[发明专利]一种生产含有花生四烯酸的微生物油脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产微生物油脂的方法，具体是一种生产含有花生四烯酸的微生物油脂的方法。

技术领域

花生四烯酸(Arachidonic Acid)简称ARA，是5，8，11，14-二十碳四烯酸。它是人体的一种必需脂肪酸，其分子结构式为：

从分子结构式中可见，该脂肪酸含有20个碳原子，4个双键，其中第一个双键起始于甲基端起第6个碳原子上，故属于n-6系列的多不饱和脂肪酸，简记为20:4(n-6)。

ARA是人体中含量最丰富也是最活跃的C20PUFA。它主要存在于器官、肌肉和血液组织中，在血液、肝脏、肌肉和其它器官系统中作为主要与磷脂结合的结构脂类起着重要作用。除了主要的结构脂类作用之外，ARA还是许多循环二十烯酸衍生的生物活性物质(eicosenoid)，例如前列腺素E：(PGE2)，前列腺环素(PG12)，血栓烷A：(TxA：)，和白细胞三烯leukotireneB+(LTB4)和C，(LTC4)的直接前体。这些eicosenoid具有对脂蛋白代谢，血液流变学，血管弹性，白细胞功能和血小板激活的调节作用。

尽管ARA对人体很重要，但是它不能在体内从头合成。ARA是通过必需脂肪酸亚油酸(LOA)的延长和去饱和来合成的。该过程需要酶Δ6-去饱和酶的存在，该酶在人体内含量很低。所以，大多数ARA必须靠饮食提供，这一点在身体的快速成长期，例如婴儿期，尤为重要。婴儿在第一年中其体重可增至2至3倍。所以，需要大量的饮食ARA。世界粮农组织和卫生组织(FAO/WHO)在“人类营养油脂”(1995)的报告中建议孕妇与婴幼儿食谱每天应有60mg/kg(体重)ARA的摄入量。

花生四烯酸主要来源有植物、动物组织、鱼油以及微生物和微藻类等，但花生四烯酸在动物组织中含量低，一般小于0.2％(wt/wt)，来源也有限，而微生物发酵法则为生产花生四烯酸开辟了新途径，它具有不受原材料及气候限制、生长周期短、培养工艺简单、花生四烯酸含量高等特点，近几年已成为国内外研究的热点。而利用各种廉价原材料培养产油微生物，可进一步降低微生物油脂的生产成本。

微生物发酵底物范围较广，包括可直接利用的葡萄糖、果糖、蔗糖、糖蜜等，以及需要经过预处理的淀粉、纤维素等。目前国内外发酵法生产花生四烯酸的主要原料是葡萄糖等粮食作物。利用廉价碳源，如木质纤维素水解产物，直接发酵生产微生物油脂的方法尚未见公开报道。每年有大量的农林业废弃物(如玉米秸秆)等木质纤维素材料用焚烧等方式不当处理，既造成浪费又污染环境。通过技术进步，以秸秆等木质纤维素材料为原料生产花生四烯酸的成本有望低于粮食发酵生产花生四烯酸的成本。

木质纤维素是地球上最丰富的有机资源之一，它占地球生物质总量的60-80％。，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，在农业废弃物中的三者的含量大约是：30-40％纤维素，20-30％半纤维素，10-25％木质素。其中，葡萄糖是纤维素的组成单元，木糖是半纤维素的主要组成单元。在植物纤维材料水解液中木糖占30％左右，是继葡萄糖之后自然界中最丰富的糖分，因此，葡萄糖木糖的共利用是开发木质纤维素的关键技术之一。

发明内容

本发明提供了一种利用含木糖的底物发酵生产含有花生四烯酸的微生物油脂的方法，利用廉价的木质纤维素水解糖为发酵底物，经产油微生物转化获取油脂，将显著降低微生物油脂生产成本，形成节约耕地、可连续生产的油脂获取路线，并且还有利于环境保护和社会经济可持续发展。

本发明的技术方案为：

利用含木糖的底物发酵生产含有花生四烯酸的微生物油脂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、原始菌种的活化：将高山被孢霉菌种接种到斜面培养基上在25-30℃下培养7-10天，选取菌丝和孢子生长旺盛的新鲜平板，洗脱下平板孢子，过滤得孢子悬液；