功能营养品是具有调节人体生理功能、适于特定人群食用的一类化学品。微生物经工程改造后可以合成功能营养品，以微生物细胞工厂为核心的绿色微生物制造技术正在迅猛发展。本书对大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌、枯草芽孢杆菌及酿酒酵母等模式微生物进行了介绍，并详细阐述了寡糖、多糖、短链有机酸、天然色素、维生素和脂肪酸等功能营养品的分类、功能、微生物制造现状及展望。
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第1章 绪论 1
1.1 营养化学品的种类、功能及应用 1
1.1.1 营养化学品的概念 1
1.1.2 营养化学品的种类及功能 2
1.1.3 营养化学品的应用现状 5
1.2 微生物制造技术与合成生物学 7
1.2.1 工程宿主菌：大肠杆菌(Escherichia coli) 8
1.2.2 工程宿主菌：谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum) 9
1.2.3 工程宿主菌：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) 10
1.2.4 工程宿主菌：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 11
1.3 营养化学品的微生物制造 13
1.3.1 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中氨基葡萄糖的合成途径 13
1.3.2 系列母乳寡糖的生物制造 15
1.3.3 维生素K2的生物制造 18
1.3.4 磷脂酰丝氨酸的生物制造 20
1.4 结束语 22
参考文献 22
第2章 寡糖的微生物制造技术 29
2.1 寡糖的种类、功能及应用 29
2.1.1 氨基寡糖 29
2.1.2 果糖寡糖 30
2.1.3 母乳寡糖 32
2.1.4 木糖寡糖 33
2.1.5 褐藻酸寡糖 33
2.1.6 葡萄糖寡糖 34
2.1.7 其他类型的寡糖 34
2.2 氨基葡萄糖的微生物合成技术 34
2.2.1 氨基葡萄糖及其衍生物 34
2.2.2 氨基葡萄糖及其衍生物合成方法 35
2.2.3 氨基葡萄糖及其衍生物微生物发酵法 37
2.3 低聚乳果糖的微生物制造技术 46
2.3.1 益生元的概念引入 46
2.3.2 酶法合成低聚乳果糖的研究现状 47
2.3.3 低聚乳果糖的物理化学性质 48
2.3.4 酶法合成低聚乳果糖过程 49
2.3.5 副产物葡萄糖的抑制作用 51
2.3.6 产物低聚乳果糖的降解 52
2.3.7 酶催化合成低聚乳果糖 52
2.3.8 全细胞催化合成低聚乳果糖 54
2.3.9 固定化酶合成低聚乳果糖 54
2.3.10 低聚乳果糖的分离纯化及其定性定量 55
2.3.11 低聚乳果糖的功能研究 55
2.3.12 体外研究 56
2.3.13 动物体内研究 56
2.3.14 人的体内研究 57
2.3.15 低聚乳果糖的潜在应用及展望 57
2.4 母乳寡糖的微生物制造技术 58
2.4.1 母乳寡糖的介绍 59
2.4.2 母乳寡糖的结构和主要成分 62
2.4.3 母乳寡糖合成技术 64
2.4.4 母乳寡糖微生物制造的前沿进展 66
参考文献 68
第3章 多糖的微生物制造技术 70
3.1 多糖的种类、功能及应用 70
3.1.1 多糖的概念 70
3.1.2 多糖的种类 70
3.1.3 多糖的功能 76
3.1.4 多糖的应用 83
3.2 透明质酸的微生物合成技术 86
3.2.1 透明质酸的概念 86
3.2.2 透明质酸的理化性质 87
3.2.3 透明质酸的制备方法 88
3.2.4 透明质酸的合成工艺 88
3.3 唾液酸的微生物制造技术 91
3.3.1 唾液酸的概念 91
3.3.2 聚唾液酸的概念 92
3.3.3 唾液酸的生产 92
3.3.4 制备唾液酸的试验步骤 93
3.3.5 产物的测定 95
3.4 可得然胶的微生物制造技术 96
3.4.1 可得然胶的概念 96
3.4.2 可得然胶的理化性质 97
3.4.3 可得然胶合成方法 97
3.4.4 可得然胶的生产工艺 98
3.4.5 合成过程的优化 99
参考文献 101
第4章 短链有机酸的微生物制造技术 106
4.1 短链有机酸的种类、功能及应用 106
4.1.1 丙酸的功能及应用 106
4.1.2 丙酮酸的功能及应用 107
4.1.3 3-羟基丙酸的功能及应用 108
4.1.4 苹果酸的功能及应用 109
4.1.5 富马酸的功能及应用 109
4.1.6 琥珀酸的功能及应用 109
4.1.7 丁酸的功能及应用 109
4.1.8 衣康酸的功能及应用 110
4.1.9 木糖酸的功能及应用 110
4.1.10 α-酮戊二酸的功能及应用 110
4.1.11 柠檬酸的功能及应用 110
4.1.12 葡萄糖酸的功能及应用 111
4.1.13 己二酸的功能及应用 111
4.2 重要酮酸的微生物制造技术 112
4.2.1 丙酮酸的微生物制造技术 112
4.2.2 α-酮戊二酸的微生物制造技术 115
4.3 重要C4有机酸的微生物制造技术 116
4.3.1 琥珀酸的微生物制造技术 117
4.3.2 富马酸的微生物制造技术 118
4.3.3 苹果酸的微生物制造技术 119
4.3.4 丁酸的微生物制造技术 120
4.4 重要C5有机酸的微生物制造技术 120
4.4.1 衣康酸的微生物制造技术 120
4.4.2 木糖酸的微生物制造技术 121
4.5 重要C6有机酸的微生物制造技术 121
4.5.1 柠檬酸微生物制造技术 121
4.5.2 葡萄糖酸微生物制造技术 124
4.5.3 己二酸微生物制造技术 124
参考文献 125
第5章 天然色素的微生物制造技术 133
5.1 天然色素的种类、功能及应用 134
5.1.1 食用天然色素的种类 134
5.1.2 天然色素的功能 136
5.1.3 食用天然色素的应用 137
5.2 类胡萝卜素的微生物制造技术 140
5.3 番茄红素的微生物制造技术 143
5.3.1 番茄红素的生物合成途径 144
5.3.2 番茄红素的代谢调节 144
5.4 花青素的微生物制造技术 145
5.4.1 植物酶的异源表达 147
5.4.2 辅助因子/底物供应的调控 147
5.4.3 特异性转运体的构建 148
5.4.4 生产条件的优化 148
参考文献 149
第6章 维生素的微生物制造技术 151
6.1 维生素的种类、功能及应用 151
6.1.1 水溶性维生素的种类、功能及应用 151
6.1.2 脂溶性维生素的种类、功能及应用 153
6.2 水溶性维生素的微生物制造技术 155
6.2.1 维生素C的微生物制造技术 155
6.2.2 维生素B1的微生物合成技术 157
6.2.3 维生素B12的微生物合成技术 157
6.3 脂溶性维生素的微生物制造技术 159
6.3.1 维生素A的微生物合成技术 159
6.3.2 维生素D的微生物合成技术 160
6.3.3 维生素E的微生物合成技术 162
6.3.4 维生素K的微生物合成技术 162
6.4 结束语 163
参考文献 163
第7章 脂肪酸的微生物制造技术 171
7.1 脂肪酸的种类、功能及应用 171
7.1.1 概述 171
7.1.2 脂肪酸功能及应用 173
7.2 二十碳五烯酸的微生物制造 179
7.2.1 EPA的概念及性质 179
7.2.2 EPA的生理活性功能 179
7.2.3 EPA的应用 180
7.2.4 EPA的生产及提取技术 181
7.2.5 微生物发酵生产 181
7.3 γ-亚麻酸的微生物制造 185
7.3.1 γ-亚麻酸的概念及性质 185
7.3.2 γ-亚麻酸的生理活性功能 185
7.3.3 γ-亚麻酸的应用 187
7.3.4 γ-亚麻酸的自然资源 187
7.3.5 微生物发酵产GLA的研究现状 189
7.3.6 微生物发酵生产GLA工艺 190
7.4 二十二碳六烯酸的制造技术 192
7.4.1 二十二碳六烯酸的概念及理化性质 192
7.4.2 DHA的主要生理功能 193
7.4.3 DHA的应用 194
7.4.4 DHA的来源 195
7.4.5 DHA的微生物合成 196
7.4.6 裂殖壶菌发酵生产DHA 196
参考文献 198
专有名词注释表 200
索引 205
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