[發明專利]一種提高裂殖壺菌DHA和類胡蘿卜素產率的方法

在審

• 申請號: 201710042270.2
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106834370A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 黃開耀;陳松林;王攀攀
• 申請（專利權）人: 武漢凈宇微藻科技有限公司
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C12P23/00;C12R1/645
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及一種提高裂殖壺菌DHA和類胡蘿卜素產率的方法。

背景技術

二十二碳六烯酸(DHA)屬于ω-3不飽和脂肪酸，人體內的DHA主要分布于大腦灰質、視網膜細胞外節、神經系統、母乳、心肌、嗜酸性白細胞、精子等處，是人體自身不能大量合成但又不可缺少的重要營養素。其具有獨特的生理作用，主要包括預防及治療心血管疾病、降血脂、抗炎、健腦益智、提高學習記憶能力、改善視網膜功能保護視力等作用，目前主要應用于醫藥、食品、飼料等行業。

類胡蘿卜素是一類廣泛存在于自然界中的呈黃色、橙紅色或紅色的脂類化合物，人體自身不能合成類胡蘿卜素，主要通過食物獲取。類胡蘿卜素中最重要的代表是β-胡蘿卜素、番茄紅素、葉黃素、玉米黃質、蝦青素和斑蝥黃素。類胡蘿卜素還是重要維生素A原，具有維持視功能、促進細胞分裂、提高免疫力，促進胚胎發育的功能。

裂殖壺菌，又稱裂壺藻，是屬于真菌門(Eumycota)、卵菌綱(Oomycetes)、水霉目(Saprolegniales)、破囊壺菌科(Thraustochytriaceae)的一類海洋真菌，單細胞、球形。胞內不飽和脂肪酸含量極為豐富，主要為ω-3和ω-6系列不飽和脂肪酸，其中DHA占總脂肪酸的質量分數高達35％～45％。裂殖壺菌細胞在生長過程中由于吸收和轉化光能自身會合成一些色素，質譜分析表明，裂殖壺菌油脂中主要含有β-胡蘿卜素、番茄紅素、蝦青素和角黃素。

發明內容

本發明提出一種提高裂殖壺菌DHA和類胡蘿卜素產率的方法，通過前期利用甘油為碳源使生物量增加，后期更換碳源為葡萄糖，誘導裂殖壺菌產脂類代謝物(包括DHA和類胡蘿卜素)，在保證DHA產量的前提下，通過優化發酵工藝，降低碳源的使用量，提高DHA和類胡蘿卜素的產率，降低生產成本。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種提高裂殖壺菌DHA和類胡蘿卜素產率的方法，具體包括以下步驟：

(1)將裂殖壺菌種利用種子培養基培養裂殖壺菌種子液；

(2)將裂殖壺菌種子液接種到甘油為碳源的發酵培養基中；

(3)在步驟(2)的發酵培養基內補加葡萄糖。

優選地，所述種子培養基包括葡萄糖、酵母粉、蛋白胨、海水晶。

優選地，所述發酵培養基包括葡萄糖、酵母粉、硫酸銨、磷酸氫二鉀、無水硫酸鈉、無水硫酸鎂、硫酸鉀、氯化鉀、氯化鈣、氯化亞錳、硫酸鋅、硫酸銅、鉬酸鈉、硫酸鎳、硫酸亞鐵、氯化鈷、維生素B1、維生素B12、泛酸鈣。

優選地，步驟(1)是將在固體培養基上活化長出的裂殖壺菌刮入100ml培養基(500ml三角瓶)中，培養溫度為20-30℃，pH值為5-7，轉速為180-220rpm，振蕩培養時間為1-2天。

優選地，步驟(2)是將搖好的裂殖壺菌種子液按6-10％的體積比接種到發酵罐中培養溫度為20-30℃，pH值為5-7，通氣1-8vvm，攪拌轉速300-700rpm，發酵時間96h，同時流加甘油，維持甘油濃度在10-20g/L以上。

優選地，步驟(3)是待甘油濃度降至10-20g/L以下，開始流加600g/L葡萄糖補料發酵，維持pH在7.5-9，待發酵液中碳源濃度不再降低結束發酵。

本發明產生的有益效果為：本發明發酵前期利用甘油為碳源，使菌體生物量增加，發酵后期切換碳源為葡萄糖，促進菌體脂類物質積累，包括積累DHA和類胡蘿卜素，最大限度提高DHA和類胡蘿卜素的產率，節約生產成本，符合工業生產。

附圖說明

圖1為實施例1中裂殖壺菌生長情況示意圖。

圖2為實施例1中裂殖壺菌總脂積累情況示意圖。

圖3為實施例1中裂殖壺菌DHA占總脂情況示意圖。

圖4為實施例1、2、3、4消耗碳源情況示意圖。

圖5為實施例1、2、3、4DHA產量、類胡蘿卜素及碳得率情況示意圖。

其中：圖4、圖5中A為實施例1純葡萄糖發酵，B為實施例1純甘油發酵，C為實施例2，D為實施例3，E為實施例4。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1：利用葡萄糖或甘油為單一碳源發酵生產DHA