《單細胞油脂:微生物和藻類來源的油脂》為系統(tǒng)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、性質和制取加工方法,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(yè)應用進展及前景預測。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(fā)展的最新進展,以資源、功能、應用、制取為主線,在闡述當前研究成果與技術現(xiàn)狀的同時反映了其發(fā)展態(tài)勢與開發(fā)前景。
《單細胞油脂:微生物和藻類來源的油脂》可供相關科研院所、高等院校和企業(yè)等從事食用油脂、生物能源等研究和開發(fā)工作的科研管理人員、科研工作者和研發(fā)生產人員借鑒與參考;也可以作為研究生教學用書,尤其適合作為生物化工、發(fā)酵工程、能源化工、食品科學與工程等學科的教學參考用書。
適讀人群 :相關科研院所、高等院校和企業(yè)等從事食用油脂、生物能源等研究和開發(fā)工作的科研管理人員、科研工作者和研發(fā)生產人員;高校生物化工、發(fā)酵工程、能源化工、食品科學與工程等相關專業(yè)師生。
1.《單細胞油脂:微生物和藻類來源的油脂》是國際上關于“單細胞油脂”的最權威專著,由以色列古里安大學茲斐?科恩教授和英國赫爾大學考林?臘特列杰教授共同組織編寫。
2.單細胞油脂是由微生物或藻類積累的一類可食用的油脂,富含豐富的多不飽和脂肪酸,對嬰幼兒智力及視網膜發(fā)育、成年人心腦血管疾病預防和治療等具有促進作用;此外,單細胞油脂還可以用于制備工業(yè)用生物燃料。因此,近年“單細胞油脂備受關注。
3.目前國內無同類書,《單細胞油脂:微生物和藻類來源的油脂》填補該類書空白。
黃和,南京工業(yè)大學生物與制藥工程學院,科技處處長,教授,國家杰出青年基金獲得者,F(xiàn)為南京工業(yè)大學教授,博士生導師,F(xiàn)任南京工業(yè)大學科技處處長,江蘇省工業(yè)生物技術創(chuàng)新中心主任,中國石化南京工業(yè)生物技術聯(lián)合研究中心主任,同時兼任中國生物工程學會副秘書長,中國化工學會生物化工專業(yè)委員會副主任委員,國家自然科學基金委員會化學科學部專家評審組成員、科技部“十二五”863生物與醫(yī)藥技術領域主題專家,還擔任Bioprocess and Biosystems Engineering和Biotechnology and Applied Biochemistry 雜志的編委。榮獲全國優(yōu)秀科技工作者,入選教育部“新世紀優(yōu)秀人才”支持計劃。
主要從事生物基化學品的生物制造研究,先后主持與此相關的20余項國家自然科學基金、“973”計劃和“863”計劃等國家和省部級課題。共計在Biotechnology Advances(IF 9.646)、Green Chemistry (IF 6.320)、Carbon(IF 5.378)、Bioresource Technology (IF 4.98)等期刊發(fā)表SCI論文90余篇,他引400余次,H指數為12;第一發(fā)明人申請中國專利90余項、國際PCT專利3項,其中授權48項。
第一部分 導論和概述
第1章 21世紀的單細胞油脂
1.1 引言
1.2 最初階段
1.3 20世紀后25年的發(fā)展
1.3.1 GLA的生產過程
1.3.2 與可可脂等效的油脂生產過程
1.4 21世紀單細胞油脂
1.4.1 探求富含DHA的SCO
1.4.2 富含ARA的油脂
1.4.3 其他PUFASCO資源
1.5 SCO與轉基因植物油的競爭
參考文獻
第二部分 利用異養(yǎng)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
2.1 引言
2.2 從高山被孢霉1S4衍生的突變株
2.2.1 Δ9脫飽和酶缺陷型菌株
2.2.2 Δ12脫飽和酶缺陷型菌株
2.2.3 脫飽和酶活性提高的突變株
2.2.4 Δ6脫飽和酶缺陷型菌株
2.2.5 Δ5脫飽和酶缺陷型菌株
2.2.6 Δ12脫飽和酶和Δ5脫飽和酶雙缺陷型突變株
2.2.7 n3脫飽和酶缺陷型突變株
2.2.8 延長酶(EL1促使棕櫚酸轉化成硬脂酸)缺陷型菌株
2.2.9 積累甘油二酯的突變株
2.2.1 0分泌油脂的突變株
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
2.3.1 Δ9脫飽和酶
2.3.2 Δ12脫飽和酶和ω3脫飽和酶
2.3.3 Δ5脫飽和酶和Δ6脫飽和酶
2.3.4 延長酶
2.3.5 NADH細胞色素b5還原酶和細胞色素b
2.4 脫飽和酶缺陷型突變株中突變位點的鑒定
2.5 高山被孢霉菌株的遺傳操作
2.6 結論
參考文獻
第3章 通過代謝工程使產油酵母生產ω3脂肪酸
3.1 引言
3.2 篩選解脂耶氏酵母作為生產主體
3.3 生物合成途徑生產EPA和DHA
3.4 可行性論證:一種解脂耶氏酵母菌株通過“Δ6途徑”生產EPA
3.5 分離和使用強啟動子
3.6 合成解脂耶氏酵母密碼子優(yōu)化基因
3.7 將C原子引入或者移除改造的途徑
3.8 通過“Δ6途徑”用解脂耶氏酵母菌株生產EPA,占總FAME的40%
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DHA
3.10 通過“Δ6途徑”提高EPA和DHA產量的策略
3.11 通過“Δ9途徑”在不提供GLA的情況下生產EPA
3.12 結論
參考文獻
第4章 利用裂殖壺菌發(fā)酵生產二十二碳六烯酸的技術發(fā)展:歷史回顧和展望
4.1 引言
4.1.1 ω3長鏈多不飽和脂肪酸對人體健康的重要性
4.1.2 ω3長鏈多不飽和脂肪酸的來源
4.1.3 可替代技術發(fā)展的必要性
4.2 生物理性技術的應用發(fā)展
4.2.1 初步毒理學探究
4.3 發(fā)酵的擴大
4.4 菌體和提取DHA油脂的安全性評價
4.5 產品
4.6 裂殖壺菌產品的最新相關研究
4.7 結論
參考文獻
第5章 花生四烯酸:利用被孢霉屬真菌發(fā)酵生產
5.1 引言
5.2 花生四烯酸來源
5.3 高山被孢霉和高山被孢霉油脂的一些性能
5.4 長鏈多不飽和脂肪酸在高山被孢霉中的生物合成
5.5 高山被孢霉發(fā)酵
參考文獻
第6章 雙鞭藻類產單細胞油脂
6.1 引言
6.2 二十二碳六烯酸的重要性
6.3 雙鞭藻類產單細胞油脂的商業(yè)化成功
6.4 雙鞭藻類油脂與傳統(tǒng)油脂的對比
6.5 商業(yè)化生產雙鞭藻類油脂
6.5.1 菌株的選育和優(yōu)化
6.5.2 工業(yè)生產雙鞭藻類油脂(DHA油脂)
6.6 DHA油脂的特性
6.7 DHA油脂的安全性
參考文獻
第7章 海洋微藻寇氏隱甲藻利用可替代碳源異養(yǎng)生產二十二碳六烯酸研究
7.1 引言
7.2 可替代碳源的利用
7.3 乙酸的使用
7.4 乙醇用作碳源
7.5 C2為碳源生產脂肪酸
7.6 甘油作為碳源
參考文獻
第8章 利用異養(yǎng)型微藻生產二十碳五烯酸
8.1 引言
8.2 EPA
8.2.1 結構、影響和重要性
8.2.2 生物合成
8.2.3 來源
8.3 微藻生產EPA
8.3.1 EPA生產的影響因素
8.3.2 微藻的培養(yǎng)體系
8.3.3 微藻生產EPA的培養(yǎng)策略
8.4 微藻生產EPA的前景
8.5 結論
參考文獻
第9章 單細胞油脂的下游處理、萃取與純化
9.1 總論
9.2 油脂的萃取過程
9.2.1 卷枝毛霉中γ亞麻酸的萃取
9.2.2 高山被孢霉中ARA油脂的萃取
9.2.3 工藝流程設計
9.3 寇氏隱甲藻和裂殖壺菌中DHA油脂的萃取
9.3.1 發(fā)酵和富集
9.3.2 預處理和細胞破碎
9.3.3 萃取和精制
9.3.4 品質特征
9.4 微藻中油脂的萃取
9.4.1 概述
9.4.2 萃取
9.4.3 純化
參考文獻
第三部分 利用光合自養(yǎng)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
10.1 簡介
10.2 富含PUFATAG微藻的出現(xiàn)
10.2.1 微藻中油脂的積累
10.3 富含PUFA的TAG可用于葉綠體脂質
修飾的PUFA儲存池
10.4 缺刻緣綠藻的分離及其特性
10.4.1 在缺刻緣綠藻中誘導ARA的積累
10.4.2 細胞密度對ARA含量的影響
10.4.3 缺刻緣綠藻中ARA的生物合成
10.4.4 ARA在缺刻緣綠藻中的作用
10.5 DGLA的生產
10.5.1 DGLA生產力
10.6 結論
參考文獻
第11章 用微生物生產類胡蘿卜素
11.1 引言
11.2 β胡蘿卜素
11.2.1 杜氏鹽藻
11.2.2 三孢布拉霉菌
11.3 蝦青素
11.3.1 雨生紅球藻
11.3.2 紅法夫酵母/Xanthophyllomyces dendrorhous
11.4 葉黃素
11.5 其他類胡蘿卜素和其他生物體
11.6 結論
參考文獻
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(yè)化生產進展
12.1 引言
12.2 藻類:利與弊
12.3 微藻能源研究歷史
12.4 開放式池塘
12.4.1 Aquaflow Bionomic Corporation Ltd.
12.4.2 PetroSun Inc.
12.4.3 Seambiotic Ltd.
12.4.4 PetroAlgae
12.4.5 HR Biopetroleum
12.4.6 Green Star Products Inc.
12.4.7 Sapphire Energy
12.5 光生物反應器
12.5.1 GreenFuel Technologies Corporation
12.5.2 AlgaeLink N.V.
12.5.3 Valcent Products
12.5.4 Solix Biofuels
12.5.5 OriginOil
12.6 發(fā)酵
12.6.1 Solazyme
12.6.2 Bayer Technology
12.7 合成基因
12.8 前景
參考文獻
第13章 利用微藻油脂制備生物燃料:化學、生理學和生產
13.1 引言
13.2 油脂和脂肪酸
13.3 烴類
13.4 甘油三酯、脂肪酸和生物柴油制備
13.5 藻類生理學、油脂含量和脂肪酸組成
13.5.1 營養(yǎng)元素(N,P,Si)
13.5.2 碳供給
13.5.3 光照
13.5.4 鹽度
13.5.5 溫度
13.5.6 生物化學
13.6 藻種篩選
13.7 微藻生產
13.8 結論
參考文獻
第14章 利用細菌油脂制備生物燃料
14.1 引言
14.2 酶法催化油脂制備生物柴油
14.3 全細胞催化油脂制備生物柴油
14.4 微生物中性油脂及其功效
14.5 中性油脂的生物合成及其相關的酶
14.6 微生物中性油脂生產的研究
14.7 基因工程改造大腸桿菌制備生物柴油
14.8 規(guī);囵B(yǎng)用于制備生物柴油的細菌
14.9 前景與展望
參考文獻
第五部分 單細胞油脂的安全性和營養(yǎng)
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(jié)需求
15.1 引言
15.2 安全性評估
15.2.1 安全性評估方法
15.2.2 微生物菌種安全性
15.2.3 單細胞油脂成分的安全性
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
15.2.5 兒童和特殊人口研究
15.2.6 潛在出血
15.2.7 耐受性
15.2.8 ARA
15.2.9 DHA和ARA的過敏性評估
15.2.1 0市場和臨床數據
15.3 適用于單細胞油脂的法規(guī)
15.3.1 美國——食品成分
15.3.2 歐洲
15.3.3 澳大利亞和新西蘭
15.3.4 加拿大
15.4 單細胞油脂目前的法規(guī)狀態(tài)
15.4.1 美國
15.4.2 歐盟
15.4.3 澳大利亞和新西蘭
15.4.4 加拿大
15.5 結論
參考文獻
第16章 單細胞油脂的營養(yǎng)方面:花生四烯酸和二十二碳六烯酸油脂的應用
16.1 引言
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
16.3 SCO的安全性方面
16.4 SCO應用于嬰幼兒的研究
16.4.1 實驗設計和處理
16.4.2 結果
16.5 早產嬰兒中LCPUFA實驗
16.5.1 實驗設計和處理
16.5.2 結果
16.6 成人中SCO研究
16.7 結論
參考文獻
第17章 單細胞油脂中的多不飽和脂肪酸在人體營養(yǎng)中的最新發(fā)展
17.1 引言
17.2 單細胞油脂在嬰幼兒配方食品中的應用
17.2.1 早產嬰兒的單細胞油脂添加
17.2.2 足月嬰兒的單細胞油脂添加
17.3 哺乳期產婦的單細胞油脂添加
17.4 單細胞油脂對心血管健康的作用
17.4.1 單細胞油脂對脂蛋白的影響
17.4.2 單細胞油脂對甘油三酯水平的影響
17.4.3 單細胞油脂對心臟和血管功能的影響
17.4.4 單細胞油脂對動脈粥樣硬化危險因素的影響
17.5 單細胞油脂的補充及認知
17.6 結論
參考文獻
第18章 單細胞油脂在動物營養(yǎng)中的應用
18.1 引言
18.2 動物產品中長鏈ω3多不飽和脂肪酸富集
18.2.1 家禽中富集
18.2.2 產蛋雞
18.2.3 雞肉
18.2.4 豬
18.2.5 反芻動物
18.2.6 反芻動物中的多不飽和脂肪酸代謝
18.3 多不飽和脂肪酸對生長的作用
18.4 膳食控制:谷物對草料
18.5 增加肌肉組織中的多不飽和脂肪酸含量
18.6 提高牛奶中的多不飽和脂肪酸含量
18.7 給反芻動物帶來的健康益處
18.8 單細胞油脂在寵物和功能動物中的應用
18.8.1 貓和狗對長鏈多不飽和脂肪酸的需求
18.9 DHA和ARA的替代來源
18.10 馬對長鏈多不飽和脂肪酸的需求
18.11 馬所需DHA的替代來源
18.12 結論
參考文獻
第19章 單細胞油脂在水產業(yè)的應用
19.1 引言
19.2 水生動物必需的脂肪酸
19.2.1 水生環(huán)境與陸生環(huán)境
19.2.2 羅非魚
19.2.3 彩虹鱒魚
19.2.4 鮭魚
19.2.5 海生魚類
19.2.6 蝦
19.3 水生生物的必需脂肪酸資源
19.3.1 魚油和魚粉
19.3.2 植物油脂
19.3.3 微藻產單細胞油脂
19.3.4 新的GMO選擇
19.4 魚油和魚粉的緊缺
19.4.1 水產養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
19.4.2 捕魚業(yè)的輸入/水產業(yè)的輸出(CIAO)指數
19.5 SCO在水產業(yè)應用的前景
19.5.1 消費者和水產養(yǎng)殖業(yè)對可持續(xù)發(fā)展的看法
19.5.2 SCO應用于水產業(yè)的光明前景
參考文獻
第六部分 展望
第20章 單細胞油脂的未來發(fā)展前景
20.1 引言
20.2 單細胞油脂工業(yè)化的短暫歷史
20.2.1 來自Apiotrichum curvatum的可可脂等價物(CBE)
20.2.2 來自深黃被孢霉的γ亞麻酸
20.2.3 來自卷枝毛霉的γ亞麻酸
20.2.4 來自隱甲藻的DHA油脂
20.2.5 來自高山被孢霉的ARA油脂
20.2.6 來自裂殖壺菌的DHA 油脂
20.3 未來的資源
20.3.1 單細胞油脂的新資源
20.3.2 微生物的基因工程
20.3.3 植物的基因工程
20.4 單細胞油脂的未來應用
20.4.1 嬰幼兒配方奶粉
20.4.2 新的食物應用
20.4.3 動物飼料的應用
20.5 結論
參考文獻
索引