先高分子材料（聚合物材料）作为重大的基础和结构性材料，是整个新材料产业的发展基石。随着“碳中和”和“碳达峰”国家战略的提出，实现先高分子材料的生产系统绿色转型是未来发展的必然趋势。徐虹教授在国际上率先实现了聚氨基酸材料的万吨级工业化生产和产业化应用，本书凝结了作者们在聚氨基酸制造和应用等方面多年的理论研究和实践经验，是多项国家和省部级科技成果的结晶。该书以聚氨基酸材料的性质和应用为主线，重从聚氨基酸材料的生物合成细胞工厂构建、过程调控、构效关系及在农业、日化和食品等领域的产业化应用角度行详细论述。
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内容提要
“先进化工材料关键技术丛书”（第二批）编委会
作者简介
丛书（第二批）序言
序言
前言
第一章 绪论
第一节 聚氨基酸的定义与分类
第二节 聚氨基酸的制备方法
一、微生物合成法
二、化学合成法
第三节 聚氨基酸的应用
一、农业领域的应用
二、日化领域的应用
三、食品领域的应用
四、环保领域的应用
五、医药领域的应用
第四节 技术展望
一、不同聚合度、构型和二级结构聚氨基酸的生物制备
二、发酵工艺及新型反应器的开发
三、聚氨基酸修饰衍生物及其应用
四、聚氨基酸水凝胶制备及其应用
五、新型天然聚氨基酸的挖掘
参考文献
第二章 γ-聚谷氨酸的结构与理化性质
第一节 γ-聚谷氨酸的结构
一、γ-聚谷氨酸的结构及组成
二、γ-聚谷氨酸的构型
三、γ-聚谷氨酸的二级结构
第二节 γ-聚谷氨酸的性质
一、保湿性能
二、金属离子的配位螯合
三、絮凝特性
四、抗冻活性
五、降解性能
六、结构可修饰性
第三节 γ-聚谷氨酸分子量以及含量的检测方法
参考文献
第三章 γ-聚谷氨酸的生物合成与调控
第一节 γ-聚谷氨酸合成菌株的研究概述
一、γ-聚谷氨酸的来源与发现
二、γ-聚谷氨酸产生菌株的筛选
第二节 γ-聚谷氨酸的生物合成机制
一、基于^(13)C标记的γ-聚谷氨酸生物合成代谢途径分析
二、外源谷氨酸跨膜运输机制及调控的研究
三、γ-聚谷氨酸生物聚合酶研究
第三节 基因工程改造策略强化γ-聚谷氨酸的合成
一、CRISPR-Cas基因编辑技术在γ-聚谷氨酸合成菌株中的构建
二、γ-聚谷氨酸高效工程菌株的改造和代谢调控
第四节 γ-聚谷氨酸的发酵工艺及反应器开发
一、氧供应策略对强化γ-聚谷氨酸生物合成的研究
二、柱式固定化反应器设计及其在γ-聚谷氨酸合成中的应用
第五节 γ-聚谷氨酸多元分子量可控制备工艺
一、高效γ-聚谷氨酸降解酶的降解性质研究及其适配性优化
二、基于CRISPRi理性调控γ-聚谷氨酸降解酶表达合成多元分子量γ-聚谷氨酸
三、γ-聚谷氨酸构型调节制备超低分子量γ-聚谷氨酸的研究
参考文献
第四章 γ-聚谷氨酸在农业上的应用
第一节 γ-聚谷氨酸作为土壤保水材料的应用
一、γ-聚谷氨酸高吸水树脂的制备及特性表征
二、γ-聚谷氨酸高吸水树脂的应用效果评价
第二节 γ-聚谷氨酸作为肥料增效剂的应用
一、含γ-聚谷氨酸肥料在不同作物上的应用效果及肥料利用率评价
二、γ-聚谷氨酸提高肥效的作用机制
第三节 γ-聚谷氨酸作为植物生物刺激素的应用
一、提高植物盐胁迫抗性
二、提高植物低温胁迫抗性
三、γ-聚谷氨酸促进植物抗逆的信号机制
第四节 γ-聚谷氨酸作为金属钝化剂应对农田重金属胁迫
一、缓解土壤重金属对作物的毒害作用
二、γ-聚谷氨酸与Pb、Cd、Cr、Cu螯合物的理化表征
参考文献
第五章 γ-聚谷氨酸在食品及动物营养领域的应用
第一节 γ-聚谷氨酸作为食品加工助剂的应用
一、冷冻保护剂
二、凝胶增强剂
三、面粉改良剂
四、味道改良剂
五、增稠剂与稳定剂
第二节 γ-聚谷氨酸作为食品营养助剂的应用
一、钙补充剂
二、口腔护理剂
三、降血糖
四、预防高血压
五、抗氧化剂
第三节 γ-聚谷氨酸在动物营养领域的应用
一、在蛋鸡养殖上的应用
二、在淡水鱼养殖上的应用
参考文献
第六章 γ-聚谷氨酸在医学及日化领域的应用
第一节 γ-聚谷氨酸生物黏合剂
一、γ-聚谷氨酸贻贝仿生水凝胶的制备
二、γ-聚谷氨酸贻贝仿生水凝胶的性能表征
三、γ-聚谷氨酸贻贝仿生水凝胶的应用
第二节 γ-聚谷氨酸组织修复支架
一、γ-聚谷氨酸单交联网络水凝胶的性能表征及应用
二、γ-聚谷氨酸／透明质酸双交联水凝胶的性能表征及应用
第三节 γ-聚谷氨酸皮肤防护材料
一、γ-聚谷氨酸皮肤防护水凝胶的制备
二、γ-聚谷氨酸皮肤防护水凝胶的性能表征
三、γ-聚谷氨酸皮肤防护水凝胶的应用
第四节 γ-聚谷氨酸医用涂层
一、γ-聚谷氨酸抗菌涂层的制备
二、γ-聚谷氨酸抗菌涂层的体外生物学测试
三、γ-聚谷氨酸抗菌涂层的小鼠皮下模型生物学测试
参考文献
第七章 ε-聚赖氨酸的结构与理化性质
第一节 ε-聚赖氨酸的结构
一、ε-聚赖氨酸的紫外吸收光谱
二、ε-聚赖氨酸的红外光谱
三、ε-聚赖氨酸的核磁氢谱
四、ε-聚赖氨酸的圆二色谱
五、ε-聚赖氨酸的粒径分析
六、ε-聚赖氨酸的分子量及其测定方法
第二节 ε-聚赖氨酸的性质
一、ε-聚赖氨酸的理化性质
二、ε-聚赖氨酸的生物学性质
第三节 ε-聚赖氨酸的抑菌机制
一、ε-聚赖氨酸对菌体细胞超微结构的影响
二、ε-聚赖氨酸对细胞完整性的影响
参考文献
第八章 ε-聚赖氨酸的生物合成
第一节 ε-聚赖氨酸合成菌株研究
一、ε-聚赖氨酸产生菌株及其发酵策略
二、ε-聚赖氨酸产生菌株的筛选与鉴定
三、ε-聚赖氨酸发酵工艺优化
第二节 ε-聚赖氨酸的生物合成原理
一、ε-聚赖氨酸合成酶及其相关基因
二、ε-聚赖氨酸降解酶及其基因
三、ε-聚赖氨酸代谢途径分析
第三节 生物法合成ε-聚赖氨酸的强化策略
一、ε-聚赖氨酸产生菌遗传转化体系的建立
二、透明颤菌血红蛋白强化ε-聚赖氨酸生物合成
三、异源表达策略高效制备低聚合度ε-聚赖氨酸
四、固定化重复批次发酵生产ε-聚赖氨酸研究
参考文献
第九章 ε-聚赖氨酸在食品中的应用
第一节 ε-聚赖氨酸作为食品防腐剂的应用
一、在冷鲜肉保鲜中的应用
二、在烟熏火腿保鲜中的应用
三、在其他食品中的应用
第二节 ε-聚赖氨酸作为食品包装材料的应用
一、ε-聚赖氨酸自组装抗菌涂层材料制备与应用
二、ε-聚赖氨酸微胶囊抗菌材料制备与应用
参考文献
索引
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