高山被孢霉产花生四烯酸的发酵工艺研究

• 作 者: 曾思钰
• 机 构: 厦门大学
• 出 处: 厦门大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 高山被孢霉 花生四烯酸 高糖驯化 发酵工艺

花生四烯酸(ARA)属于ω-6系列多不饱和脂肪酸,因具有促进婴幼儿脑部发育、提高机体免疫力等多种重要的生理功能而被广泛应用于医药、食品等各种领域。传统的ARA主要来源于动物油等,难以满足市场需求,而利用微生物产ARA具有不受产地、原料、条件等限制的优点,成为当前研究的热点之一。　　
本文首先对目前用来生产ARA最常用的微生物高山被孢霉(Mortierellaalpina,M.alpina)的培养条件进行了研究,通过摇瓶实验考察了碳源、碳氮比、初始pH值、接种量和微量元素等对ARA的影响。结果发现在培养基中使用葡萄糖为碳源,碳氮比维持在40∶1至50∶1之间,初始pH6,接种量10％,添加维生素B1100 mg/L维生素B120.5 mg/L、生物素0.5 mg/L、泛酸钙120 mg/L和谷氨酸1 g/L是较优配方(优化培养基A)。实验并且对比了使用单一氮源及混合氮源对M.alpina发酵产ARA的影响,结果发现使用混合氮源更有利于M.alpina发酵产ARA,混合氮源得到的ARA产量是使用单一氮源的2倍,且其含量占总油脂的44.5％,在此基础上获得优化培养基B。　　
其次,针对M.alpina在实验保存过程中易发生退化、老化,导致其耗糖能力降低,直接影响到菌体对营养的摄入,从而导致菌体生长缓慢,油脂积累受阻等问题,对M.alpina进行了高糖驯化研究,先用浓度梯度的PDA培养基驯化菌种,再用驯化后耐受10％高糖PDA平板的菌种进行液体培养基逐级驯化。结果表明,通过固体培养基及液体培养基的逐级高糖驯化,菌种耗糖能力得到提高,由耗糖3g/(L·d)升至12g/(L·d),对营养物质的摄入能力增强,高糖驯化后菌种ARA的含量较未驯化之前提高了近4倍。　　
最后,采用2 L发酵罐对ARA的生产进行了分批发酵实验。结果表明,采用高糖驯化后的菌种在优化培养基B中培养可获得菌体生物量为50 g/L,ARA产量为8 g/L,为工业化生产ARA奠定了一定的研究基础。