本书分上、下两篇。上篇有十二章，主要介绍：一、益生乳酸细菌的遗传组织结构及功能，包括基因组学中的结构基因组学、蛋白质基因组学和功能基因组学。二、益生乳酸细菌的基因工程及其调控，各类载体和受体的分子克隆体系及转化方法；细胞表面工程及应用；益生乳酸细菌作为抗原基因载体和药物分子载体的应用和前景；食用乳酸菌的代谢及基因修饰。三、益生乳酸细菌对生产和应用中遇到的各种环境的应激反应机理。四、益生乳酸细菌的主要代谢产物和次生代谢产物。五、益生乳酸细菌的发酵工程，包括直投式发酵、高密度培养、细胞的浓缩收集和噬菌体的防治。六、益生乳酸细菌在生产和应用中防御各种环境对细胞损伤的措施和定向靶位给药（菌）的方法。下篇有20个与上篇有关的实验，包括菌的生理功能、分子生物学方法的鉴定、噬菌体的分离、DNA的提取、遗传转化和DNA洗牌育种等。
样章试读
目录
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序一
序二
前言
上篇 益生乳酸细菌的分子生物学及生物技术基础
第一章 乳酸细菌基因组学 3
第一节 乳酸细菌的基因组学研究 3
一、基因组学定义 3
二、乳酸细菌的基因组学研究 3
第二节 乳杆菌的基因组 5
一、嗜酸乳杆菌的基因组学 5
二、植物乳杆菌的基因组学 6
三、约氏乳杆菌的基因组学 8
第三节 乳酸乳球菌的基因组学 9
一、基因组结构 9
二、信息加工 10
三、能量代谢和转运蛋白 10
四、细胞壁代谢 10
第四节 嗜热链球菌的基因组学 11
一、基因组结构 11
二、失活的嗜热链球菌基因 11
三、嗜热链球菌中无毒力基因 11
四、嗜热链球菌中基因的横向转移 11
第五节 双歧杆菌的基因组学 12
第六节 乳酸细菌功能基因组学 13
一、乳酸细菌功能基因组学研究方法与遗传工具 13
二、乳酸细菌功能基因组学研究 16
缩写词 22
主要参考文献 23
第二章 乳酸细菌的基因工程 25
第一节 乳酸细菌分子克隆载体 25
一、乳酸细菌质粒型克隆载体 25
二、乳酸细菌质粒型表达载体 29
三、乳酸细菌整合型载体 40
第二节 乳酸细菌分子克隆的受体和转化 44
一、受体的选择 44
二、转化 49
主要参考文献 52
第三章 乳酸细菌细胞表面工程及应用 56
第一节 细菌细胞表面的S-层 56
一、S-层的结构 56
二、S-层的化学和分子生物学特征 56
三、S-层的功能及应用 58
第二节 乳杆菌细胞表面的S-层 59
一、乳杆菌S-层的特点 59
二、乳杆菌S-层的基因 60
三、S-层与细胞的吸附 61
第三节 微生物表面展示技术 61
一、噬菌体展示技术 62
二、酵母细胞表面展示技术 63
三、细菌表面异源分子的锚定 65
第四节 乳杆菌细胞表面S-层的应用 66
一、异源蛋白生产 66
二、活菌疫苗 67
三、展示异源抗原表位 68
主要参考文献 68
第四章 食品用乳酸细菌的代谢和遗传修饰 71
第一节 乳酸细菌产生的香味物质 71
一、双乙酰(丁二酮) 71
二、乙醛 73
三、酯 75
四、氨基酸代谢产物 78
第二节 乳酸细菌与干酪生产 80
一、乳酸细菌的肽酶 80
二、食品级重组体的肽酶活性 82
第三节 活性物质的合成与调控 83
一、叶酸 83
二、共轭亚油酸 85
主要参考文献 87
第五章 乳酸细菌对环境的应激反应 89
第一节 乳酸细菌对酸的应激反应 89
一、保持pH 体内稳态的机制 90
二、乳酸细菌在酸适应中诱导和阻抑的基因和蛋白质 91
三、酸应激反应中的全局应激调节系统 96
第二节 乳酸细菌对高温的应激反应 96
一、乳酸细菌在热适应中诱导和阻抑的基因和蛋白质 97
二、乳酸细菌热激蛋白的调节作用 98
三、乳酸细菌热激反应的全局调节作用 99
第三节 乳酸细菌对低温的应激反应 99
一、乳酸细菌对低温的适应性反应和冷诱导蛋白 100
二、乳酸细菌的冷激蛋白 100
三、乳酸细菌的耐冷性和交互保护作用 101
第四节 乳酸细菌的抗氧化应激反应 102
一、细胞内还原环境 103
二、防止活性氧品种的形成 103
三、清除活性氧组分 104
四、氧化伤害的修复 104
五、参与防御氧化胁迫的基因和诱导的蛋白质 104
第五节 乳酸细菌对渗透胁迫的抗性 105
一、渗透胁迫和可混溶溶质 105
二、甘氨酸甜菜碱吸收系统 106
三、乳酸细菌在渗透胁迫中诱导和阻抑的基因和蛋白质 107
第六节 乳酸细菌对胆汁的耐性 108
一、乳酸细菌和胆汁盐水解酶 108
二、乳酸细菌对胆汁胁迫的适应性反应 108
三、抗多种药物的排出系统 109
第七节 乳酸细菌的饥饿反应和全面应激状态 110
一、稳定期和营养饥饿反应 110
二、全面应激反应和通用应激蛋白 111
三、严紧型反应和全局调节子 111
第八节 乳酸细菌应激反应在生产中的应用 112
一、适应性反应和乳酸细菌的应激抗性 112
二、基因工程技术和抗应激菌株的选育 114
主要参考文献 117
第六章 益生乳酸细菌作为抗原和药物分子的载体 121
第一节 黏膜免疫系统与益生乳酸细菌 121
一、黏膜免疫的重要性 121
二、胃肠道黏膜免疫系统 121
三、Toll样受体在免疫调节中的作用 122
四、益生乳酸细菌的免疫调节作用 124
第二节 益生乳酸细菌的黏膜免疫疫苗 129
一、黏膜免疫疫苗的设计 129
二、黏膜疫苗的运载释放系统 129
三、黏膜免疫佐剂 131
四、黏膜免疫的接种途径 132
五、乳酸细菌作为TTFC的疫苗载体 133
第三节 益生乳酸细菌作为抗原的载体 135
一、防感染疫苗 137
二、防敏疫苗 137
三、计生疫苗 138
四、防宫颈癌疫苗 138
五、防艾滋病疫苗 139
六、防寄生虫疫苗 139
七、防动物感染疫苗 139
八、DNA疫苗 140
第四节 益生乳酸细菌作为药物分子的载体 140
一、细胞因子与免疫反应和抗炎反应的关系 140
二、局部定位给药治疗的新途径 142
第五节 研制安全高效方便价廉的疫苗 143
一、生物防范外源基因和遗传修饰菌在环境中释放 143
二、把抗原基因锚定在细胞表面 145
三、乳酸乳球菌外壳―蛋白锚定系统 147
主要参考文献 150
第七章 乳酸细菌的胞外多糖 152
第一节 乳酸细菌的胞外多糖 152
一、乳酸细菌EPS的结构与特性 152
二、乳酸细菌EPS结构与功能的关系 154
第二节 乳酸细菌胞外多糖的生物合成和遗传调控 154
一、概述 154
二、乳酸细菌EPS的生物合成及基因调控 158
第三节 乳酸细菌胞外多糖的功能及应用 160
一、乳酸细菌EPS的功能 160
二、乳酸细菌EPS的应用 161
第四节 乳酸细菌胞外多糖的生产 163
一、影响乳酸细菌EPS合成的因素 163
二、提高乳酸细菌EPS产量的方法 164
主要参考文献 165
第八章 乳酸细菌的乳酸发酵 168
第一节 概述 168
第二节 乳酸的一般理化性质 170
第三节 发酵法生产乳酸的微生物 171
一、产乳酸的乳酸菌 171
二、乳酸细菌的一般特性及产乳酸的代表菌株 173
三、乳酸发酵菌种的选择和改良 176
第四节 乳酸发酵的工艺条件 181
一、乳酸发酵所用的主要原料及培养条件 181
二、乳酸发酵的工艺过程 184
第五节 降低乳酸发酵生产成本的若干措施 193
一、培养基和培养条件的优化 193
二、工业下脚料及废料的再开发利用 195
三、解除产物(乳酸)抑制的工艺方法 198
第六节 乳酸及其衍生物的应用 199
一、乳酸、乳酸盐及乳酸酯的应用 199
二、聚乳酸的应用 201
第七节 结语 205
缩写词 207
主要参考文献 208
第九章 乳酸细菌产生的细菌素和类细菌素 214
第一节 细菌素是生物活性肽的重要成员 214
一、肽和生物活性肽 214
二、细菌素 215
三、乳酸细菌产生的细菌素 215
第二节 第一类细菌素 220
一、羊毛硫细菌素 220
二、乳链菌肽 224
第三节 第二类细菌素 225
一、小分子、热稳定的Ⅱa类细菌素 226
二、片球菌素PA-1 230
第四节 第一类细菌素的遗传结构与基因调控 233
一、细菌素生物合成基因簇的座位 233
二、细菌素生物合成基因的遗传分析 235
三、细菌素的生物合成 239
第五节 第二类细菌素的遗传结构和基因调控 241
一、Ⅱa类细菌素的合成及分泌基因 241
二、片球菌素的生物合成 243
第六节 细菌素的作用机理 245
一、细菌素的结构 245
二、膜插入 248
三、孔洞形成模型 250
四、展望 252
第七节 第二类细菌素结构与功能的关系 252
一、YGNGV序列的作用 253
二、N端疏水/两亲性β折叠结构的作用 253
三、中央疏水/两亲性α螺旋的作用 253
四、C端疏水/两亲性α螺旋的作用 255
五、二硫键的作用 255
六、带正电荷氨基酸的作用 256
第八节 细菌素的应用 256
一、乳链菌肽的应用 257
二、其他细菌素的应用 261
三、结语 262
第九节 细菌素的前景展望 262
一、天然细菌素的生物学特性 262
二、细菌素的发展趋势 264
缩写词 267
主要参考文献 267
第十章 乳酸细菌的发酵工程 272
第一节 乳酸细菌的高密度培养生产技术 272
一、高密度培养技术 272
二、高细胞密度培养的类型 273
三、乳酸细菌高密度培养的工艺流程 275
四、乳酸细菌高密度培养的生产技术 278
五、乳酸细菌高密度培养的前景与展望 280
第二节 乳酸细菌制剂的安全生产技术 280
一、乳酸细菌制剂生产的工艺流程 280
二、乳酸细菌制剂生产工艺要点 283
三、乳酸细菌制剂生产中的不安全因素 285
四、乳酸细菌制剂生产的卫生标准及检测 286
第三节 双歧杆菌制剂的安全生产技术 286
一、双歧杆菌制剂的生产工艺流程 287
二、双歧杆菌制剂的生产工艺要点 288
三、双歧杆菌制剂生产中的不安全因素 289
四、双歧杆菌制剂生产中质量保证体系的实施 289
五、双歧杆菌制剂生产的卫生标准及检测 294
第四节 乳酸细菌在果酒和黄酒生产中的利与弊 294
一、果酒和黄酒的简要概述 295
二、乳酸细菌在果酒和黄酒生产中的利 295
三、乳酸细菌在酿酒生产中的弊 299
四、乳酸细菌在酿造酒中应用的发展趋势 302
主要参考文献 302
第十一章 乳酸细菌噬菌体及其防治 305
第一节 乳酸细菌噬菌体的特性 305
一、噬菌体组成和形态 305
二、生活循环 306
三、乳酸乳球菌噬菌体 309
四、乳杆菌噬菌体 312
五、嗜热链球菌噬菌体 312
第二节 乳酸细菌中的保卫系统 313
一、阻止噬菌体吸附 313
二、阻止噬菌体DNA的注入 315
三、限制和修饰 315
四、流产感染 317
第三节 减少噬菌体出现的策略 319
一、噬菌体抗性决定子通过接合和转化转移 319
二、基因工程噬菌体抗性 320
第四节 噬菌体的反保卫机制 322
缩写词 323
主要参考文献 323
第十二章 研制高质量益生乳酸细菌制品 325
第一节 用遗传学方法提高菌株对环境胁迫的抗性 326
一、筛选自发突变株 326
二、筛选插入整合突变株 326
三、太空育种 326
四、分子克隆抗胁迫的基因 327
第二节 改进发酵工艺提高细胞菌株对环境胁迫的抗性 327
一、在非控制pH下培养的乳杆菌能提高胁迫的生存能力 327
二、生长稳定期低pH、低温和饥饿处理能提高双歧杆菌对冷和酸的耐受性 328
三、稳定期酸和热处理能提高乳杆菌和双歧杆菌的生存能力 328
四、固定化混合菌株连续发酵能提高菌对胁迫耐受性 330
第三节 用保护剂预防环境对细胞造成损伤 331
一、防止水分对细胞的损伤 332
二、防止冷冻干燥对细胞的损伤 332
三、防止喷雾干燥和高温对细胞的损伤 334
四、防止酸(低pH)对细胞的损伤 334
五、防止氧对细胞的损伤 334
六、防止饥饿对细胞的损伤 335
七、防止渗透压对细胞的损伤 335
八、防止胆汁对细胞的损伤 335
九、防止压力对细胞的损伤 335
十、用流化床制备微胶囊防护细胞损伤 335
第四节 研制定向靶位给菌(药)的制剂 337
一、菌(药) 剂型 337
二、鼻腔给菌(药) 340
三、结肠定位给菌(药) 341
四、阴道给菌(药) 343
五、多糖化合物在结肠给菌(药) 系统中的应用 343
主要参考文献 345
下篇 益生乳酸细菌的实验技术
一、细菌素产生菌的筛选及效价测定方法(管碟法) 349
二、乳链菌肽(nisin)产生菌的筛选 352
三、产胞外多糖(EPS)乳酸菌菌株的分离与筛选 353
四、耐酸、耐胆盐乳酸菌菌株的分离与筛选 355
五、乳酸细菌抗氧化活性的测定方法 358
六、黏附性双歧杆菌菌株的筛选 361
七、乳酸细菌噬菌体的分离及纯化 364
八、乳酸细菌噬菌体DNA的提取和纯化 367
九、乳酸细菌染色体DNA的提取和纯化 371
十、乳球菌质粒DNA的提取 374
十一、用16S rDNA序列同源性鉴定乳酸细菌 376
十二、用PCR-ELISA反应鉴定乳酸细菌 378
十三、用基因组DNA扩增片段长度多态性鉴定乳酸细菌 380
十四、用全基因组DNA的脉冲场凝胶电泳鉴定乳酸细菌 382
十五、乳酸乳球菌感受态细胞的制备和电击转化的方法 384
十六、链球菌感受态细胞的制备和电击转化的方法 387
十七、肠球菌感受态细胞的制备和电击转化的方法 393
十八、乳杆菌感受态细胞的制备和电击转化的方法 396
十九、乳链菌肽启动子的诱导表达 404
二十、基因组洗牌分子育种法 406
附录 最新乳酸杆菌属和双歧杆菌属的种群变化 409
一、乳杆菌属的种群变化 409
二、乳酸杆菌属和双歧杆菌属的种和亚种 412
主要参考文献 414
京公网安备 11010102004214号