高等学校生物类专业规划教材：生物催化工程

　　1　绪论
　　1.1　生物加工与生化工程
　　1.2　生物催化工程
　　1.2.1 生物催化工程的学科背景
　　1.2.2 生物催化工程的内涵与外延
　　1.3　生物催化在手性合成中的应用
　　1.3.1 生物催化的不对称氧化还原
　　1.3.2 水解酶催化的对映选择性合成
　　1.4　工业生物催化发展动态及名家观点
　　1.4.1 生物催化的最新技术进展
　　1.4.2 生物催化的成功实例
　　1.4.3 生物催化的未来
　　参考文献
　　2　生物催化剂的发现
　　2.1　概述
　　2.1.1 生物催化剂的基本概念
　　2.1.2 生物催化剂的来源与多样性
　　2.1.3 生物催化剂的发现和筛选
　　2.2　微生物酶的筛选策略
　　2.2.1 常规生物催化剂筛选的一般策略
　　2.2.2 从极端微生物中筛选极端酶的策略
　　2.2.3 不可培养生物催化剂的发现策略
　　2.3　微生物和酶的一般筛选方法
　　2.3.1 从自然界发现产酶微生物
　　2.3.2 生物催化剂的高效筛选
　　2.4　菌种选育
　　2.4.1 自然选育
　　2.4.2 诱变选育
　　2.5 从基因组DNA筛选酶的方法
　　2.5.1 从土壤和水样提取基因组DNA
　　2.5.2 土壤微生物DNA的文库构建
　　参考文献
　　3　生物催化剂的改造
　　3.1　概述
　　3.1.1 分子生物学基本知识
　　3.1.2 基因工程原理
　　3.2　生物催化剂的有理设计
　　3.2.1 有理设计的工具
　　3.2.2 有理设计的目标
　　3.2.3 其他一
　　3.2.4 小结与展望
　　3.3　生物催化剂的定向进化
　　3.3.1 定向进化的基本方法
　　3.3.2 关于定向进化方法的讨论
　　3.3.3 从实验室到市场
　　3.3.4 生物催化剂的高通量筛选
　　3.3.5 结论
　　3.4　生物催化剂的组合改造
　　3.5　生物催化剂改造总结和展望
　　参考文献
　　4　微生物酶的发酵生产
　　4.1　产酶微生物菌种
　　4.1.1 对产酶菌种的要求
　　4.1.2 常见的产酶微生物
　　4.1.3 产酶菌种的保藏
　　4.1.4 产酶菌种的退化与活化复壮
　　4.2　产酶培养基
　　4.2.1 微生物发酵与产酶原料
　　4.2.2 培养基配制与灭菌
　　4.3　种子培养与发酵产酶
　　4.3.1 产酶发酵工艺流程
　　4.3.2 产酶发酵方法
　　4.3.3 种子扩大培养
　　4.3.4 无菌操作的接种技术
　　4.4　微生物生长与发酵产酶动力学
　　4.4.1 微生物的生长繁殖规律
　　4.4.2 发酵产酶的模式
　　4.4.3 细胞生长动力学
　　4.4.4 产酶动力学
　　4.5　发酵条件对产酶的影响
　　4.5.1 温度
　　4.5.2 pH
　　4.5.3 溶解氧（供氧）
　　4.5.4 搅拌
　　4.5.5 泡沫
　　4.5.6 湿度
　　4.6　发酵染菌和防治
　　4.6.1 杂菌污染的途径
　　4.6.2 杂菌污染的原因分析及防止措施
　　4.6.3 噬菌体的危害和防止措施
　　4.7　工业用生物催化剂与酶制剂
　　4.7.1 工业用生物催化剂的要求
　　4.7.2 商品酶的剂型
　　参考文献
　　5　酶的提取纯化与表征
　　5.1　酶提取纯化的基本原理及分类
　　5.1.1 酶的提取
　　5.1.2 酶的纯化
　　5.1.3 酶的纯度检验
　　5.2　利用目标产物酶和杂蛋白溶解度差异的提取纯化方法
　　5.2.1 改变离子强度——盐析法
　　5.2.2 改变pH和温度
　　5.2.3 改变介电常数
　　5.3　利用液一液分配系数差异的提取纯化方法
　　5.3.1 双水相系统萃取法原理及应用
　　5.3.2 主要的影响因素
　　5.3.3 双水相萃取的改进
　　5.4　利用大小和形状差异的提取纯化方法
　　5.4.1 离心分离
　　5.4.2 凝胶过滤
　　5.4.3 膜分离法——超滤与透析
　　5.5　利用电荷性质差异的提取纯化方法
　　5.5.1 离子交换法
　　5.5.2 电泳技术
　　5.6　以稳定性差异为依据的提取纯化方法
　　5.6.1 选择性热变性
　　5.6.2 酸碱变性
　　5.6.3 表面变性
　　5.7　利用特异亲和性质差异的提取纯化方法
　　5.7.1 亲和层析
　　5.7.2 免疫吸附层析
　　5.7.3 染料配体亲和层析
　　5.7.4 共价层析
　　5.8　利用疏水作用差异的提取纯化方法
　　5.9　其他分离提纯方法
　　5.10　纯化方法评估与选择
　　5.10.1 纯化方案设计
　　5.10.2 酶纯化方法的选择
　　5.10.3 酶的保存
　　5.11　酶性质的表征及其方法
　　5.11.1 蛋白质的浓度
　　5.11.2 蛋白质的纯度
　　5.11.3 酶的活性
　　5.11.4 酶等电点及氨基酸分析
　　5.11.5 酶光谱和肽谱
　　参考文献
　　6　酶和细胞的固定化
　　6.1　概述
　　6.1.1 固定化酶的产生和发展
　　6.1.2 固定化酶的含义及特点
　　6.1.3 固定化细胞
　　6.2　酶的固定化
　　6.2.1 固定化酶的制备原则和方法分类
　　6.2.2 非共价结合法固定化酶
　　6.2.3 共价结合法固定化酶
　　6.2.4 交联法固定化酶
　　6.2.5 包埋法固定化酶
　　6.3　固定化酶的性质
　　6.3.1 酶活力
　　6.3.2 稳定性
　　6.3.3 固定化酶的最适温度变化
　　6.3.4 固定化酶的最适pH变化
　　6.3.5 底物特异性
　　6.4　固定化酶的应用
　　6.4.1 固定化酶在工业生产中的应用
　　6.4.2 固定化酶在分析检测方面的应用
　　6.4.3 固定化酶在临床检验、治疗以及新药剂开发方面的应用
　　6.4.4 固定化酶在环境监测和治理方面的应用
　　6.4.5 固定化酶技术在能源新技术开发方面的应用
　　……
　　7　生物催化介质系统
　　8　酶反应动力学
　　9　生物催化反应器
　　10　生物催化产　品分离工程
　　11　氧化酶
　　12　还原酶
　　13　脂肪酶
　　14　环氧水解酶
　　15　糖苷酶及其在合成反应中的应用
　　参考文献

　　生物催化和生物转化一直是人类文明与社会赖以生存与发展的基础，它维系着地球上最大的物质循环与能量转换（包括C、N、O的循环和太阳能的吸收和转化）。无论是农耕社会人们衣食住行所需要的主要物质，还是现代工业所依赖的化石资源/能源，其实都源自于太阳能驱动下的生物转化反应。
　　国内一些知名院校纷纷为研究生或高年级本科生开设了生物催化工程或工艺方面的课程，但是可供选择的本土教材却很少。除了江南大学孙志浩先生主编的《生物催化工艺学》外，多数为国外著作的中译本，如《工业生物转化》、《生物催化：原理与应用》。我校自1996年起成立了国内最早的生物催化研究室，1998年起瑏一开设“生物催化与特征转化”，后来更名为“生物催化工程”，至今已有十余年时间，并于2003年编写了《应用生物催化》讲义。本书即是在上述讲义的基础上，在江南大学生物工程学院孙志浩教授、四川大学化工学院宋航教授、中科院上海植物生理生态研究所杨晟研究员、哈尔滨商业大学辛嘉英教授以及华东理工大学生物工程学院袁勤生教授和严希康教授等生物催化工程教学或科研方面知名专家的大力支持和参考下完成的。