这本《微生物氧化及其应用：二元酸与聚羟基烷酸》，光是书名就够吸引人了。我一直对微生物的神奇能力充满好奇，特别是它们如何将我们习以为常的物质进行转化，并且还能产生对我们如此有用的东西。这本书的名字里直接点出了“微生物氧化”，这让我立刻联想到很多工业和生物技术领域。比如，很多废水处理就是利用微生物的氧化降解能力，还有一些生物催化过程也离不开氧化反应。而“二元酸”和“聚羟基烷酸”更是具体的应用方向，我知道聚羟基烷酸（PHA）是一种生物可降解塑料，这在当前环保意识日益增强的社会背景下，其研究和应用价值不言而喻。我非常期待书中能详细阐述微生物是如何实现这些复杂的氧化过程，涉及到的酶、代谢途径以及调控机制等等。同时，我也想知道这些二元酸和PHA在哪些具体的领域得到了应用，是作为生物材料、医药中间体，还是其他什么？这本书的封面设计也很简洁大气，给我一种专业严谨的感觉，让我对即将阅读的内容充满了期待。我希望这本书能让我对微生物的世界有更深入的认识，并且能从中获得一些关于生物技术创新的启发。

评分☆☆☆☆☆

这本《微生物氧化及其应用：二元酸与聚羟基烷酸》，从书名来看，就预示着它将是一场深入微生物代谢奥秘的探索之旅。我对微生物世界一直抱有浓厚的兴趣，特别是它们那些出人意料的“超能力”。“微生物氧化”这个词汇，在我脑海中立刻勾勒出各种微生物在自然界中扮演的角色，它们是分解者，也是生产者。这本书聚焦的“二元酸”和“聚羟基烷酸”，都是非常有现实意义的研究方向。我深知，许多重要的精细化学品和材料，都可以通过微生物发酵来获得，这不仅环保，而且成本效益也可能更高。对于二元酸，我好奇书中会如何讲解它们在不同微生物中的合成途径，以及如何通过调控发酵条件来提高产率。而对于聚羟基烷酸，我更期待了解它的结构多样性，不同的PHA种类在性能上有什么差异，以及微生物是如何精准合成这些不同结构的聚合物的。这本书的出现，正好填补了我在这方面的一些知识空白，我希望它能让我对微生物的代谢工程和合成生物学有更深刻的理解，并能为我的研究提供新的思路和方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目《微生物氧化及其应用：二元酸与聚羟基烷酸》让我眼前一亮。我一直对微生物在化学转化方面的强大能力感到惊叹，尤其是它们能够高效、选择性地进行氧化反应，生产出对人类有益的物质。二元酸，比如琥珀酸，作为一种基础的平台化合物，其应用前景非常广阔，而微生物发酵生产二元酸的研究也一直是热点。更不用说聚羟基烷酸（PHA），它作为一种生物可降解塑料，在解决白色污染问题上具有重要的意义。这本书的书名直接点出了这两个关键的应用方向，让我感觉它非常有深度和前瞻性。我希望书中能够详细阐述微生物氧化过程中涉及的关键酶类和代谢途径，以及如何通过基因工程和发酵技术的手段来优化这些过程，提高产物的产量和纯度。同时，我也期待了解二元酸和PHA在不同领域的具体应用，以及它们在市场上的发展前景。这本书的出版，无疑为我提供了深入了解这些重要生物技术领域的绝佳机会。