| Предисловие | 3 |
| |
| Введение | 5 |
| Литература | 11 |
| |
 Часть I |
| МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ |
|
| Глава 1 |
| Основные принципы процессов регуляции метаболизма у микроорганизмов | 13 |
| 1.1. Аллостерическая регуляция и механизм обратной связи («feedback») | 13 |
| 1.2. Индукция ферментов у микроорганизмов | 19 |
| 1.3. Катаболитная репрессия | 24 |
| 1.4. Регулирующая функция фосфатов | 31 |
| 1.5. Регуляция азотсодержащими соединениями микробных клеток | 36 |
| 1.6. Частные примеры регуляции | 42 |
| 1.6.1. Ароматические аминокислоты | 42 |
| 1.6.2. Гликоген и трегалоза | 47 |
| Литература | 51 |
| |
| Глава 2 |
| Нетрадиционные продукты ферментации | 57 |
| 2.1. Пировиноградная кислота | 57 |
| 2.2. Дигидрацетонфосфат | 60 |
| 2.3. Итаконовая кислота | 60 |
| 2.4. Аминолевулиновая кислота | 63 |
| 2.5. Мевалоновая кислота | 65 |
| 2.6. Щавелевая кислота | 66 |
| 2.7. Биосинтез изопрена микроорганизмами | 67 |
| 2.8. Ликопин | 71 |
| 2.9. Полиглутаминовая кислота | 74 |
| 2.10. Глутатион | 76 |
| 2.11. Гирудин | 79 |
| 2.12. γ-Линоленовая кислота | 82 |
| 2.13. 1,3-Пропандиол | 86 |
| 2.14. Гидрохинон | 94 |
| 2.15. D-Пипеколиновая кислота | 95 |
| 2.16. Двуокись углерода, как субстрат для синтеза вторичных метаболитов | 96 |
| 2.16.1. Поли-3-оксимасляная кислота | 96 |
| 2.16.2. Уксусная кислота | 98 |
| 2.17. Рибоза | 99 |
| 2.18. D-Тагатоза | 102 |
| 2.19. Бактериальная целлюлоза | 105 |
| 2.20. Гиалуроновая кислота | 109 |
| 2.21. Аскорбиновая кислота | 115 |
| 2.22. Фенилэтанол | 117 |
| 2.23. Получение глицерина методом ферментации с использованием |
| метаболической инженерии | 120 |
| 2.24. Эпоксипропан | 123 |
| 2.25. Получение индиго из индола в двухфазной системе | 125 |
| Литература | 126 |
| |
| Часть II |
| ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ МИКРООРГАНИЗМОВ В БИОТЕХНОЛОГИИ |
|
| Глава 3 |
| Термофильные микроорганизмы | 135 |
| 3.1. Термофилы и гипертермофилы | 135 |
| 3.2. Фитазы | 141 |
| 3.3. β-Галактозидазы | 143 |
| 3.4. β-Глюкозидаза | 144 |
| 3.5. Алкогольдегидрогеназа | 145 |
| 3.6. Ксилозо(глюкозо)изомераза | 146 |
| 3.7. L-Аспарагиназа | 148 |
| 3.8. Каталаза | 148 |
| 3.9. Хитиназы | 149 |
| 3.10. Биодеградация изопропанола | 149 |
| 3.11. Фосфатаза | 150 |
| 3.12. Трегалоза | 150 |
| 3.13. Отбеливание бумажной пульпы | 151 |
| 3.14. Целлюлазы | 152 |
| 3.15. Ксиландеградирующие ферменты | 155 |
| 3.16. Протеолитические ферменты | 157 |
| 3.17. Ферменты, гидролизующие крахмал | 159 |
| 3.18. Биосинтез этанола из водорода и двуокиси углерода | 163 |
| 3.19. Обобщения и перспективы | 166 |
| Литература | 173 |
| |
| Глава 4 |
| Психрофильные микроорганизмы | 180 |
| 4.1. Общие представления о функциональных и каталитических особенностях |
| ферментов психрофильных микроорганизмов | 180 |
| 4.2. Использование психрофильных ферментов в процессах биотехнологии | 183 |
| 4.2.1. Промышленность | 183 |
| 4.2.2. Экология | 187 |
| 4.3. Частные примеры психрофильных ферментов — потенциальных катализаторов |
| в биотехнологических процессах | 192 |
| 4.3.1. β-Лактамаза | 192 |
| 4.3.2. β-Галактозидаза | 192 |
| 4.3.3. Ксиланаза | 193 |
| 4.3.4. α-Амилаза | 193 |
| 4.3.5. Полигалактуроназа | 194 |
| 4.3.6. Хитиназа | 194 |
| 4.3.7. Липаза | 194 |
| 4.3.8. Субтилизин | 195 |
| 4.3.9. Протеиназа из дрожжей Leucosporidium antarcticum | 195 |
| 4.3.10. Протеиназа, патогенная для рыб | 196 |
| Литература | 196 |
| |
| Глава 5 |
| Галофилы | 199 |
| 5.1. Галофильные микроорганизмы | 199 |
| 5.2. Перспективы использования галофильных и галотолерантных |
| микроорганизмов в биотехнологии | 201 |
| 5.2.1. Ферменты | 201 |
| 5.2.2. Биологическая обработка отходов | 202 |
| 5.2.3. Полисахариды и ферменты их гидролизующие | 204 |
| 5.2.4. Биополимеры | 205 |
| 5.2.5. Пищевая биотехнология | 206 |
| 5.2.6. Осмолитические агенты | 207 |
| Литература | 207 |
| |
| Глава 6 |
| Алкалофилы | 210 |
| Литература | 213 |
| |
| Глава 7 |
| Метаболическая инженерия | 215 |
| 7.1. Общие положения о метаболической инженерии | 215 |
| 7.2. Расширение спектра используемых субстратов | 217 |
| 7.3. Метаболическая инженерия в решении проблемы создания новых продуктов |
| микробиологического синтеза | 220 |
| 7.4. Метаболическая инженерия в аспекте проблем физиологии клетки | 222 |
| 7.5. Элиминирование или уменьшение образования побочных продуктов |
| микробиологического синтеза | 223 |
| 7.6. Увеличение выхода биомассы или продуктивности клетки | 223 |
| Литература | 237 |
| |
| Глава 8 |
| Стабилизация ферментов | 241 |
| Литература | 249 |
| |
| Часть III |
| ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ РЕАКЦИИ В БИОТЕХНОЛОГИИ |
|
| Глава 9 |
Ферменты как потенциальные катализаторы в реакциях органического
синтеза | 250 |
| 9.1. Основные перспективы ферментативного катализа | 250 |
| 9.2. Образование связи С—С | 254 |
| 9.3. Липазы и эстеразы | 256 |
| 9.3.1. Основные представления о ферментах | 256 |
| 9.3.2. Процессы, основанные на использовании липолитических ферментов | 258 |
| 9.3.3. Переэтерифицирующая функция липаз | 259 |
| 9.3.4. Гидролиз эфиров | 263 |
| 9.3.5. Реакция ацилирования | 265 |
| 9.3.5.1. Ацилирование гликозидов | 265 |
| 9.3.5.2. Ацилирование первичных спиртов | 265 |
| 9.3.5.3. Ацилирование вторичных циклоалканов | 266 |
| 9.3.5.4. Этерефикация мезо- или прохиральных диолов | 267 |
| 9.3.6. Некоторые примеры энантиоселективных реакций | 268 |
| 9.3.7. Биодизельное топливо | 275 |
| 9.3.8. Основные пути повышения активности липолитических ферментов | 279 |
| 9.4. Карбоксилэстеразы как катализаторы в органическом синтезе | 281 |
| 9.5. Окислительно-восстановительные реакции | 283 |
| 9.5.1. Реакции восстановления кетонов | 283 |
| 9.5.2. Реакции гидроксилирования | 285 |
| 9.5.3. Реакции дигидроксилирования | 285 |
| 9.5.4. Фенол | 286 |
| 9.6. Пероксидазы | 287 |
| 9.7. Ферменты катаболизма углеводов в реакциях биотрансформации | 289 |
| Литература | 295 |
| |
| Глава 10 |
| Хиральные соединения как субстраты ферментативных реакций | 301 |
| 10.1. Ферментативное получение энантиомеров | 301 |
| 10.2. Гидролиз рацемических эфиров хиральных монокарбоновых кислот | 307 |
| 10.3. Гидролиз диэфиров прохиральных дикарбоновых кислот | 309 |
| 10.4. Гидролиз сложных диэфиров прохиральных диолов | 311 |
| Литература | 312 |
| |
| Глава 11 |
| Биологический катализ в органических растворителях | 313 |
| Литература | 318 |
| |
| Глава 12 |
| Промышленный биокатализ | 320 |
| 12.1. Получение непротеиногенных L-аминокислот | 320 |
| 12.2. Нитрилазы в синтезе амино- и оксикарбоновых кислот | 321 |
| 12.3. Аспартам | 321 |
| 12.4. Энзиматическое окисление метиловых групп ароматических |
| гетероциклических соединений | 322 |
| 12.5. Энантиомеры пиперазин-2-карбоновых кислот | 324 |
| 12.6. 5-Гидроксипиразинкарбоновая кислота | 325 |
| 12.7. 6-Гидроксиникотиновая кислота | 326 |
| 12.8. Окись стирола | 326 |
| 12.9. 3-фенилкатехол | 327 |
| 12.10. n-Гидроксикоричная кислота | 327 |
| 12.11. Трансформация стероидов | 328 |
| 12.12. Дихлоргалогидрин | 328 |
| 12.13. Ферментативный катализ цефалозина | 329 |
| 12.14. Катализ целыми клетками в токсичных растворах | 329 |
| Литература | 330 |
