[發明專利]一種萃取裝置及其在萃取、油脂提取和測定微生物細胞油脂含量中的應用

在審

• 申請號: 201610061186.0
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105738185A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 姜悅;陳峰;陳璇;柳澤深
• 申請（專利權）人: 潤科生物工程（福建）有限公司
• 主分類號: G01N1/34
• 分類號: G01N1/34
• 代理公司: 石家莊海天知識產權代理有限公司 13101
• 代理人: 田文其

技術領域

本發明屬于實驗儀器及應用，特別是指一種萃取裝置及其在萃取、油脂提取和測定微生物細胞油脂含量中的應用。

背景技術

近年來，單細胞油脂作為一種新興的生物資源受到了廣泛的關注，其應用范圍涉及飼料、食品補充劑、藥物和能源等領域。在大力開發微生物資源的過程中，人們發現很多種類的微生物能合成大量的油脂，具有高油含量特性，微生物油脂的開發和利用逐漸成為當今世界的研究熱點。微生物油脂的用途廣泛，例如，有的微生物油脂中含有大量中長鏈和長鏈的飽和脂肪酸酯，經過加工處理可以得到生物柴油；而有的微生物油脂中含有大量多不飽脂肪酸酯(如DHA、AA、EPA等)，可開發高附加值的產品用于食品和藥品。

微生物油脂的生產過程主要包含培養、提取、純化和油脂分析等。在發酵培養試驗過程中，往往需要通過分析總脂的含量來調整發酵過程參數，以提高油脂含量和產量，而總脂的測定方法是準確獲得油脂含量結果的關鍵。目前的研究報道中，總脂測定普遍采用一種傳統的Bligh-Dyer法，該方法由Bligh和Dyer于1959年提出，其用甲醇/氯仿混合溶劑體系直接浸提和萃取微生物細胞油脂。由于微生物油脂主要存在于細胞內，部分油脂以與蛋白質或糖類結合的脂蛋白或脂多糖的形式存在，而微生物細胞又被堅韌的細胞壁所包裹，從而導致有機溶劑滲透性較差，較難直接將油脂提取出來，造成油脂提取不完全的問題，因此，在油脂提取前需要對細胞進行破壁預處理。人們在Bligh-Dyer法的基礎上對總脂測定方法進行改進，結合細胞破壁處理來提高油脂提取率，細胞破壁方法包括機械研磨法，熱裂解法、超聲法、高壓勻質法、化學水解法、生物酶水解法等。例如，Sudarat等采用改進的Bligh-Dyer法提取藻體細胞總脂，將80mg凍干藻粉與8ml甲醇/氯仿溶劑混合，輔助超聲30分鐘進行破壁，離心后收集上清提取總脂；AndrewKendrick在測定7株產EPA和DHA的海洋真菌的總脂時將菌體離心并清洗，冷凍干燥18小時后獲得干菌體，稱取一定量干菌體用研缽研磨破壁，再用甲醇/氯仿有機試劑浸泡15h，取有機相揮發得總油脂；Freddy等采用改進的Bligh-Dyer法，以2:1的甲醇/氯仿為提取溶劑，輔助人工碾磨和超聲破壁提取Pavlovalutheri和Odontellaaurita藻體細胞總脂；公開號為CN104388178A的專利文獻中采用了高壓勻質的破壁方法提取DHA藻油。

在Bligh-Dyer法基礎上衍生出的總脂含量測定方法一般要經過以下步驟：1、從發酵體系中取出樣品，離心收集菌體并洗滌；2、放入低溫下冷凍；3、放入冷凍干燥器中凍干得到固體藻粉；4、稱取一定量的藻粉；5、根據需要選擇破壁方法進行破壁；6、加入有機溶劑浸泡；7、轉移至離心管內離心，使有機相分層；8、吸取有機相至新管中；9、向樣品中再加有機溶劑反復浸泡、離心和轉移多次后合并所有有機相；10、旋轉蒸干有機相；11、稱量油脂的重量，計算總脂的含量。雖然，經過改進后的測定方法的油脂提取效率得到一定提高，但仍然存在以下缺陷：一是上述步驟中冷凍、凍干、人工研磨、浸泡以及樣品溶液和萃取液體的反復轉移和離心使得操作非常繁瑣，測定時間很長，測定一個樣品的總脂含量大約需要1天，費時費力；二是很多方法中所使用的甲醇/氯仿有機溶劑都具有毒性，對人體健康不利；三是在破壁預處理的過程中，有些方法需要專門的設備，如高壓勻質破壁法需要高壓勻質機、超聲輔助破壁需要超聲儀器、藻體需要冷凍干燥機進行凍干等，而這些儀器大都屬于大型設備，價格比較昂貴；四是有些方法的油脂萃取過程中破碎的細胞殘渣在離心后容易再分散，使得固液兩相分離比較困難；五是有些方法在進行液液兩相分離時，需要將萃取相用吸管反復吸取和轉移，操作非常繁瑣，也容易在轉移時灑落，樣品損失嚴重，造成測定結果不準確；六是有些萃取混合液有乳化的情況，兩相分層非常困難，需要用離心輔助分層，再使用分液漏斗進行兩相分離，這樣離心管與分液漏斗之間反復的液體轉移造成樣品損失，并且操作繁瑣，費時費力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種萃取裝置及其在萃取、油脂提取和測定微生物細胞油脂含量中的應用，能夠有效避免樣品在不同容器間的反復轉移，減少樣品損耗，簡化了萃取流程，提高了測定結果的準確性。

本發明的整體技術構思是：

一種萃取裝置，包括上端開口的斗體，開設于斗體下部的導管，設置于導管中部且上下兩端與其連通的旋塞腔，以及與旋塞腔內表面轉動密封配合且開設有通孔的旋塞；旋塞腔上方的導管及斗體呈透明狀，還包括一頂端開設瓶口的離心瓶，該離心瓶采用具有自復位功能的彈性材質制作，導管下部外側設有可與離心瓶上端瓶口密封連通的接口。