生物高分子(第3a卷)--聚酯Ⅰ(生物系统和生物工程法生产)

本多卷书综述了生物高分子产生和代谢情况。另外，包括生物工程法生产、从生命体分离和改性、材料特性及其在不同领域的应用，如应用在日用产品、医学、制药工业、食品工业、农业、纺织工业和包装工业，还概述了生物高分子的发展前景。第3a卷、第3b卷和第4卷着重介绍由细菌和真菌合成的聚酯。涵盖这些生物高分子的合成、代谢及其生产和分离总况。另外，还介绍以不同方法合成的聚酯，包括化学工艺生产生物可降解材料的相关进展。第3a卷内容包括：聚羟基脂肪酸酯（PHA）·非储存性PHA·聚苹果酸·角质·软木脂·化学方法生产生物可降解聚酯·在医学和药学中的应用·体外合成聚酯·物理性质·生物可降解·化学合成和改性·发酵工艺生产聚酯·发酵工艺的建模·转基因生产聚酯。

1１引言1
12历史概况2
13角质的存在与超级结构2
14角质的分离4
15角质的解聚4
151化学解聚4
152酶催化解聚6
16角质的单体组成6
17角质的结构8
18角质的生物合成11
181C16系角质单体的生物合成11
182C18系角质单体的生物合成14
183从单体到角质合成16
19角质的降解18
191角质在植物中的降解18
192动物对角质的降解19
193细菌对角质的降解20
194真菌对角质的降解21
110角质的功能27
1101角质在植物与环境间的物质交换中的作用27
1102角质在植物对低温的适应性中的作用28
1103角质在植物与微生物相互作用中的作用28
1104角质在植物器官发育过程中的作用32
111角质和角质酶的商业前景33
112前景与展望33
113专利34
114缩略语35
1.15参考文献36

2植物软木脂43
Pappachan E.Kolattukudy博士、教授
胡风庆译
２１引言43
22历史概况44
23软木脂的分布和超级结构44
２４软木脂化细胞壁的分离45
25软木脂的化学组成46
２５１软木脂中的脂肪成分47
252软木脂中的芳香族化合物成分48
26软木脂的结构52
27软木脂的生物合成56
271脂肪族单体的生物合成57
272软木脂芳香族单体的酶催化合成61
273从单体合成高分子63
28软木脂的降解65
29软木脂的功能68
210软木脂的潜在应用前景70
211前景与展望71
212专利71
213缩略语71
214参考文献72

3水溶性脂肪族聚酯：聚苹果酸79
BongSeop Lee博士，Michel Vert博士、教授，Eggehard Holler博士、教授
吴小明译
3１引言79
32历史概况80
321天然的聚苹果酸80
322化学合成的聚苹果酸81
33化学结构83
34分布84
341天然聚苹果酸84
342化学合成聚苹果酸86
35功能91
351分析91
352物理化学性质91
353化学93
354生理学94
355生物化学96
356降解和生物降解97
36生产99
37应用99
38前景与展望101
39专利102
310缩略语105
311参考文献105

4微生物合成的非水溶性脂肪族聚酯——聚羟基脂肪酸酯111
Joseph M.Merrick博士、教授
郑重译
41引言111
42聚羟基脂肪酸酯的生物合成113
421短链聚羟基脂肪酸酯113
42２中长链聚羟基脂肪酸酯115
423聚羟基脂肪酸酯生物合成所需的基因组成116
43聚3羟基丁酸酯的降解117
431聚3羟基丁酸酯的胞内降解117
432天然聚3羟基丁酸酯颗粒的性质117
433聚羟基脂肪酸酯的胞外降解119
44聚羟基脂肪酸酯颗粒结合蛋白120
453羟基丁酸与乙酰辅酶A的转化121
46聚羟基脂肪酸酯代谢的调控121
47缩略语124
48参考文献125

5原核细胞和真核细胞中的非储存性聚R3羟基脂肪酸酯129
Rosetta N.Reusch博士、教授
郑重译
51引言129
52历史概况130
521聚3羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体130
522蛋白质结合的复合聚羟基脂肪酸酯134
５3复合聚羟基脂肪酸酯的分布135
54复合聚羟基脂肪酸酯的合成和降解136
55复合聚羟基脂肪酸酯的物理性质136
56低聚R３羟基丁酸酯介导的跨膜离子转运139
５7聚３羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体介导的跨膜离子转运143
571平面脂双层中的大肠埃希菌来源的聚３羟基丁酸酯
和聚磷酸的复合体143
５72由复合聚3羟基丁酸酯128和聚磷酸合成的离子通道146
573聚３羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体离子通道性质146
574聚３羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体结构154
575聚３羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体通道活性机理157
576聚３羟基丁酸酯和聚磷酸的复合体的假定作用158
58蛋白质结合的复合聚羟基脂肪酸酯161
581真细菌161
582真核细胞166
59复合聚羟基脂肪酸酯在人类疾病中的作用168
５91动脉硬化168
592糖尿病169
510方法170
５101提取复合聚羟基脂肪酸酯蛋白170
５102复合聚羟基脂肪酸酯的测定171
５11现状和结论174
512前景与展望175
５１３缩略语176
５１4参考文献177

6聚羟基脂肪酸酯合酶——聚羟基脂肪酸酯合成过程中的关键酶183
Bernd H.A.Rehm博士，Alexander Steinbüchel博士、教授
丘远征译
6１引言183
62术语 184
63聚羟基脂肪酸酯合酶基因的克隆方案 185
64聚羟基脂肪酸酯合酶基因的组织形式189
65聚羟基脂肪酸酯合酶的一级结构197
66聚羟基脂肪酸酯合酶的二级结构和四级结构208
67聚羟基脂肪酸酯合酶的拓扑结构模型及其定点突变分
析210
68对聚羟基脂肪酸酯合酶的催化机制的推测 213
69 决定聚羟基脂肪酸酯分子量和组成的因素 216
610聚羟基脂肪酸酯颗粒 217
611聚羟基脂肪酸酯的胞外合成 217
612中心代谢途径的中间产物向聚羟基脂肪酸酯生物合成
的转化 219
613总结与展望220
614缩略语220
615参考文献221

7聚羟基脂肪酸酯生物合成的代谢途径和代谢工程229
Kazunori Taguchi博士，Seiichi Taguchiz博士，Kumar Sudesh博士，
Akira Maehara博士，Takeharu Tsuge博士，Yoshiharu Doi博士、教授
丘远征译
7１引言229
72聚羟基脂肪酸酯生物合成的代谢途径230
73聚羟基脂肪酸酯生物合成相关基因的组织形式233
74聚羟基脂肪酸酯生物合成中提供单体的酶241
741β酮硫解酶（PhaA）241
742乙酰乙酰辅酶A还原酶(PhaB)242
743R3羟基脂酰酰基载体蛋白辅酶A转移酶(PhaG)243
74４R特异的烯脂酰辅酶A水合酶(PhaJ)244
7５聚羟基脂肪酸酯生物合成的代谢工程及其改造244
7５１重组大肠埃希菌中聚羟基脂肪酸酯生产的代谢工程245
7５２罗氏真养菌聚羟基丁酸酯4和假单胞菌中聚羟基脂肪酸酯
合成的代谢途径改造250
7６前景与展望25５
77缩略语255
78参考文献256

8聚羟基丁酸酯合成的代谢通量分析263
Sang Yup Lee博士、教授，Soon Ho Hong工学硕士，Si Jae Park工学硕士，
Richard van Wegen博士，Anton P.J.Middelberg博士
卢晓芸译
8１引言263
82历史概况265
83由罗氏真养菌生产聚羟基丁酸酯266
84由重组大肠埃希菌生产聚羟基丁酸酯269
85结论与展望273
86专利274
87致谢275
88缩略语275
89参考文献276

9短链聚羟基脂肪酸酯的发酵生产279
Sang Yup Lee博士、教授，Si Jae Park工学硕士
卢晓芸译
9１引言279
92历史概况280
９３通过细菌发酵生产短链聚羟基脂肪酸酯281
９３１罗氏真养菌282
９３２广泛产碱菌285
９３３其他细菌287
９４用代谢工程菌进行聚羟基脂肪酸酯的生物合成290
９４１重组大肠埃希菌290
９４２重组罗氏真养菌296
９５通过细菌发酵生产短链聚羟基脂肪酸酯的经济学思考298
９６前景与展望301
９７专利302
９８致谢303
９９缩略语303
９１０参考文献304

10中长链聚羟基脂肪酸酯的发酵生产309
Ruud A.Weusthuis,Birgit Kessler,Marcia P.M.Dielissen,
Bernard Witholt,Gerrit Eggink
欧阳少平译
１０１引言309
１０２历史概况310
１０３分布310
１０４功能311
１０５生物化学313
1051β氧化313
1052脂肪酸合成313
1053不饱和脂肪酸314
１０6生理和工艺研究进展314
1061发酵工艺研究进展314
１０62中长链聚羟基脂肪酸酯单体组分的控制317
1063传氧和产热319
１０64副产物321
１０７基因分子生物学321
1071重组假单胞菌321
1072重组大肠埃希菌322
１０８下游工艺324
109生产325
１０９１中长链聚羟基脂肪酸酯和短链聚羟基脂肪酸酯的生产325
10９2生产的载体326
1093应用326
１０９４专利328
１０１０前景与展望329
１０１１致谢331
１０１２缩略语331
１０１３参考文献331

11短链中长链聚羟基脂肪酸酯的生物合成和发酵生产337
Sang Yup Lee博士、教授，Si Jae Park工学硕士
欧阳少平译
111引言337
112历史概况339
113聚羟基脂肪酸酯合成的一般代谢途径339
１１4由野生菌生产短链中长链聚羟基脂肪酸酯343
115由基因工程菌生产短链中长链聚羟基脂肪酸酯344
1151由重组大肠埃希菌生产中长链聚羟基脂肪酸酯和短链中长
链聚羟基脂肪酸酯344
1152由重组假单胞菌生产中长链聚羟基脂肪酸酯和短链中长
链聚羟基脂肪酸酯349
1153由重组罗氏真养菌生产短链中长链聚羟基脂肪酸酯351
116前景与展望352
117专利353
118致谢353
119缩略语354
1110参考文献354

12用活性污泥生产聚羟基脂肪酸酯359
Hiroyasu Satoh博士，Takashi Mino博士
欧阳少平译
121引言359
122历史概况361
1221活性污泥中的聚羟基脂肪酸酯362
1222微生物的研究364
123化学结构和分布365
124活性污泥生产聚羟基脂肪酸酯的生物化学366
1241在厌氧条件下由聚磷酸积累生物生产聚羟基脂肪酸酯367
1242在厌氧条件下由糖原积累生物生产聚羟基脂肪酸酯368
125活性污泥积累聚羟基脂肪酸酯的微生物学和基因研究369
126前景与展望370
127专利370
128缩略语370
129参考文献371

13体外聚羟基脂肪酸酯的生物合成377
Shiming Zhang博士，Robert W.Lenz博士、教授，
Steve Goodwin博士、教授
陈晶瑜译
13１引言377
132研究概况378
1321聚羟基脂肪酸酯合酶活性的检测379
1322可溶性聚羟基脂肪酸酯合酶的提取和酶活力研究380
133聚羟基脂肪酸酯合酶的性质381
1331聚合反应的延迟期382
1332滞后期的消除384
1333底物特异性384
134聚合反应的机制386
135体外羟基脂酰辅酶A单体的聚合389
1351聚合物性质的控制389
1352新型聚羟基脂肪酸酯393
1353聚羟基脂肪酸酯合酶的多样性394
136辅酶A循环系统394
137前景与展望395
138专利395
139缩略语396
13.10参考文献397

14聚酯的酶法聚合401
Shiro Kobayashi博士、教授，Hiroshi Uyama博士
陈晶瑜译
１４1引言401
１４2历史概况403
１４３环状单体的开环聚合403
１４３１内酯的聚合403
1432其他环状单体的聚合408
１４33环状单体的共聚409
1434末端官能化聚酯的一步合成410
144二羧酸衍生物和二元醇的聚合412
1441由二羧酸合成聚酯412
１４42由二羧酸酯合成聚酯413
１４43由酸酐衍生物合成聚酯418
１４44通过酶促缩聚反应合成聚碳酸酯418
145羟酸衍生物的缩聚418
146脂肪酶催化的高分子修饰420
１４７前景与展望421
１４８专利421
１４９缩略语423
１４１０参考文献424

15转基因植物中的聚羟基脂肪酸酯合成431
Yves Poirier博士、教授，Kenneth J.Gruys博士
宫强刘樱译
１５１引言431
１５２研究概况432
153在植物中合成聚羟基脂肪酸酯434
1531在拟南芥中合成聚３羟基丁酸酯435
1532在其他植物中合成聚３羟基丁酸酯442
1533在植物中合成３羟基丁酸和3羟基戊酸的共聚物447
1534在植物中合成中长链聚羟基脂肪酸酯450
154植物中聚羟基脂肪酸酯的新用途456
1541聚羟基脂肪酸酯改进纤维性质456
1542聚羟基脂肪酸酯作为食品添加剂457
1543聚羟基脂肪酸酯作为植物代谢途径的工具458
１５5农业生产聚羟基脂肪酸酯的展望460
156植物中聚羟基脂肪酸酯的相关专利462
157缩略语464
158参考文献465

索引４７１