[發明專利]利用黃孢原毛平革菌靜止固體發酵農業廢棄物產生厚垣孢子并積累油脂的方法

在審

• 申請號: 201810402768.X
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108277195A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 王海磊;閆越;宋潔;李平
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C12N3/00
• 分類號: C12N3/00;C12P7/64;C12R1/645
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種利用黃孢原毛平革菌靜止固體發酵農業廢棄物產生厚垣孢子并積累油脂的方法，屬于生物質能源的微生物發酵技術領域。本發明的技術方案要點為：將黃孢原毛平革菌通過靜止固體培養形成菌墊并產生富含油脂的厚垣孢子，固體發酵培養基由以下成分組成：玉米秸稈粉碎物400?600g、麥麩100?200g、(NH₄)₂SO₄ 60.0g、MnSO₄·5H₂O 20.0g、MgSO₄·7H₂O 20.0g、CaCl₂ 15.0g、維生素B1 0.2g、吐溫80 2.0mL、補水至1Kg。本發明首次通過P. chrysosporium的靜止固體發酵，使其菌絲在以農業廢棄物玉米秸稈為主要碳源的固體發酵培養基上形成菌墊，從而在菌墊中產生大量厚垣孢子并積累適合作為生物柴油生產原料的真菌油脂。本發明工藝過程條件溫和，成本低廉，適合規模化生產。

技術領域

本發明屬于生物質能源的微生物發酵技術領域，具體涉及一種利用黃孢原毛平革菌靜止固體發酵農業廢棄物產生厚垣孢子并積累油脂的方法。

背景技術

目前，世界經濟的發展依然主要依賴化石燃料，其比重占世界能源需求的75%以上。然而，化石能源的過度消耗導致了全球變暖和化石燃料的枯竭，成為世界范圍內能源及環境領域的一個嚴重問題（Kim DY, Vijayan D, Praveenkumar R, et al. Cell-walldisruption and lipid/astaxanthin extraction from microalgae: Chlorella andHaematococcus [J]. Bioresource Technology 2016, 19(9):300-310）。使用來源于植物及動物的油脂等生產生物柴油有望成為化石燃料的替代能源（Vasudevan PT, Briggs M,Singh OV, et al. Biodiesel production - current state of the art andchallenges.[J]. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 2008, 35(5):421-429）。生物柴油是指生物油脂利用熱裂解或生物催化等技術得到的一種長鏈脂肪酸的單烷基酯，其不但可作為石油的替代物，而且大量生產可以減少二氧化碳的產生（Chisti Y. Biodiesel from microalgae beats bioethanol[J]. Trends inBiotechnology, 2008, 26(3):126-131）。但利用動植物油脂生產生物柴油的成本很高，因為其本身是重要的食品資源。微生物油脂也可以用來生產生物柴油，微生物油脂的優點在于微生物菌體油脂含量高，細胞增殖快，生產周期短，不受季節和氣候限制，適合大規模工業化生產（Mubarak M, Shaija A, Suchithra TV. A review on the extraction oflipid from microalgae for biodiesel production[J]. Algal Research, 2015, 7(4):117-123；Milne TA, Evans RJ, Nagle N. Catalytic conversion of microalgaeand vegetable oils to premium gasoline, with shape-selective zeolites[J].Biomass, 1990, 21(3):219-232）。能夠產油脂的微生物包括酵母、霉菌、細菌和藻類等。目前的研究集中于藻類和酵母，且主要利用液體發酵工藝生產油脂。尤其在微藻油脂的生產、提取及生物催化等方面取得了重要進展，微藻在液體培養條件下，在細胞中可積累占干重25%-75%的油脂（Brennan L, Owende P. Biofuels from microalgae--A review oftechnologies for production, processing, and extractions of biofuels and co-products[J]. Renewable &Sustainable Energy Reviews, 2010, 14(2):557-577；Malcata FX. Microalgae and biofuels: A promising partnership [J]. Trends inBiotechnology, 2011, 29(11):542-551）。但是，目前利用液體發酵生產微生物油脂面臨的一個最大挑戰是：液體發酵工藝由于需要控溫、攪拌等操作，不可避免的會消耗大量的水、蒸汽、熱能及電能，其成本已然超過了所能獲得的生物柴油的價值。因此，利用液體發酵生產微生物油脂目前并不適合產業化推廣。固體發酵在水電成本節省方面具有優勢，然而，目前對于利用微生物固體發酵生產油脂的報道較少。