酶工程原理與技術(shù)

前言

　　自從《酶工程原理與技術(shù)》2005年由高等教育出版社出版以來，已經(jīng)在國內(nèi)高等院校生物技術(shù)、生物工程及有關(guān)專業(yè)廣泛使用，取得良好教學(xué)效果。在此基礎(chǔ)上，編者廣泛收集國內(nèi)外有關(guān)酶工程原理與技術(shù)的文獻(xiàn)資料，根據(jù)國內(nèi)外酶工程的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢，結(jié)合筆者的教學(xué)、科研成果，經(jīng)過去粗取精、去偽存真的推敲過程，對該書的內(nèi)容作了較大的修改和補(bǔ)充?！　〗畮啄陙?，隨著易錯PCR（error-prone PCR）、DNA重排（DNA shuffling）、基因家族重排（gene family shuffling）等基因隨機(jī)突變技術(shù)和各種高通量篩選（high throughput screening）技術(shù)的發(fā)展，酶分子定向進(jìn)化（enzyme molecule directed evolution）技術(shù)已經(jīng)成為生物科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究熱點之一。酶分子定向進(jìn)化是模擬自然進(jìn)化過程（隨機(jī)突變和自然選擇），在體外進(jìn)行基因的隨機(jī)突變，建立突變基因文庫，在人工控制條件的特殊環(huán)境中，通過定向選擇獲得酶的突變體的技術(shù)過程。酶分子定向進(jìn)化技術(shù)具有適應(yīng)面廣、目的性強(qiáng)、效果顯著等特點，可以在較短的時間內(nèi)獲得具有新的催化特性的酶突變體。定向進(jìn)化可以顯著提高酶的催化效率、增強(qiáng)酶的穩(wěn)定性、改變酶的底物專一性等，已經(jīng)成為一種快速有效地改進(jìn)酶催化特性的手段。為此，本書新增酶分子定向進(jìn)化一章，由原來的11章擴(kuò)展為12章，對其他章節(jié)的內(nèi)容也作了修改和補(bǔ)充?！　”緯牡谝弧⒍?、三、四、五、六、七、八、十一、十二章由郭勇編寫，第九、十章由徐巖編寫，在編寫的過程中，得到有關(guān)專家、教授的熱情關(guān)注和幫助，提供了不少的資料和寶貴意見，在此表示衷心感謝。　　雖然第2版的內(nèi)容有較多的更新，但是由于酶工程原理與技術(shù)發(fā)展迅速，新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，加上筆者水平所限，不當(dāng)之處誠請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《酶工程原理與技術(shù)（第2版）》是在第1版的基礎(chǔ)上，根據(jù)國內(nèi)外酶工程的最新研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢，結(jié)合編者的教學(xué)、科研成果修改補(bǔ)充而成?！　　睹腹こ淘砼c技術(shù)（第2版）》主要介紹酶的生產(chǎn)與應(yīng)用的基本原理和基本技術(shù)。全書共3篇12章，第一章“緒論”，簡明地介紹了酶的一些基本概念和酶工程的發(fā)展概況；第一篇“酶的生產(chǎn)”，講述了酶生物合成的基本理論、酶的生物合成法生產(chǎn)、酶的提取與分離純化等內(nèi)容；第二篇“酶的改性”，講述酶改性的基本理論、酶分子修飾、酶分子定向進(jìn)化、酶固定化和酶非水相催化等內(nèi)容；第三篇“酶的應(yīng)用”，介紹酶應(yīng)用的基本理論、酶反應(yīng)器的應(yīng)用和酶在各領(lǐng)域的應(yīng)用等?！　　睹腹こ淘砼c技術(shù)（第2版）》可作為高等院校生物技術(shù)、生物工程、生物化工、生物制藥、發(fā)酵工程、生物科學(xué)等專業(yè)的酶工程課程教材使用，也可供相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)工作者、科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一章　緒論第一節(jié)　酶的基本概念與發(fā)展歷史第二節(jié)　酶的分類與命名第三節(jié)　酶的活力測定第四節(jié)　酶工程發(fā)展概況與前景第一篇　酶的生產(chǎn)第二章　酶生物合成的基本理論——酶的生物合成及其調(diào)節(jié)第一節(jié)　RNA的生物合成——轉(zhuǎn)錄第二節(jié)　蛋白質(zhì)的生物合成——翻譯第三節(jié)　酶生物合成的調(diào)節(jié)第三章　酶的生物合成法生產(chǎn)第一節(jié)　產(chǎn)酶細(xì)胞的選擇第二節(jié)　培養(yǎng)基的配制第三節(jié)　產(chǎn)酶工藝條件及其控制第四節(jié)　微生物發(fā)酵產(chǎn)酶第五節(jié)　植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶第六節(jié)　動物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶第四章　酶的提取與分離純化第一節(jié)　細(xì)胞破碎第二節(jié)　提取第三節(jié)　沉淀分離第四節(jié)　離心分離第五節(jié)　過濾與膜分離第六節(jié)　層析分離第七節(jié)　電泳分離第八節(jié)　萃取分離第九節(jié)　結(jié)晶第十節(jié)　濃縮與干燥第二篇　酶的改性第三篇　酶的應(yīng)用主要參考書目中英文名詞對照索引

章節(jié)摘錄

　　根據(jù)所使用的細(xì)胞種類不同，生物合成法可以分為微生物發(fā)酵產(chǎn)酶、植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶和動物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶，其中又以微生物發(fā)酵產(chǎn)酶應(yīng)用最廣?！　〗?jīng)過預(yù)先設(shè)計，通過人工操作，利用微生物細(xì)胞的生命活動合成所需酶的生產(chǎn)方法稱為酶的發(fā)酵法生產(chǎn)。　　根據(jù)微生物細(xì)胞培養(yǎng)方式的不同，發(fā)酵法可以分為液體深層培養(yǎng)發(fā)酵、固體培養(yǎng)發(fā)酵、固定化細(xì)胞發(fā)酵、固定化原生質(zhì)體發(fā)酵等。例如，利用游離的或者固定化的枯草桿菌生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶，利用游離的或者固定化的黑曲霉生產(chǎn)糖化酶、果膠酶，利用大腸桿菌生產(chǎn)谷氨酸脫羧酶、多核苷酸聚合酶，利用固定化原生質(zhì)體生產(chǎn)谷氨酸脫氫酶等?！　?0世紀(jì)70年代興起并發(fā)展起來的植物細(xì)胞培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，使酶的生產(chǎn)方法進(jìn)一步發(fā)展。動、植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶，首先需獲得優(yōu)良的動、植物細(xì)胞，然后利用動、植物細(xì)胞在人工控制條件的生物反應(yīng)器中培養(yǎng)，經(jīng)過細(xì)胞的生命活動合成酶，再經(jīng)分離純化，得到所需的酶。例如，利用大蒜細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)超氧化物歧化酶，利用木瓜細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶，利用人黑色素瘤細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)纖溶酶原激活劑等?！　∩锖铣煞ㄅc提取分離法比較，具有生產(chǎn)周期較短，酶的產(chǎn)率較高，不受生物資源、地理環(huán)境和氣候條件等的影響等特點，但是它對發(fā)酵設(shè)備和工藝條件的要求較高，在生產(chǎn)過程中必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制?！　　?/pre>








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