第1章 維生素概論 001 1.1 維生素的定義 002 1.2 維生素的分類與特性 002 1.2.1 脂溶性維生素 003 1.2.2 水溶性維生素 003 1.3 維生素的發(fā)現史 003 1.4 維生素的應用 006 1.5 維生素合成的現狀 007 1.5.1 脂溶性維生素 007 1.5.2 水溶性維生素 010 1.6 維生素行業(yè)發(fā)展概況 015 1.7 類維生素簡介 016 參考文獻 016 第2章 維生素C 019 2.1 概述 020 2.1.1 維生素C 的發(fā)現與歷史 020 2.1.2 維生素C 的來源 020 2.2 維生素C 的性質、作用、檢測技術和應用 022 2.2.1 維生素C 的物理化學性質 022 2.2.2 維生素C 的生理學作用 022 2.2.3 維生素C 的分析檢測技術 023 2.2.4 維生素C 的應用和市場 024 2.3 維生素C 的合成方法 025 2.3.1 濃縮提取法 026 2.3.2 化學- 生物合成法 026 2.3.3 生物發(fā)酵法 027 2.3.4 自然界中維生素C 的生物合成與代謝途徑 031 2.4 維生素C 混菌發(fā)酵技術 036 2.4.1 維生素C 混菌發(fā)酵體系中的伴生關系 036 2.4.2 維生素C 的菌種選育和基因工程菌 039 2.5 維生素C 的工業(yè)生產概覽 043 2.5.1 混菌發(fā)酵新技術和工藝 043 2.5.2 單菌發(fā)酵新技術和工藝 043 2.5.3 古龍酸到維生素C 的化學合成工藝 044 2.5.4 維生素C 發(fā)酵工業(yè)“三廢”及其綜合利用 045 2.6 維生素C 的專利分析與前景展望 046 2.6.1 專利分析 046 2.6.2 前景展望 048 參考文獻 049 第3章 維生素D 056 3.1 概述 057 3.1.1 維生素D 的發(fā)現史 057 3.1.2 維生素D 缺乏病癥的研究 058 3.1.3 維生素D 的功能和發(fā)現 058 3.1.4 維生素D 代謝及活性維生素D 059 3.1.5 維生素D 的細胞機制、功能及與維生素D 相關的疾病 061 3.2 維生素D 的來源 061 3.3 維生素D 的命名、結構及分類 062 3.3.1 半系統(tǒng)命名 062 3.3.2 母體化合物的立體結構 063 3.3.3 原子編號規(guī)則 063 3.3.4 三烯類化合物的立體化學異構 063 3.3.5 側鏈命名方法 064 3.3.6 其他命名規(guī)則 065 3.4 維生素D 的性質和應用 065 3.4.1 性質 065 3.4.2 維生素D 的治療和保健作用 066 3.4.3 維生素D 在飼料添加劑領域的應用 067 3.5 維生素D 的生物合成途徑 068 3.5.1 甾醇——合成維生素D 的前體 068 3.5.2 維生素D 生物合成 069 3.5.3 產生維生素D3 的甾醇生物合成——動物 069 3.5.4 產生維生素D2 的甾醇生物合成——真菌 071 3.5.5 產生維生素D3 的甾醇生物合成——植物 071 3.6 維生素D 的生物代謝途徑 072 3.6.1 植物中維生素D3 及代謝 072 3.6.2 動物體中維生素D3 及代謝 072 3.6.3 分解代謝途徑 073 3.7 維生素D 的代謝工程及酶催化合成研究進展 075 3.7.1 維生素D 的代謝工程研究進展 075 3.7.2 活性維生素D 的酶催化研究進展 077 3.8 維生素D 的工業(yè)生產概覽 079 3.8.1 維生素D2 的工業(yè)合成 080 3.8.2 維生素D3 的工業(yè)合成 081 3.8.3 活性維生素D 的合成 082 3.9 維生素D 的專利分析與前景展望 085 參考文獻 085 第4章 維生素E 091 4.1 概述 092 4.1.1 維生素E 的發(fā)現和發(fā)展史 092 4.1.2 維生素E 的來源 092 4.1.3 維生素E 的功能 093 4.2 維生素E 的結構、性質和應用 094 4.2.1 維生素E 的結構 094 4.2.2 維生素E 的理化性質 094 4.2.3 維生素E 的應用 095 4.3 維生素E 的合成方法 096 4.3.1 天然提取法 096 4.3.2 化學全合成法 096 4.3.3 生物- 化學合成法 100 4.4 維生素E 的生物合成代謝途徑 103 4.4.1 維生素E 的生物合成途徑 103 4.4.2 維生素E 的生物代謝途徑 103 4.5 不同底盤中維生素E 的代謝工程研究進展 106 4.5.1 植物 106 4.5.2 藻類 107 4.5.3 微生物 108 4.6 維生素E 的工業(yè)生產概覽 110 4.7 維生素E 的專利分析與前景展望 111 4.7.1 專利分析 111 4.7.2 前景展望 113 參考文獻 114 第5章 維生素A 120 5.1 概述 121 5.2 維生素A 的性質和應用 121 5.2.1 維生素A 及維生素A 原的結構與理化性質 121 5.2.2 體內維生素A 的循環(huán)和代謝 123 5.2.3 維生素A 的生理功能 123 5.2.4 維生素A 缺乏與過量的危害 127 5.2.5 維生素A 的應用 129 5.3 維生素A 的合成方法 130 5.3.1 C14+C6 合成路線 130 5.3.2 C15+C5 合成路線 131 5.3.3 羅納·普朗克公司的技術路線 132 5.4 維生素A 的生物合成代謝途徑 132 5.4.1 維生素A 原的生物合成途徑 132 5.4.2 視黃醛合成途徑 134 5.5 維生素A 和維生素A 原的代謝工程研究進展 134 5.5.1 維生素A 的代謝工程研究進展 135 5.5.2 天然產β- 胡蘿卜素有機體合成β-胡蘿卜素的研究進展 135 5.5.3 代謝工程菌株合成β- 胡蘿卜素 138 5.6 維生素A 的工業(yè)生產概覽 141 5.6.1 維生素A 的工業(yè)合成 141 5.6.2 維生素A 行業(yè)市場競爭格局 142 5.6.3 維生素A 行業(yè)進出口現狀 142 5.7 維生素A 的專利分析與前景展望 142 5.7.1 專利分析 142 5.7.2 前景展望 143 參考文獻 143 第6章 維生素K 149 6.1 概述 150 6.1.1 維生素K 的種類 150 6.1.2 維生素K 的來源 150 6.1.3 維生素K 的功能 150 6.2 維生素K 的應用 153 6.2.1 維生素K 在骨骼健康中的應用 153 6.2.2 維生素K 在血管健康中的應用 154 6.2.3 維生素K 在免疫中的應用 155 6.2.4 維生素K 在癌癥治療中的應用 155 6.2.5 維生素K 在飼料領域內的應用 156 6.3 維生素K 的合成方法 157 6.3.1 維生素K2 的提取制備法 157 6.3.2 維生素K2 的化學合成法 157 6.3.3 維生素K2 微生物合成法 159 6.4 維生素K 的生物合成代謝途徑 159 6.4.1 維生素K 的經典合成途徑 159 6.4.2 維生素K 的氟他洛辛途徑 162 6.5 維生素K 的代謝工程研究進展 163 6.5.1 傳統(tǒng)策略促進MK-7 合成 163 6.5.2 菌株代謝工程改造高效合成MK-7 164 6.6 維生素K 的工業(yè)化生產概覽 166 6.6.1 維生素K 工業(yè)化生產規(guī)模 166 6.6.2 維生素K 工業(yè)化生產與提取 166 6.7 維生素K 的專利分析與前景展望 167 6.7.1 專利分析 167 6.7.2 前景展望 168 參考文獻 169 第7章 維生素B1 175 7.1 概述 176 7.1.1 維生素B1 的發(fā)現史 176 7.1.2 維生素B1 的來源 177 7.1.3 維生素B1 缺乏癥 178 7.2 維生素B1 的結構、性質和應用 179 7.2.1 維生素B1 的結構 179 7.2.2 維生素B1 的物化性質 180 7.2.3 維生素B1 的應用 181 7.3 維生素B1 的合成方法 182 7.3.1 維生素B1 的產品標準 182 7.3.2 化學合成法 184 7.3.3 微生物合成法 188 7.4 維生素B1 的生物合成代謝途徑 189 7.4.1 維生素B1 在細菌中的合成途徑 189 7.4.2 維生素B1 在真核生物中的合成途徑 191 7.4.3 維生素B1 在古細菌中的合成途徑 191 7.5 維生素B1 的代謝工程研究進展 195 7.5.1 維生素B1 的體內代謝 195 7.5.2 維生素B1 的生理功能 195 7.6 維生素B1 的工業(yè)生產概覽 197 7.7 維生素B1 的專利分析與前景展望 197 7.7.1 專利分析 197 7.7.2 前景展望 199 參考文獻 200 第8章 維生素B2 202 8.1 概述 203 8.1.1 維生素B2 的發(fā)現史 203 8.1.2 維生素B2 的來源與吸收代謝 203 8.2 維生素B2 的結構、性質、功能和應用 204 8.2.1 維生素B2 的結構與性質 204 8.2.2 維生素B2 的生理功能 204 8.2.3 維生素B2 的應用 204 8.3 維生素B2 的合成方法 205 8.3.1 維生素B2 的化學合成法 205 8.3.2 維生素B2 的生物合成法 206 8.4 維生素B2 的生物合成途徑及代謝調控機制 207 8.4.1 維生素B2 在植物中的合成途徑 207 8.4.2 維生素B2 在細菌中的合成途徑及代謝調控機制 207 8.4.3 維生素B2 在真菌中的合成途徑 213 8.5 不同菌種中維生素B2 的代謝工程研究進展 215 8.5.1 枯草芽孢桿菌 215 8.5.2 大腸桿菌 219 8.5.3 棉阿舒囊霉 221 8.6 工業(yè)生產概覽 222 8.6.1 發(fā)酵工藝過程 222 8.6.2 分離純化工藝過程 222 8.7 維生素B2 的專利分析與前景展望 223 8.7.1 專利分析 223 8.7.2 前景展望 224 參考文獻 225 第9章 維生素B3 231 9.1 概述 232 9.1.1 維生素B3 的發(fā)現史 232 9.1.2 維生素B3 的來源 233 9.1.3 維生素B3 的缺乏癥 233 9.2 維生素B3 的結構、性質和應用 234 9.2.1 維生素B3 的結構 234 9.2.2 維生素B3 的物化性質 235 9.2.3 維生素B3 的應用 235 9.3 合成方法 236 9.3.1 化學合成法 236 9.3.2 生物合成法 240 9.3.3 分離提取法 241 9.4 生物合成代謝途徑 242 9.4.1 動物合成途徑 242 9.4.2 植物合成途徑 243 9.4.3 微生物合成途徑 245 9.5 維生素B3 的工業(yè)生產概覽 246 9.5.1 國內外生產狀況 246 9.5.2 維生素B3 的典型生產工藝 246 9.5.3 新產品研究與開發(fā) 248 9.6 維生素B3 專利分析與前景展望 249 9.6.1 相關專利 249 9.6.2 前景展望 250 參考文獻 251 第10章 維生素B5 255 10.1 概述 256 10.1.1 維生素B5的歷史 256 10.1.2 維生素B5的來源 256 10.1.3 維生素B5的生理功能 258 10.1.4 維生素B5的理化性質 259 10.2 維生素B5的化學合成 260 10.2.1 國內外生產維生素B5的化學合成方法 260 10.2.2 化學合成維生素B5的產業(yè)概述 261 10.2.3 維生素B5的產品標準 262 10.3 維生素B5的生物合成 263 10.3.1 維生素B5生物合成途徑的關鍵酶及代謝調控機制 263 10.3.2 發(fā)酵法生產維生素B5的代謝工程研究進展 265 10.4 維生素B5的專利分析與前景展望 267 10.4.1 專利分析 267 10.4.2 前景展望 269 參考文獻 269 第11章 維生素B6 274 11.1 概述 275 11.1.1 維生素B6的發(fā)現 275 11.1.2 維生素B6的食物來源 275 11.1.3 維生素B6的功能 276 11.1.4 維生素B6的催化機制 276 11.2 維生素B6的性質和應用 277 11.2.1 維生素B6的理化性質 277 11.2.2 維生素B6的臨床應用 278 11.2.3 維生素B6在其他領域的應用 278 11.3 維生素B6的合成方法 278 11.3.1 維生素B6的化學合成法 278 11.3.2 維生素B6的生物合成法 279 11.3.3 維生素B6不同合成方法的優(yōu)劣勢 280 11.4 維生素B6的生物合成代謝途徑 280 11.4.1 維生素B6的兩條從頭生物合成途徑 280 11.4.2 維生素B6生物合成途徑的系統(tǒng)進化分析 282 11.4.3 維生素B6潛在的合成新途徑研究 283 11.5 維生素B6的代謝工程研究進展 285 11.5.1 維生素B6合成代謝相關酶的介紹 285 11.5.2 維生素B6的合成代謝調控 290 11.5.3 維生素B6生物合成的國內外研究進展 291 11.5.4 維生素B6生物合成的瓶頸及研究新思路 293 11.5.5 維生素B6的補救途徑 293 11.6 維生素B6的工業(yè)生產概覽 294 11.6.1 維生素B6的主要生產廠家概述 294 11.6.2 維生素B6的工業(yè)生產路線 294 11.7 維生素B6的專利分析與前景展望 295 11.7.1 專利分析 295 11.7.2 前景展望 296 參考文獻 297 第12章 維生素B7 303 12.1 概述 304 12.1.1 維生素B7的命名與結構 304 12.1.2 維生素B7的來源與分類 304 12.2 維生素B7的性質和應用 305 12.2.1 維生素B7的性質 305 12.2.2 維生素B7的應用 305 12.3 維生素B7的化學合成方法 306 12.3.1 以富馬酸為起始原料合成維生素B7 307 12.3.2 以L-氨基酸為起始原料合成維生素B7 308 12.3.3 以單糖為起始原料合成維生素B7 310 12.3.4 其他原料合成維生素B7 311 12.4 維生素B7的生物合成 311 12.4.1 維生素B7的生物合成代謝途徑 311 12.4.2 維生素B7的生物合成調控 317 12.5 維生素B7的代謝工程研究進展 319 12.5.1 大腸桿菌產維生素B7的代謝工程研究進展 320 12.5.2 枯草芽孢桿菌產維生素B7的代謝工程研究進展 320 12.5.3 其它細菌產維生素B7的代謝工程研究進展 321 12.6 維生素B7的工業(yè)生產概覽 322 12.6.1 維生素B7的主要生產廠家概述 323 12.6.2 維生素B7的工業(yè)生產路線 323 12.7 維生素B7的專利分析與前景展望 323 12.7.1 專利分析 323 12.7.2 前景展望 324 參考文獻 324 第13章 維生素B8 331 13.1 概述 332 13.1.1 維生素B8的發(fā)現 332 13.1.2 維生素B8的類型及日常來源 332 13.1.3 維生素B8的生理功能 333 13.2 維生素B8的性質和應用 333 13.2.1 維生素B8的性質 333 13.2.2 維生素B8的應用 334 13.3 維生素B8的合成方法 335 13.3.1 化學合成法 335 13.3.2 植酸鈣酸水解法 335 13.3.3 植酸酶水解法 335 13.3.4 體外多酶分子機器轉化法 337 13.3.5 發(fā)酵法 339 13.4 維生素B8的生物合成代謝途徑 340 13.4.1 維生素B8的合成及分解途徑 340 13.4.2 維生素B8異構體的轉化 341 13.4.3 維生素B8衍生物的合成 342 13.5 維生素B8的代謝工程研究進展 344 13.5.1 大腸桿菌代謝工程產維生素B8的研究進展 344 13.5.2 酵母代謝工程產維生素B8的研究進展 345 13.6 維生素B8的工業(yè)生產概覽 346 13.6.1 植酸鹽酸水解法 346 13.6.2 體外多酶分子機器轉化法 347 13.7 維生素B8的專利分析與前景展望 348 13.7.1 專利分析 348 13.7.2 前景展望 350 參考文獻 351 第14章 維生素B9 354 14.1 概述 355 14.1.1 維生素B9的發(fā)現 355 14.1.2 維生素B9的結構與理化性質 355 14.1.3 維生素B9的來源、吸收與需要量 356 14.2 維生素B9的生物學功能和應用 356 14.2.1 維生素B9的體內代謝 356 14.2.2 維生素B9的生物學功能 358 14.2.3 維生素B9對健康的重要作用 358 14.2.4 維生素B9在養(yǎng)殖業(yè)的開發(fā)應用 359 14.2.5 維生素B9在生物醫(yī)藥中的開發(fā)應用 359 14.2.6 產維生素B9益生菌在食品中的應用 359 14.3 維生素B9的合成與檢測方法 360 14.3.1 提取法制備維生素B9 360 14.3.2 化學法合成維生素B9 361 14.3.3 酶法合成維生素B9 365 14.3.4 微生物發(fā)酵法合成維生素B9 366 14.3.5 維生素B9的檢測 366 14.4 維生素B9的生物合成代謝途徑 368 14.4.1 維生素B9在植物中的合成途徑 368 14.4.2 維生素B9在單一菌株中的合成途徑 369 14.5 維生素B9的代謝工程研究進展 371 14.5.1 生物合成5-甲基四氫葉酸的代謝工程策略 371 14.5.2 乳酸菌合成葉酸的代謝工程調控 371 14.5.3 雙歧桿菌合成葉酸的代謝工程調控 372 14.5.4 枯草芽孢桿菌合成葉酸的代謝工程調控 373 14.6 維生素B9的工業(yè)生產概覽 375 14.6.1 維生素B9工業(yè)化生產的現狀 375 14.6.2 維生素B9的生產與精制工藝 375 14.6.3 維生素B9的制劑與添加應用 376 14.7 維生素B9的專利分析與前景展望 377 14.7.1 專利分析 377 14.7.2 前景展望 379 參考文獻 380 第15章 維生素B12 382 15.1 概述 383 15.1.1 維生素B12的結構 383 15.1.2 維生素B12的來源 383 15.2 維生素B12的性質和應用 384 15.2.1 維生素B12的性質 384 15.2.2 維生素B12的應用 384 15.3 維生素B12的合成方法 385 15.3.1 化學合成法 385 15.3.2 微生物發(fā)酵法 385 15.4 維生素B12的生物合成代謝途徑 386 15.4.1 合成代謝途徑 386 15.4.2 補救途徑 389 15.4.3 維生素B12生物合成的調節(jié)機制 390 15.5 維生素B12的生物合成技術研究進展 391 15.5.1 天然維生素B12合成菌的代謝工程研究 391 15.5.2 大腸桿菌異源合成維生素B12的代謝工程研究 392 15.5.3 無細胞多酶催化合成維生素B12的研究 396 15.6 維生素B12的工業(yè)生產概覽 398 15.6.1 發(fā)酵工序的簡述 398 15.6.2 分離提取工序的簡述 399 15.7 維生素B12的專利分析與前景展望 403 15.7.1 專利分析 403 15.7.2 前景展望 403 參考文獻 404 第16章 輔酶Q10 408 16.1 概述 409 16.1.1 輔酶Q10的命名與結構 409 16.1.2 輔酶Q10的來源 409 16.2 輔酶Q10的功能和應用 409 16.2.1 輔酶Q10的功能 409 16.2.2 輔酶Q10的應用 410 16.3 輔酶Q10生產方法的演變 411 16.3.1 直接提取法 411 16.3.2 化學合成法 412 16.3.3 微生物發(fā)酵法 412 16.4 輔酶Q10的生物合成代謝途徑 412 16.4.1 醌環(huán)合成途徑 413 16.4.2 聚異戊二烯側鏈合成途徑 413 16.4.3 醌環(huán)修飾途徑 413 16.5 輔酶Q10的代謝工程研究進展 416 16.5.1 天然合成菌的代謝工程研究 416 16.5.2 非天然合成菌的代謝工程研究 419 16.6 輔酶Q10的工業(yè)化生產概述與專利分析 421 16.6.1 發(fā)酵工序的簡述 421 16.6.2 分離提取工序的簡述 423 16.6.3 三廢處理及資源化利用 423 16.7 輔酶Q10的專利分析與前景展望 424 16.7.1 專利分析 424 16.7.2 前景展望 425 參考文獻 425 第17章 硫辛酸 430 17.1 概述 431 17.2 硫辛酸的性質、功能和應用 431 17.2.1 硫辛酸的性質與生理功能 431 17.2.2 硫辛酸的應用 432 17.3 硫辛酸的合成方法概述 433 17.3.1 硫辛酸的化學合成 433 17.3.2 硫辛酸的生物合成現狀 434 17.4 硫辛酸的生物合成代謝途徑 436 17.4.1 大腸桿菌和其他細菌硫辛酸生物合成代謝途徑 436 17.4.2 酵母及其他真核生物硫辛酸合成代謝途徑 444 17.5 硫辛酸的工業(yè)生產概覽 446 17.6 硫辛酸的專利分析與前景展望 447 17.6.1 專利分析 447 17.6.2 前景展望 448 參考文獻 448 第18章 生物類黃酮 456 18.1 概述 457 18.1.1 命名與結構 457 18.1.2 來源與分類 457 18.2 性質和應用 458 18.2.1 性質 458 18.2.2 應用 459 18.3 合成方法 460 18.3.1 植物提取法 461 18.3.2 化學合成法 462 18.3.3 生物發(fā)酵法 463 18.4 生物合成代謝途徑 464 18.4.1 合成途徑解析 465 18.4.2 代謝工程優(yōu)化 468 18.5 生物類黃酮的工業(yè)生產概覽 476 18.5.1 生產工藝路線 476 18.5.2 生產、貯藏條件 476 18.6 生物類黃酮的專利分析與前景展望 476 18.6.1 專利分析 476 18.6.2 前景展望 478 參考文獻 479 第19章 維生素BT 485 19.1 概述 486 19.1.1 維生素BT的命名與結構 486 19.1.2 維生素BT的研究簡史 486 19.2 維生素BT的功能和應用 486 19.2.1 維生素BT的性質與功能 486 19.2.2 維生素BT的應用 488 19.3 維生素BT的化學合成及生物-化學組合合成方法研究進展 489 19.3.1 維生素BT的化學合成法 489 19.3.2 維生素BT的化學-生物組合合成法 498 19.4 維生素BT的生物合成進展 499 19.4.1 維生素BT在哺乳動物體內的合成途徑 499 19.4.2 維生素BT在微生物中的合成代謝途徑及代謝改造 499 19.4.3 維生素BT的生物合成法研究進展 501 19.5 維生素BT專利分析與前景展望 505 19.5.1 專利分析 505 19.5.2 前景展望 505 參考文獻 506