微生物发酵法生产花生四烯酸油酯.pdf

2 ( 10 2 年第 2 7卷第 l 期 4 3 文章编号 ： 1 o O 3 7 9 6 9 c 2 o O 2 ) O 1 3 O 2 中图分类号 ： T Q 6 Z l 文献标识码 ： A 微生物发酵法生产花生 四烯酸油脂 贡国鸿， 尚耘， 高翔， 唐孝鹏， 钱云， 王纪 ( 武1卫烯王生物工程有限心司， 4 3 0 0 7 9武卫市珞瑜路 7 l 号东星大厦 l 6 楼 ) 摘要 ： 研究了发酵法 生产花生四烯酸油脂的过程， 进行 了 5 0 t 发酵罐 工业化发酵， 茵体收率选 2 3 4 g I O 0 m 1 ， 茵体 内脂肪含量为 3 8 2 经分析油脂 中含有花生四烯醢、 7 亚麻酸和 亚油酸等 多 不饱和脂肪酸， 其 中花生四烯酸含量达到 5 1 7 5 关键词： 微生物发酵； 花生四烯酸； 油脂 花生四烯酸简称 A A ， 是一种重要的 n 一 6系列 的 多不饱和脂肪酸( P U F A s ) ，对高血压 、 高血脂 、 糖尿 病 、 病毒感染等疾病的预防和治疗均有显著效果 人 体缺乏 A A会引起机体功能失调 其作为人体前列 腺素( P G) 的前体物质， 经环加氧酶途径生成一系列 具有生物活性的物质 ， 如前列腺素 、 白三烯 ( L T s ) 等 ， 在体内发挥极其重要的作用 目前， 市场上销售的 花生四烯酸产品主要从深海鱼油中提取 ， 但 含量极 低， 只有 O 2 ( w ) ， 并困受 季节、 产地等因素影响 较大， A A含量较不稳定。利用 发酵法生产含 A A的 油脂， 斟受原料和自然条件影响较小， 含量稳定， 可 实现工业化大规模生产， 所以越来越受到 重视。本 文报道了利用花生四烯酸高产菌株进行 I 业化生产 的研究 ， 以及对发酵工艺的探讨 1 材料与方法 1 1 菌种 被孢霉菌( M o r t i e r e t f a s p ) 由中科 院等离子体研 究所提供 1 2 培 养基 1 2 1 斜面培养基P D A培养基 1 2 2 种子培养基( ) ： 葡萄糖 2 5 ， 蛋白胨 1 O ， 酵 母膏 0 6 ， 花生粉 0 3 ， K H ， P O 4 0 1 ， C a C O 3 0 2 ， p H 6 5 。 1 2 3 发酵培养基( ) ： 葡萄糖 5 0 ， 蛋白胨 1 2 ， 酵 母膏0 7 ， 花生粉 0 4 ， K I - I 2 P O 4 0 1 ， C a C O 3 0 2 ， p H 6 5 1 3分析 方法 1 3 1 菌体收率 ， 菌丝体干重法。取培养好的菌体 收稿 日期 ： 2 l 一0 4 一 【 3 作者简介 ： 贡国鸿 ( 1 9 7 2一) ， 男 ， 助理 T程 师 ； 主要 从事 发酵法 生产微生物 油脂 的研究工作 发酵液 1 0 0 m l ， 用双层纱 布过滤 ， 充分水洗 ， 在 6 0 o ： 下烘干到恒重， 称干重 1 3 2 菌体总脂肪测定索氏提取法 1 3 3 油脂中花生四烯酸含量的气相色谱法测定 样品处理 ： 样品加人 0 5 to o l I K O H C H O H溶液水解 一加 3 3 B B c O H溶液 甲酯 化一加 石油醚提取 + 加饱和 a a 溶液分层， 取 七层清液进 样， 采用 面 积归一化法计算脂肪酸的含量 色谱仪工作条件： 岛津 G C 1 4 A气相色谱 仪， C R 4 A数据处理 仪， 毛细 管柱 B P X 7 0 ( 2 5 l 2 2 l 1 2 1f l 1 0 2 5 m液膜 ) ， 氢焰 离子 化检测 器 ( F I D) ， 柱 温 l 2 0 o C 一2 3 O ， 5 o C m i n 程序升温 ， 汽化室温度 2 4 0 C， 检测室温度 2 4 0 C 载 气 N ， ， 柱前压 ： 0 1 M P a 对照样品 ： 花牛 四烯酸甲酯 ( 9 9 ) ， S i g r k a 公司 1 4发 酵工 艺 1 4 1 工艺流程 沙土管菌种一斜面菌种一种子 液一发酵液一干燥 菌体一A A油脂 1 4 2 工艺条件斜面培养 ： 沙土管菌种接种于试 管斜面， 2 8 培养 7 d ， 转接至茄子瓶斜面 2 8 o C 培养 7 d即得 种子培养 ： 分别将 1 0 0 m 1 种子培养基装 人 5 0 0m l 三角瓶 中， 1 2 0 c C灭菌 3 0 mI n ， 冷 却后， 按 5 接种量接人孢子悬液， 置于摇床( 2 0 0 r m i n ) 2 8 培养 4 8 h 。三级发酵 ： 将种液接人小罐培养 2 d后 ， 接人中罐培养 2 d ， 按 1 0 接种量接人大罐发酵 通 气量 1 ： 0 8 ( v v ) ， 2 6 o C 培养 8 d至 发酵终点放 罐 菌体干燥 、 提油 ： 将发酵液过滤 得菌丝体 ， 放人干燥 设备干燥 ， 干菌体以溶剂法提油 ， 经脱溶 、 精炼得 油脂 2结果与讨论 2 1 发 酵结 果 维普资讯 中国油脂 2 ( ) 0 2年第 2 7 卷第 1 期 用 A A高产菌进行 ， 5批 太罐发酵 ， 结果 如表 1 、 表 2 、 表 3所日 2 2 发 酵产 物结果 分析 表 1 各批发酵菌体收率( 1 0 0 ml 表 2 各批发酵菌体 脂肪含量 【 表 3 各批油脂中脂肪酸 组成 c 根据 5 批 大罐发酵结 果分析 利用微生物发酵 法生产花生四烯酸油脂， 其菌体收率、 油脂含量及油 脂中 A A含量部达到较高水平。发酵液中干菌体平 均收率为 2 3 4 g 1 0 0 ml ， 干 菌体 中油脂 含量 平均为 3 8 2 ， 油脂 中 A A含量平均为 5 1 7 5 。 所得油脂中脂肪酸组分经 G C M S分析， 其中含 有 A A、 y - 亚麻酸 、 亚油酸等多烯脂肪酸， 其气相色谱 图如附图所示 ， 2 3号锋 为 A A峰 PC t ：Ms SO J f ) MO C PR E P C P e a k ”b f I l il l l I 附 图脂肪酸绀分 ( JM S色请 本公司利用花生四烯酸高产菌株进行工业化发 酵生产 A A油脂的实践表明： 在发酵菌体收率 、 菌体 总脂含量以及油脂 中 A A含量都达到 了较高水平 ； 发酵法 1 ： 业化 生产 A A油脂 星完全可行 的 其将 获 得臣大的社会效益及经济效益 参考文献 1 杨革， 等 多价不 饱和脂 肪 酸发酵 条件 的初步研 究 J 食 品与发酵工业 ， 1 9 9 7 ， 2 3 【 2 ) ： 8 】 3 2 ： 张志群 等发酵法佳产 多烯脂 肪酸 ： J 粮食 与油脂 ， - “ 0 0 ( 3 ( 1 ) l 6 一 l 7 3 吴继军 ， 等被孢霉发 酵 产油 脂 的研 究 J 广州 食 品 工业科技 1 9 9 9 1 5 ( 【 I ： 1 2 4 朱法科 ， 等花生 四烯酸 高 菌株 的选育 J J 一 业 微 生物 1 9 9 9 2 9 ( 2 ) ： I 4 5 I 赵人俊 丝状真菌被孢 霉产生油脂 的研究 J 直菌学 报 I 9 9 5 1 4 f 2 ) ： 1 3 c 卜 1 3 5 6 K Hi g a s h i y a n m e t a l E f l t t s n f 1 D i s d v e * l O x y g e n I l 【 l 【 h e Mo t p h do v o f a i A r a c h i d 4 J n i c 4 c i d P r l u c t i o n b y Mo r fi e mU a m 1 s 4【 J B 】 0 I h n 0 a n d b i o e n g i n e e r i n g 1 9 9 9 6 3 f 4 ) ： 4 _4 2 7 张羽航 等 微 生物发 酵生 多 小饱 和脂 肪 酸的研 究 进展 J 中国油脂 1 9 9 8 2 3 ( I ) ： 4 2 4 5 P r o d u c t i o n o f AA Oi l b y Mi c mb i a l F e mmn t a t i o n C ON G G u o h o n g ， S H AN G Y u n ， G A O X i a n g ， T A N G X i a o p e n g ， Q I A N Y u n ， WA N G J i f Wu h a tl A l k i n g B i o e n g i n e e r h l g C o L i d 4 3 0 0 7 1 Wu h a n P R C ) A b s t r a c t ： T h e p r o c e s s o f a m a c h i d o n i c a c i d( A A)o i l p r o d u c e d b y m i c r o b i a l t b mw n t a t i o n W a S s t u d i e d T h e r e s u l t s 0 f a 5 0t f e mmn t o r p r o d u c t i o n s h 0 w t h a tt h e DW a n d T L D W y i e l d s r e a c h 2 3 4 g l a t il t 3 8 2 G a s c h mm a t o g a a p h y t e s t s s h o wt b a t 0 i l c o n t a i n e d p o l y u n s a t u r a t e d a c i d s s u c h AA Li n o l e n i c a