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第一章 微生物与现代工业微生物学 1

第一节 微生物概论 1

一、微生物的发现及其定义 1

二、微生物的特性 2

三、微生物的分类和命名 4

第二节 工业微生物学发展简史 6

一、利用微生物的自然发酵酿造传统食品 6

二、微生物形态与发酵生理学的开创性研究 6

三、现代微生物发酵工业的兴起 7

四、现代工业微生物学的新发展 7

第二章 重要的工业微生物 9

第一节 原核微生物 9

一、细菌(bacteria) 9

二、放线菌(actinomycetes) 28

三、蓝细菌(cyanebacteria) 34

第二节 真核微生物 36

一、酵母菌(yeast) 36

二、霉菌(mold) 43

三、担子菌(basidimycetes) 56

第三节 非细胞型微生物 58

一、病毒的主要特性 58

二、噬菌体的形态结构 58

三、噬菌体的生长繁殖方式 59

四、噬菌体与工业微生物发酵生产 66

五、噬菌体在基因工程中的应用 67

第三章 微生物的生长繁殖及其控制 72

第一节 微生物的生长繁殖 72

一、微生物生长繁殖的测定方法 72

二、微生物的生长规律 74

第二节 微生物生长繁殖的必需物质 79

一、微生物的营养类型 79

二、微生物的营养元素 81

三、微生物吸收营养物质的方式 85

四、培养基和工业微生物培养基质 88

第三节 环境条件对微生物生长繁殖的影响 93

一、物理条件对微生物生长繁殖的影响 93

二、化学因子对微生物生长的影响 102

三、常用杀灭微生物的理化方法 105

第四节 微生物的培养法 114

一、实验室培养法 114

二、工业上常用的微生物培养装置 116

一、食品中的微生物污染 119

第五节 食品生产中微生物的污染与控制 119

二、食品生产中微生物污染的控制 120

第四章 微生物的代谢调控 122

第一节 微生物初级代谢产物的代谢调节 123

一、诱导酶的产生与反馈阻遏 124

二、分解代谢产物阻遏 127

三、酶活性的反馈抑制 128

四、微生物代谢调节的特性 130

五、代谢调节的人工控制 131

第二节 微生物次级代谢产物的代谢调节 135

一、次级代谢产物的特征 136

二、次级代谢的主要调节机制 137

第三节 微生物产物发酵的代谢调控 145

一、氨基酸类物质发酵的代谢调控 145

二、核苷酸类物质发酵的代谢调控 148

三、β-内酰胺类抗生素发酵的代谢调控 153

第五章 微生物的遗传变异与菌种选育 157

第一节 微生物的分离和筛选 157

一、微生物的自然分布 157

二、产生抗生素菌株的来源 158

三、工业微生物的常规分离 161

四、工业微生物的筛选分离 166

五、富集培养分离法 168

六、有用微生物的筛选 172

七、抗生素的初筛模型与试验菌 175

八、复筛 178

九、发酵代谢产物的检测和鉴别 181

十、筛选其他生理活性物质的方法和途径 186

十一、氨基酸生产菌株的分离筛选 190

十二、抗癌药物的筛选(体外筛选系统) 193

十三、以诱发霉菌形态异常为指标筛选抗霉菌剂 195

第二节 微生物的遗传和变异 198

一、微生物的遗传本质 198

二、遗传的物质基础 200

三、基因突变和诱发突变 206

第三节 工业微生物的育种方法 207

一、微生物诱变育种的原理与方法 207

二、基因重组和杂交育种 212

第四节 微生物的保藏 217

一、传代培养保藏法 217

二、石蜡油封保藏法 219

三、载体保藏法 220

四、悬浮液保藏法 223

五、冷冻冻结保藏法 223

七、其他干燥保藏方法 226

六、冷冻干燥保藏法的应用范围 226

八、放线菌保藏方法 229

九、霉菌保藏法 231

十、细菌保藏法 232

十一、菌株的分让与微生物保藏生物保藏机构 233

第六章 微生物在现代食品工业中的应用 236

第一节 食品中微生物的来源 236

一、来自土壤的微生物 236

二、来自水中的微生物 237

三、来自空气中的微生物 239

四、来自生物中的微生物 240

五、其他来源的微生物 244

第二节 食品变质与微生物 248

一、食品的特性 248

二、微生物 249

三、环境因素 250

第三节 微生物与动物性食品腐败变质 253

一、肉类 253

二、鱼类 256

三、乳与乳制品 259

四、禽蛋 265

第四节 微生物与植物性食品变质 266

一、粮食及其制品 266

二、糖果 267

三、水果与水果产品 267

四、蔬菜及其产品 269

五、豆类、坚果和油料种子 271

第五节 罐藏食品的腐败变质 271

二、罐藏食品常见的腐败变质现象及其原因 272

一、罐藏食品按照酸碱度的分类 272

三、罐藏食品的生物腐败类型 273

四、腐败变质罐藏食品的微生物学分析 276

第六节 微生物与食品卫生 278

一、微生物与公众健康 278

二、食品卫生 280

三、食品中微生物的检验 282

第七节 微生物与食品加工 285

一、传统发酵食品 285

二、现代发酵食品 288

第七章 微生物在现代发酵工业中的应用 292

第一节 概述 292

一、工业微生物及育种方法 292

二、发酵工业的产品类型 294

三、发酵工业的应用范围 294

一、发酵法酒精生产的传统技术 295

第二节 微生物发酵生产酒精和酒类 295

二、发酵法酒精生产的新技术 296

第三节 微生物发酵生产有机溶剂 301

一、甘油的发酵生产 301

二、丙酮丁醇的发酵生产 303

三、2，3-丁二醇的发酵生产 304

四、1，3-丙二醇的发酵生产 305

第四节 微生物发酵生产有机酸 305

一、柠檬酸的发酵生产 305

二、衣康酸的发酵生产 309

三、苹果酸的发酵生产 312

四、乳酸的发酵生产 313

五、葡萄糖酸的发酵生产 314

第五节 微生物发酵生产氨基酸 315

六、己酸的发酵生产 315

一、谷氨酸的发酵生产 316

二、赖氨酸的发酵生产 318

三、苏氨酸的发酵生产 319

四、芳香族氨基酸的发酵生产 320

第六节 微生物发酵生产核苷酸 324

一、肌苷及肌苷酸的发酵生产 325

二、鸟苷及鸟苷酸的发酵生产 330

第七节 微生物发酵生产酶制剂 332

一、α-淀粉酶的发酵生产 332

二、糖化酶的发酵生产 333

三、β-淀粉酶的发酵生产 333

四、蛋白酶的发酵生产 334

六、酶制剂工业的发展趋势 335

五、其他酶制剂的发酵生产 335

第八节 微生物发酵生产单细胞蛋白 337

一、概述 337

二、生产单细胞蛋白的菌种 337

三、单细胞蛋白的发酵基质 337

四、各种类型单细胞蛋白的生产 338

五、单细胞蛋白的开发利用趋势 338

第八章 微生物在现代生物制药工业中的应用 341

第一节 微生物制药研究进展概述 341

第二节 微生物来源抗生素的研究与生产 342

一、微生物发酵法生产天然抗生素 343

二、半合成抗生素的酶促生产 354

第三节 应用微生物生产各类生物药物 360

一、微生物生产氨基酸和核酸类药物 360

二、微生物生产维生素及辅酶类药物 366

三、微生物生产药用酶 371

四、微生物转化生产甾体类药物 375

五、微生物制备生物制品 377

第四节 新微生物药物的研究开发 380

一、微生物产生的酶抑制剂 380

二、微生物产生的免疫调节剂 386

三、微生物产生的受体拮抗剂 387

第五节 以微生物为表达系统的基因工程药物 388

一、基因工程药物概述 388

二、基因工程药物无性繁殖系的组建 390

三、基因工程药物的生产 394

第一节 微生物生态系统 397

一、生态系统 397

第九章 微生物生态与环境保护 397

二、土壤微生物生态 399

三、空气微生物生态 400

四、水体微生物生态 402

五、人工生态系统 407

第二节 微生物在环境工程中的应用 410

一、环境污染与环境治理 410

二、微生物在环境污染治理中的应用 411

三、有氧环境中的有机物降解 411

四、无氧环境中的有机物降解 411

五、废水的生物处理 412

六、城市垃圾的生物处理 413

第三节 空气和水的微生物检验与控制 414

一、空气的微生物检验 415

三、水的细菌检验 416

二、空气和生物洁净室的消毒 416

四、水的病毒检验 419

五、水的消毒 419

六、浮游生物的检验与控制 421

七、活性污泥法中丝状菌增殖的控制 422

第十章 传染与免疫 424

第一节 传染 424

一、传染与传染病 424

二、决定传染结局的因素 425

三、传染的结局 430

第二节 特异性免疫和非特异性免疫 431

一、机体对传染的非特异性免疫 431

二、机体对传染的特异性免疫 433

一、抗原的基本概念 436

第三节 抗原 436

二、抗原的性质 438

三、抗原决定簇 438

四、细菌的抗原 439

第四节 抗体 439

一、抗体的分子结构 440

二、抗体的种类及功能 440

三、抗体的形成规律 441

第五节 免疫学的应用 442

一、人工自动免疫 442

二、人工被动免疫 444

第六节 血清学反应 445

一、抗原抗体反应的一般规律 445

二、抗原抗体反应的种类 446

参考文献 450