论文部分内容阅读
DHA是一种对人体健康和生理代谢具有重要作用的多不饱和脂肪酸,人体自身不能合成。利用隐甲藻发酵生产DHA具有产品纯度高、品质佳的优点,但同时也存在DHA产量不足的缺陷,因此高产菌种诱变筛选和工艺优化具有重要的现实意义。 本课题分别对隐甲藻摇瓶发酵工艺和5L罐发酵工艺进行研究。对隐甲藻摇瓶发酵工艺的研究表明补料分批发酵优于分批发酵,每隔24小时补加一次葡萄糖使培养基中葡萄糖的浓度恢复到20g/L,培养9天后DHA产量达到1.72g/L,比分批发酵提高115%;对碳源的优化结果表明复合碳源优于单一碳源,当用葡萄糖与蔗糖的复合碳源进行恒速补料分批发酵9天,最终的DHA产量达到1.52g/L,比使用单一葡萄糖碳源恒速多次补料分批发酵高出23.6%;进一步对分批发酵的氮源种类和浓度进行优化,结果表明当氮源为大豆蛋白胨,浓度为10g/L时能够获得最佳实验效果,最终DHA产量达到1.45g/L。 综合上述研究结果得出最佳隐甲藻ATCC30772摇瓶发酵工艺:以大豆蛋白胨为氮源,浓度为10g/L,以葡萄糖为初始碳源,浓度为20g/L,以葡萄糖和蔗糖的复合碳源为补料的碳源进行多次补料分批发酵。最终的生物量达到18.45g/L,细胞油脂产量达到5.89g/L,DHA产量达到2.35g/L,比研发初期DHA产量提高193.7%。 为给隐甲藻产业化工艺的研究奠定基础,本课题对隐甲藻ATCC30772在5L发酵罐上的发酵工艺进行了研究。研究结果表明,当以醋酸为唯一碳源时,经过补料分批培养216小时后最终生物量达到45.45g/L、细胞油脂产量达到16.39g/L、DHA产量达到6.45g/L,比研发初期DHA产量提高706.25%。 为了进一步降低成本、提高经济效益,同时也为了保护环境,本课题首次对隐甲藻的发酵废液和提油之后的菌体残渣进行研究。研究结果表明向隐甲藻的发酵废液中加入1%的1mol/L的氢氧化钠,过滤后盐酸调pH6.5,此处理后每升废液中加入大豆蛋白胨5g,葡萄糖50g,再次调节pH至6.5可直接用来培养隐甲藻ATCC30772,分批发酵培养九天后获得2.07g/L的DHA,比对照提高36.2%。将隐甲藻菌体废渣用1mol/L的氢氧化钠处理之后加入培养基中,分批发酵九天获得DHA产量1.42g/L,比对照提高26.8%。 由此证明,菌体发酵后的废液废渣变废为宝可行,既为生成节约了成本,又大大减少废液对环境的污染,意义重大,未来可进行大规模的工程化研究。