目录 1
第一章 微生物与酶 1
第一节 微生物酶的产生和发展 1
一、酶的起源、发展和特点 1
二、微生物的特点 3
第二节 微生物酶的生产 4
一、酶的生产菌的筛选 4
二、工业上常用的产酶微生物 7
三、极端环境微生物和可培养微生物的新酶种 8
四、微生物酶的多样性 9
参考文献 10
一、酶发现历史的回顾 11
第一节 概述 11
第二章 新酶的筛选 11
二、生物催化反应对新酶筛选的挑战 12
三、工作流程 14
第二节 微生物酶的来源 14
一、从市场供应的酶库筛选 15
二、微生物培养物资源 16
三、从基因克隆库筛选 17
四、综合利用酶资源 18
第三节 酶的筛选 19
一、几个策略问题 19
二、不同的筛选方法 20
三、发现酶的其他途径 22
一、确定筛选准则 23
第四节 筛选实例：酯酶和脱氢酶 23
二、选择底物 24
三、备选物的分离和定性 26
四、生物催化剂发现和开发的新的快速筛选技术 27
参考文献 28
第三章 微生物细胞和酶固定化技术 30
第一节 微生物酶和细胞的固定化 31
一、固定化酶和固定化细胞的定义 31
二、固定化酶的制备方法 31
（一）吸附法 32
（二）包埋法 33
（三）共价结合法 35
三、固定化酶新方法 38
四、多酶系统的固定化 39
五、固定化细胞的制备方法 40
第二节 酶的共固定化 42
一、辅因子的固定化 43
二、多酶系统的共固定化 45
三、固定化细胞 45
四、固定化酶和固定化细胞的比较 46
第三节 固定化载体和方法的比较与选择 47
一、固定化载体的比较与选择 47
（一）有机高分子载体材料 47
（二）无机载体材料 49
（三）复合载体材料 49
（四）其他新型载体材料 50
二、固定化方法的比较与选择 51
二、固定化后酶的性质变化 52
第四节 固定化酶和固定化细胞的性质 52
一、影响固定化酶和细胞的性质的因素 52
三、固定化细胞的性质 55
第五节 固定化酶和固定化细胞的形状与生物反应器 56
一、各种形状的固定化生物催化剂及其性质 56
二、生物反应器的类型和特点 56
三、选择生物反应器的依据 58
四、固定化生物催化剂的应用及发展趋势 60
（一）固定化酶在制药工业上的应用 60
（二）固定化酶和固定化细胞在医疗上的应用 61
（三）固定化酶在食品、发酵工业中的应用 61
（四）固定化细胞在环境保护中处理有机废水方面的应用 62
（五）利用固定化细胞生物反应器生产能源 64
（六）固定化酶在仪器分析中的应用 65
参考文献 66
第四章 微生物酶应用技术 68
第一节 提高对映体选择性的方法 68
一、蛋白质工程方法 69
二、底物和培养基工程 71
三、制备固定化酶 72
四、溶剂系统的选择 72
五、其他方法 73
第二节 辅因子再生 75
一、烟酰胺类辅因子的再生 76
二、酶膜反应器中的辅酶和辅因子再生 80
三、烟酰胺类辅因子的保留 81
一、传统生物反应器 82
第三节 生物反应器 82
二、固定化酶反应器 84
三、酶膜反应器 84
（一）酶膜反应器的分类 85
（二）酶膜反应器的应用 86
第四节 非水介质中的生物催化反应 87
一、非水相反应体系的类型 88
二、非水介质中酶反应的特点 88
三、非水介质中影响酶活性的因素 88
四、非水介质在酶催化反应中的应用 90
第五节 双水相反应体系 91
一、双水相体系的特点 91
二、双水相体系的分类 92
三、双水相体系生物反应的影响因素 94
参考文献 97
第五章 微生物醇脱氢酶及其应用 101
第一节 醇脱氢酶的酶学特性及类型 102
一、醇脱氢酶的结构特点及分类 102
二、微生物醇脱氢酶 103
（一）酵母和常温细菌醇脱氢酶 103
（二）古细菌和嗜热菌醇脱氢酶 105
第二节 醇脱氢酶在手性合成中的应用 107
一、醇脱氢酶在合成手性伯醇中的应用 107
二、醇脱氢酶在合成手性仲醇中的应用 107
（一）利用两种微生物合成手性仲醇 108
（二）利用一种微生物合成手性仲醇 111
三、醇脱氢酶在合成其他手性药性中的应用 119
参考文献 120
第六章 微生物脂肪酶及其应用 123
第一节 概述 123
第二节 脂肪酶的筛选育种及生产 125
一、脂肪酶产生的培养条件优化 125
二、微生物产生的脂肪酶的类型 127
第三节 脂肪酶的酶学特性 127
一、脂肪酶的理化特性 127
二、脂肪酶的催化特性 128
第四节 脂肪酶的催化机制 129
一、活性中心的结构及氨基酸序列 129
二、脂肪酶的底物特异性 131
（一）脂肪酶抑制的动力学 133
三、脂肪酶作用的抑制剂 133
（二）可逆的非专一性抑制剂 134
（三）可逆的专一性抑制剂 136
（四）作用于活性位点的不可逆抑制剂 136
第五节 非水相介质中的脂肪酶催化 137
一、非水相反应特点 137
二、非水相反应体系类型 138
三、非水相催化的研究进展 142
第六节 脂肪酶的应用 143
一、在乳制品工业中的应用 143
二、在石油化学工业中的应用 143
三、在油脂改性中的应用 144
四、在去垢剂工业中的应用 145
六、在手性合成中的应用 146
五、在日用化学品合成中的应用 146
（一）2-芳基丙酸类药物的拆分 148
（二）合成其他的手性药物中间体 148
（三）合成光学活性农药 148
七、脂肪酶应用新进展 150
参考文献 151
第七章 微生物环氧化物水解酶及其应用 155
第一节 概述 155
一、微生物环氧化物水解酶的特点 157
二、细菌产生的环氧化物水解酶 157
三、真菌产生的环氧化物水解酶 160
第二节 环氧化物水解酶产生菌的筛选 162
一、用于环氧化物水解酶筛选的底物 162
三、酶源菌种培养和转化条件的选择 164
二、环氧化物水解酶的检测方法 164
第三节 环氧化物水解酶的作用机理 165
一、环氧化物水解酶的作用机理 165
二、环氧化物水解酶的结构特点 167
第四节 环氧化物水解酶的应用 167
一、细菌环氧化物水解酶 168
二、真菌环氧化物水解酶 171
参考文献 178
第八章 微生物酶转化在中药研究中的应用 182
第一节 概述 182
第二节 微生物转化与中药现代化 183
一、中药现代化 183
二、我国中药生物技术的发展过程 185
三、微生物技术在中药研究中的作用 186
四、中药微生物技术研究今后发展方向 187
第三节 微生物转化在中药新药研究中的作用 188
一、微生物转化技术将成为提取天然活性成分的有效途径 189
二、微生物转化为药物设计与结构修饰提供新工具 190
三、微生物转化技术与组合化学相结合为高通量药物筛选提供捷径 191
四、酶工程是促进天然药物生产的更佳技术手段之一 192
第四节 肠道菌群对中药有效成分的代谢作用 193
一、肠道菌群的代谢特征 194
二、研究概况 195
三、研究应用举例 196
参考文献 197
第九章 微生物酶在其他药物制造中的应用 199
第一节 发酵技术在医药工业中的应用 200
一、现代发酵工程的形成 200
二、利用发酵技术合成的主要药物 201
三、固态发酵新技术 202
第二节 甾体化合物的生物合成 203
一、微生物对甾体转化的位置及类型 205
二、微生物转化甾体合成的重要反应 206
三、甾体边链的微生物降解 208
四、固定化微生物细胞在甾体转化中的应用 210
五、甾体微生物转化的其他技术 211
第三节 氨基酸生产 212
一、氨基酸的生产方法 213
二、氨基酸生产中的基因工程 215
三、几种主要氨基酸的生产 217
四、酶（微生物）法在手性拆分生产氨基酸上的应用 220
一、抗生素的定义 222
第四节 抗生素生产 222
二、抗生素的结构 223
三、国内外抗生素生产现状 224
四、几种重要抗生素的酶法合成 225
五、抗生素生产中的其他酶类 227
六、应用酶工程技术生产新型抗生素 227
参考文献 228
第十章 微生物酶在其他领域中的应用 230
第一节 酶在洗涤剂工业中的应用 230
一、碱性蛋白酶 233
二、碱性淀粉酶 235
三、碱性纤维素酶 235
第二节 酶在食品工业中的应用 236
一、淀粉加工 237
二、乳品工业 241
三、果蔬加工 242
四、酿酒工业 243
五、制糖工业 244
六、肉类和鱼类加工 244
七、蛋品加工 245
八、焙烤食品 245
九、食品保藏 246
第三节 酶在功能材料合成方面的应用 246
一、氧化还原酶在功能高分子合成中的应用 247
二、酶在可生物降解材料合成方面的应用研究 251
三、其他酶在合成功能高分子材料方面的应用 252
参考文献 253