食药用真菌资源生物技术及应用

食药用真菌是一个巨大的物质资源库，其丰富的代谢产物已经成为功能性食品或食品配料、化妆品关键功效成份、新型生物饲料或饲料添加剂以及探索和发掘新药或新药先导物的重要物质来源。同时，食药用真菌作为一类腐生真菌也拥有丰富的酶资源，如木质纤维素降解类酶、涉及多糖合成途径的酶、涉及萜类物质合成的酶。而随着生物信息学的发展和部分食药真菌基因组的解析，通过生物信息学技术的方法与手段可以更好的帮助我们了解和把握食药用真菌生长与代谢规律，为高水平食药用真菌培养尤其是液体培养的控制策略奠定良好的基础。本书从应用研究与实际应用的需求出发，分别从"生物活性的物质基础"、"酶资源"、"生物信息学研究与运用"的角度对目前食药用真菌基础和应用基础研究的近期新成果进行了系统的梳理和总结。目前，在食药用真菌多糖合成代谢途径及其酶资源、食药用真菌的生物信息研究与运用等方面尚无书籍进行系统的介绍。

目录
第1章 绪论 1
1.1 食药用真菌概况 1
1.2 研究 /利用史 3
1.2.1 起源及发展 3
1.2.2 食药用真菌产业发展 4
1.3 食药用真菌资源的多样性 6
1.3.1 菌种资源的多样性 7
1.3.2 代谢（天然）产物资源的多样性 7
1.3.3 酶资源的多样性 8
1.4 食药用真菌的培养方式 8
1.4.1 固体栽培 8
1.4.2 固体发酵 9
1.4.3 液体 10
参考文献 12
第2章 食药用真菌的活性物质资源 13
2.1 多糖 13
2.1.1 多糖结构 13
2.1.2 食药用真菌多糖的单糖组成 14
2.1.3 食药用真菌多糖的构效关系 15
2.1.4 食药用真菌多糖的结构修饰 18
2.1.5 食药用真菌多糖的生物活性 20
2.1.6 食药用真菌多糖的产品应用 22
2.2 三萜类化合物 25
2.2.1 食药真菌中主要三萜类化合物 25
2.2.2 三萜类化合物的结构特征及构效关系 28
2.2.3 三萜类化合物的生物活性 29
2.2.4 三萜类化合物的应用 31
2.3 单萜与倍半萜 32
2.3.1 单萜 32
2.3.2 倍半萜 35
2.4 酚类化合物 37
2.4.1 酚类化合物的结构和组成 37
2.4.2 酚类化合物与子实体褐变 40
2.4.3 酚类化合物的生物活性 41
2.5 其他活性物质 41
2.5.1 皂苷 41
2.5.2 活性肽 44
参考文献 47
第3章 食药用真菌多糖的生物合成 55
3.1 食药用真菌多糖生物合成的基本路径 55
3.2 糖供体途径及其相关酶 56
3.2.1 核苷酸糖（糖供体） 56
3.2.2 糖供体合成途径 58
3.2.3 核苷酸糖合成相关酶 59
3.3 糖基转移酶 66
3.3.1 糖基转移酶的分类 67
3.3.2 几种主要的糖基转移酶 68
3.3.3 糖基转移酶的测定 73
3.4 食药用真菌多糖的发酵制备 75
3.4.1 培养基及其组成 79
3.4.2 发酵工艺 80
3.4.3 基于合成路径解析的高产多糖菌株改造 81
参考文献 81
第4章 食药用真菌三萜类化合物的生物合成 86
4.1 三萜类化合物生物合成的基本路径 86
4.2 三萜类化合物合成途径中的酶 88
4.2.1 三萜合成上游过程的关键酶和基因 88
4.2.2 三萜合成下游过程的关键酶和基因 93
4.2.3 三萜类化合物的合成调控 95
4.3 三萜类化合物的发酵制备 98
4.3.1 培养基组成 98
4.3.2 培养条件 100
4.3.3 添加外源物质 102
4.3.4 其他方式 104
参考文献 104
第5章 食药用真菌其他活性物质的生物合成 109
5.1 酚类 109
5.1.1 莽草酸途径 109
5.1.2 苯丙烷途径和类黄酮途径 110
5.1.3 环境对酚类生物合成的影响 112
5.2 单萜和倍半萜 113
5.3 活性肽 114
5.3.1 非核糖体肽的生物合成 115
5.3.2 食药用真菌中活性肽的生物合成 116
5.4 皂苷 117
参考文献 118
第6章 食药用真菌其他重要的酶资源及其应用 120
6.1 纤维素酶 120
6.1.1 纤维素酶概况 120
6.1.2 纤维素酶的催化机制 121
6.1.3 纤维素酶的发酵及其酶学性质 122
6.1.4 纤维素酶的应用 124
6.2 漆酶 125
6.2.1 漆酶概况 125
6.2.2 漆酶的催化机理 125
6.2.3 漆酶的发酵及其酶学性质 126
6.2.4 漆酶的应用 130
6.3 其他木质素降解类酶 132
6.3.1 木质素过氧化物酶 132
6.3.2 锰过氧化物酶 136
参考文献 139
第7章 食药用真菌的生物信息学研究与运用 142
7.1 微生物生物信息学研究的基本方法 142
7.1.1 基因组注释的常用方法 142
7.1.2 代谢反应与路径信息的查找 143
7.1.3 核苷酸序列与蛋白质序列的获取 143
7.1.4 亚细胞系统的定位 143
7.1.5 蛋白质结构的分析与预测 144
7.2 生物信息学的应用 145
7.2.1 真菌天然产物的发现 145
7.2.2 基因组代谢模型构建 146
7.3 常见食药用真菌的基因组信息分析 151
7.4 蛹虫草基因组代谢模型的构建及分析 155
7.5 灵芝多糖基因组代谢模型的构建及应用 157
7.5.1 灵芝基因组代谢模型的构建 157
7.5.2 灵芝基因组代谢模型的分析 161
7.5.3 灵芝基因组代谢模型的多糖合成模拟预测 163
7.5.4 基于模型预测的灵芝多糖高效发酵策略 165
参考文献 167