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微藻生物合成與轉化 版權信息
- ISBN：9787562874362
- 條形碼：9787562874362 ; 978-7-5628-7436-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
微藻生物合成與轉化 內容簡介
微藻是古老的原核或真核光合生物，光合作用效率高，是地球上的主要初級生產力。微藻細胞作為“天然的綠色工廠”，可以合成先進燃料與高值化學品，在合成生物制造領域具有獨特優勢。本書作者多年來密切跟蹤微藻合成生物技術研究的前沿和進展，并結合自身的研究實踐和體會，組織課題組成員共同對現有信息進行了歸納整理和總結，希望能夠為我國微藻生物技術研究開發盡綿薄之力。本書首先對微藻、微藻生物產業的發展、碳中和背景下的微藻生物技術發展機遇與挑戰進行了概括，隨后介紹了微藻基礎生物學、微藻的光合固碳屬性、微藻的生長與繁殖、微藻基因編輯技術與合成生物學、微藻生物質下游處理技術、微藻生物轉化與合成高價值產品，*后本書還介紹了代表性的經濟微藻，以及典型的微藻綠色低碳產品與應用。本書可作為高等學校生物工程相關專業本科高年級學生、研究生的學習用書，以及教師、科技工作者和企業專業技術人員的參考書；尤其對從事微藻研究的科研人員將具有很好的指導意義。
微藻生物合成與轉化 目錄
第.1章緒論1 1.1微藻分類學特征與屬性………………………………………………1 1.2微藻生物產業的發展簡史……………………………………………2 1.3碳中和背景下的微藻生物技術發展機遇與挑戰……………………4 1.3.1碳中和背景下微藻生物技術的發展機遇……………………4 1.3.2微藻固碳產業面臨的挑戰……………………………………5 參考文獻………………………………………………………………………6 第2章微藻基礎生物學8 2.1微藻的基本特征………………………………………………………8 2.2藻類系統發生與分類…………………………………………………10 2.2.1系統演化過程…………………………………………………10 2.2.2分類和繁殖……………………………………………………11 2.3全球分布與生態影響…………………………………………………15 2.3.1藻類對河流湖泊池塘等生態系統的影響……………………15 2.3.2微藻對海洋生態系統的影響…………………………………16 參考文獻………………………………………………………………………17 第3章微藻的光合固碳屬性18 3.1CO2濃縮機制…………………………………………………………19 3.2固碳反應的關鍵酶Rubisco…………………………………………23 3.3光合作用與葉綠體進化………………………………………………262微藻生物合成與轉化 3.4光合生理生化測定與分析……………………………………………30 參考文獻………………………………………………………………………32 第4章微藻的生長與繁殖34 4.1微藻種質資源采集與純化……………………………………………34 4.1.1國際主要藻類資源庫的保藏和共享利用……………………34 4.1.2我國藻類資源保藏現狀………………………………………36 4.1.3微藻樣品的采集………………………………………………37 4.1.4微藻的分離純化………………………………………………38 4.2微藻的營養模式………………………………………………………40 4.2.1光自養模式……………………………………………………40 4.2.2異養模式………………………………………………………41 4.2.3混合營養模式…………………………………………………42 4.2.4光異養培養……………………………………………………44 4.3常見培養模式與設備…………………………………………………44 4.3.1微藻培養模式…………………………………………………44 4.3.2培養設備———光生物反應器…………………………………47 4.4影響生長繁殖的關鍵因素……………………………………………53 4.4.1培養基成分……………………………………………………53 4.4.2環境因子………………………………………………………56 參考文獻………………………………………………………………………59 第5章微藻基因編輯技術與合成生物學61 5.1基因轉移技術…………………………………………………………62 5.1.1轉化方法………………………………………………………62 5.1.2微藻基因編輯技術……………………………………………65 5.2基因表達系統…………………………………………………………67 5.2.1核轉化系統……………………………………………………67 5.2.2葉綠體基因表達系統…………………………………………69 5.2.3真核微藻生產與優化…………………………………………69 5.2.4微藻基因表達系統的優勢……………………………………70 5.2.5利用合成生物學.生產藻類產品的商業附加值………………71目錄3 5.3轉基因株系的篩選方法………………………………………………72 5.3.1核轉化篩選方法………………………………………………72 5.3.2葉綠體轉化篩選方法…………………………………………74 5.4基因編輯策略與工具…………………………………………………75 5.4.1啟動子和終止子………………………………………………75 5.4.2內含子促進表達………………………………………………76 5.4.3密碼子優化……………………………………………………76 5.4.4位置效應和基因沉默…………………………………………76 5.4.5多基因共表達…………………………………………………77 5.4.6葉綠體和線粒體基因組轉化…………………………………78 5.5合成重組蛋白…………………………………………………………78 5.5.1微藻合成重組蛋白質類藥物的優缺點………………………79 5.5.2真核微藻中的基因表達、翻譯和翻譯后修飾………………81 5.5.3微藻表達重組蛋白的應用……………………………………83 5.6生產不飽和脂肪酸……………………………………………………84 5.6.1微藻脂質生物合成途徑………………………………………85 5.6.2脂質代謝改造…………………………………………………85 5.7微藻重組疫苗…………………………………………………………92 5.7.1重組微藻在人類疾病中的應用………………………………92 5.7.2重組微藻疫苗預防水產養殖病害……………………………94 5.8微藻靶向藥物遞送……………………………………………………97 5.8.1微藻機器人(MicroalgaebasedRobot)的特性………………98 5.8.2微藻機器人的表面功能化與集成途徑………………………99 5.8.3微藻靶向藥物遞送應用……………………………………101 參考文獻……………………………………………………………………104 第6章微藻生物質下游處理技術106 6.1常見的微藻采收方法………………………………………………106 6.2細胞破碎方法…………………………………………………………110 6.2.1細胞破碎技術概述…………………………………………110 6.2.2幾種常用的細胞破碎技術…………………………………111 6.3活性物質提取技術…………………………………………………113 6.3.1微藻提取技術概述…………………………………………1134微藻生物合成與轉化 6.3.2常用提取方法………………………………………………114 6.3.3濃縮與干燥…………………………………………………117 參考文獻……………………………………………………………………117 第7章微藻生物轉化與合成高價值產品119 7.1脂質與脂肪酸…………………………………………………………119 7.1.1微藻脂質代謝途徑…………………………………………120 7.1.2微藻脂質提取方法…………………………………………121 7.1.3微藻多不飽和脂肪酸含量提高……………………………123 7.1.4多不飽和脂肪酸的應用……………………………………124 7.2微藻多糖………………………………………………………………125 7.2.1微藻多糖的結構……………………………………………126 7.2.2微藻多糖的生物活性及應用………………………………127 7.2.3已被開發研究的幾類微藻多糖……………………………128 7.2.4多糖研究發展方向…………………………………………129 7.3捕光色素蛋白復合體………………………………………………130 7.3.1藻膽體………………………………………………………130 7.3.2巖藻黃素葉綠素a/c蛋白復合體(FCP)…………………132 7.3.3多甲藻黃素葉綠素a蛋白復合物(PCP)…………………133 7.3.4藻類天然熒光蛋白的應用…………………………………134 7.4色素……………………………………………………………………138 7.4.1葉綠素———小球藻…………………………………………139 7.4.2藻藍蛋白———螺旋藻………………………………………139 7.4.3藻紅蛋白———紫球藻………………………………………140 7.4.4β胡蘿卜素———杜氏鹽藻…………………………………140 7.4.5蝦青素———雨生紅球藻……………………………………141 7.4.6巖藻黃素———硅藻、褐藻等…………………………………142 7.5植物基蛋白……………………………………………………………143 7.6全細胞生物質———食品/飼料原料…………………………………148 參考文獻……………………………………………………………………150目錄5 第8章10種常見的代表性經濟微藻152 8.1藍藻門螺旋藻………………………………………………………152 8.2綠藻門小球藻…………………………………………………………155 8.3綠藻門雨生紅球藻…………………………………………………158 8.4綠藻門萊茵衣藻……………………………………………………159 8.5裸藻門纖細裸藻……………………………………………………162 8.6硅藻門三角褐指藻…………………………………………………164 8.7紅藻門紫球藻…………………………………………………………166 8.8金藻門等鞭金藻……………………………………………………168 8.9真眼點藻綱微擬球藻………………………………………………170 8.10溝鞭藻綱寇氏隱甲藻………………………………………………172 參考文獻……………………………………………………………………174 第9章典型的微藻綠色低碳產品與應用175 9.1營養與健康食品……………………………………………………175 9.2生物與醫藥產品……………………………………………………184 9.2.1β胡蘿卜素…………………………………………………184 9.2.2蝦青素………………………………………………………185 9.2.3葉黃素………………………………………………………186 9.2.4多糖…………………………………………………………186 9.2.5肽……………………………………………………………187 9.2.6維生素………………………………………………………187 9.2.7藻膽蛋白……………………………………………………188 9.3餌料與飼料……………………………………………………………191 9.3.1微藻餌料的營養功能成分…………………………………192 9.3.2微藻餌料的技術功能特性及優勢…………………………195 9.3.3微藻餌料與飼料的前景和挑戰……………………………197 9.4生物能源………………………………………………………………198 9.4.1厭氧消化生產生物燃料……………………………………199 9.4.2光合產氫……………………………………………………201 9.4.3生產生物柴油………………………………………………202 9.4.4微藻生物燃料的發展現狀與未來…………………………2036微藻生物合成與轉化 9.5節能減排與環境修復………………………………………………204 9.5.1節能減排……………………………………………………204 9.5.2環境修復……………………………………………………207 9.6微藻肥與生態農業…………………………………………………209 9.6.1微生物肥的功能……………………………………………209 9.6.2微藻作為生物肥的方式……………………………………212 9.6.3利用廢水培養微藻作為生物肥……………………………213 9.7微藻基生物材料……………………………………………………213 9.7.1有關生物基材料現行政策…………………………………214 9.7.2微藻生物材料的類型與應用………………………………214 9.7.3微藻生物材料的機遇和挑戰………………………………217 參考文獻……………………………………………………………………218 索引220
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微藻生物合成與轉化 作者簡介
范建華，華東理工大學／石河子大學教授，博士生導師。國家高層次青年人才（教育部青年長江學者），斯坦福大學訪問學者，入選上海市“浦江人才”計劃、上海市“晨光計劃”、江蘇省“雙創人才”。榮獲上海海洋科學技術獎一青年科技創新獎、“東富龍”生物工程優秀青年科學家獎。承擔國家自然科學基金、國家重點研發計劃等10多個國家級／省部級項目。發表論文50多篇，總被引用超過2000余次，入選ESI高被引論文1篇、熱點論文1篇；申請發明專利27項，授權12項。擔任4本SCI期刊編委，擔任中國生物工程學會一碳生物技術專委會委員、中國化工學會生物化工專業委員會青年學者工作委員會委員、上海市生物工程學會一碳生物技術專委會委員、上海市生物工程學會合成生物學專委會委員。主要研究方向為生物轉化與綠色『氐碳技術、合成生物系統構建與應用。
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