二十二碳六烯酸(DHA)发酵工艺的研究

张琼 裂殖壶菌 二十二碳六烯酸 发酵工艺 诱变育种

二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid, DHA)是一种ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3PUFAs),具有多种重要的生理功能和经济价值.人体自身难以合成DHA,必须从体外摄入.深海鱼油是DHA的传统来源,但鱼油的品质与数量难以满足商业化发展的需求.裂殖壶菌(Schizochytrium sp.)是目前最理想的产DHA的海洋真菌,它具有脂质含量高,易于培养,易于纯化等优点.目前,日本,美国及一些欧洲国家已经将裂殖壶菌生产DHA的工艺运用到了工业化生产中,而国内仍处于发展阶段.目前国内生产DHA面临着发酵过程中种质退化和菌株DHA含量不高的问题.因此,利用各种技术手段和生物学方法提高裂殖壶菌的DHA产量显得尤为重要.本文对裂殖壶菌做了以下研究: 首先对初始菌株进行复壮与自然分离,经过初筛,复筛及传代稳定性实验,得到菌株Sc-16作为紫外诱变的出发菌株.随后进行紫外诱变育种,综合考虑发酵效价及传代稳定性,选择菌株UV-28作为后续实验的出发菌株.菌株UV-28的发酵水平为4261μg/mL,是初始菌株发酵效价的1.28倍.同时考察了Schizochytriumsp.的最佳保藏方法为甘油管低温保藏法. 接着对初始的斜面培养基,种子培养基,发酵培养基及其培养条件进行了优化,通过优化实验得到了最佳的发酵培养基配方(g/100mL):葡萄糖12.6,震元蛋白胨1.7,胰蛋白胨0.5,海盐1.2,微量元素Ⅰ0.2,维生素0.2,微量元素Ⅱ0.1,谷氨酸钠0.1.并确定了较优的培养条件为pH5.6,摇瓶装液量35mL/250mL,接种量18%,摇床转速为240rpm,25℃培养,培养周期为120h.最终效价为效价为7459μg/mL,比初始菌株效价提高了2.25倍. 最后采用新的培养基及培养条件,进行发酵罐工艺的优化,并绘制了发酵代谢曲线,为后续发酵罐的放大和工业化生产奠定了一定的基础.

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