高产多不饱和脂肪酸发酵条件优化的研究

论文摘要

脂肪酸是人类的重要营养源,而多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids,PUFAs）对人类正常生命活动所发挥的作用更为重要,它们不仅是维持人类正常生命活动所必需的,而且对人类很多疾病具有明显的预防和治疗作用。微生物发酵法生产多不饱和脂肪酸不受原料、气候、产地的限制,易规模化、产业化生产等优点,因此具有广阔的市场前景。本课题主要研究如下:（1）从保藏的深黄被孢霉（Mortierella isabellina）菌种中分离出供试验用菌株;（2）发酵生产多不饱和脂肪酸培养基的优化;（3）发酵生产多不饱和脂肪酸条件的优化;（4）深黄被孢霉菌油的理化性质检测。通过对深黄被孢霉产脂培养基的初步筛选后,最终确定3号培养基和8号培养基为优化后的培养基。用气相色谱分析8号培养基和3号培养基的菌油后,发现8号培养基和3号培养基中饱和脂肪酸含量分别为14.50%、14.02%,不饱和脂肪酸含量为85.21%、85.45%,不饱和脂肪酸占总脂肪酸的含量分别为85.46%、85.91%。8号培养基中亚麻酸（C18:3n3）含量为8.07%,其中γ-亚麻酸（C18:3n6,Gamma-Linolenic acid,GLA）的含量为6.80%;3号培养基中亚麻酸含量为8.97%,其中GLA的含量为6.50%。通过培养基优化试验和条件的初步优化试验后,均显示了8号培养基优于3号培养基,因此只选择了对8号培养基的发酵条件进行进一步的优化实验。将8号培养基在1号优化条件和2号优化条件下发酵后,最终确定的优化条件为1号优化条件。用气相色谱分析检测8号培养基在1号优化条件下的两个菌油样品的脂肪酸组成,可以得到脂肪酸的平均组成分别为:棕榈酸（C16:0）9.65%,硬脂酸（C18:0）2.05%,油酸（C18:1n9）50.00%,亚油酸（C18:2n6）23.35%,α-亚麻酸（C18:3n3）1.35%,GLA 8.65%,花生酸（C20:0）0.40%,花生一烯酸（C20:1）0.69%,花生二烯酸（C20:2）0.35%,二十四碳一烯酸（C24:1（n-6））0.60%,不饱和脂肪酸占总脂肪酸的平均含量为87.03%。经检测,发现深黄被孢霉菌毛油除酸价偏高外,其它的理化性质与推荐的微生物油脂标准相差不大,这就说明了此菌油经精练处理后可以用来食用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 多不饱和脂肪酸的来源
• 1.2 微生物油脂的研究现状
• 1.2.1 国外微生物油脂的研究进展
• 1.2.2 国内微生物油脂的研究进展
• 1.3 产油微生物的种类
• 1.3.1 细菌
• 1.3.2 酵母
• 1.3.3 霉菌
• 1.3.4 微藻
• 1.4 真菌产油脂及研究现状
• 1.4.1 产油脂的真菌种类
• 1.4.2 研究现状
• 1.5 多不饱和脂肪酸的形成
• 1.6 多不饱和脂肪酸的生理功能及作用
• 1.6.1 多不饱和脂肪酸与心血管系统疾病
• 1.6.2 多不饱和脂肪酸与细胞生长
• 1.6.3 多不饱和脂肪酸与抗癌
• 1.6.4 多不饱和脂肪酸与免疫调节
• 1.6.5 其他
• 1.7 培养条件对真菌产油的影响
• 1.7.1 碳源、氮源及培养基碳氮比的影响
• 1.7.2 温度的影响
• 1.7.3 pH 值的影响
• 1.7.4 培养时间的影响
• 1.7.5 无机盐和微量元素的影响
• 1.7.6 其他因素对油脂合成的影响
• 1.8 多不饱和脂肪酸的提取、分离和纯化
• 1.8.1 低温结晶法
• 1.8.2 尿素包合法
• 1.8.3 吸附分离法
• 1.8.4 分子蒸馏法
• 1.8.5 脂肪酶浓缩法
• 1.8.6 超临界流体萃取法
• 1.9 研究目的和研究内容
• 第2章 高产多不饱和脂肪酸优化培养基的筛选
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.1.4 方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 目标菌种的筛选
• 2.2.2 发酵过程中pH 的变化
• 2.2.3 菌体形态的观察
• 2.2.4 发酵过程中生物量、产油率的变化
• 2.2.5 优化培养基的初步确定
• 2.2.6 优化培养基的进一步确定
• 2.2.7 油脂脂肪酸组成的检测
• 2.3 小结
• 第3章 高产多不饱和脂肪酸优化条件的筛选
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 正交实验设计
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 优化条件的初步确定
• 3.2.2 优化条件的进一步确定
• 3.2.3 发酵过程中pH、生物量和产油率的变化
• 3.2.4 油脂脂肪酸组成的检测
• 3.3 小结
• 第4章 深黄被孢霉菌油的理化分析
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 深黄被孢霉菌油的测定
• 4.2.2 推荐微生物油脂质量标准
• 4.3 小结
• 第5章 研究总结
• 5.1 研究总结
• 5.2 创新之处
• 5.3 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果