[发明专利]一种裂殖壶菌发酵培养基

说明书

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，具体涉及一种裂殖壶菌发酵培养基。

背景技术

裂殖壶菌(Schizochytrium limacimum)主要从海洋环境中获得，为满足其合适生长条件及大量合成DHA油脂的需求，实现裂殖壶菌大规模发酵生产，选择廉价的海水晶或海水作为培养基组分。授权公告号CN 101519676B的专利公开了发酵培养基的组分，海水晶的量0.8-1.5g/100ml；授权公告号CN 1264967C的专利公开了裂殖壶菌OUC88的培养基组分，含有20-80%的海水；海水晶或者海水作为发酵培养基组分之一，其含氯离子无机盐的浓度一般为5.0-25.0g/L，远高于一般发酵罐材质可以耐受的浓度（其中T304不锈钢，其耐受氯离子浓度＜0.2g/L；T316不锈钢，其耐受氯离子浓度＜1.0g/L），设备长期运行过程中腐蚀较严重，缩短了设备使用寿命，因而要求发酵罐及其管道的材质质量高，从而增加了发酵过程中固定资产投入及折旧费用。因此，如何进一步优化裂殖壶菌发酵培养基组分，降低生产成本，节约资源，是裂殖壶菌发酵生产DHA工业应用亟待解决的问题。

发明内容

为了克服以上问题，本发明提供了一种用于生产富含DHA油脂的裂殖壶菌发酵培养基制备方法，所采用的技术方案是：

（1）摇瓶种子培养：向摇瓶种子培养基中接入裂殖壶菌，接种量为1-10%（V/V），在摇床转速180rpm、培养温度25.0℃的条件下进行摇瓶培养；

（2）种子扩大培养：将（1）中摇瓶培养48小时的种子液接入5-50L种子培养罐中，接种量为4%（V/V），在转速180rpm，通气比1.2vvm，培养温度25.0℃的条件下进行种子扩大培养；

（3）发酵罐放大培养：将（2）中种子扩大培养罐培养48小时的种子液接入100-1000L发酵生产罐中进行培养，发酵培养基组分：葡萄糖100.0g/L，酵母抽提物15.0g/L，MgSO₄1.0g/L，KH₂PO₄3.0g/L，NaNO₃0-8.0g/L，Na₂SO₄5.0-12.0g/L；或者发酵培养基组分：葡萄糖100.0g/L，酵母抽提物15.0g/L，MgSO₄1.0g/L，KH₂PO₄3.0g/L，K₂SO₄2.0-5.0g/L，Na₂SO₄5.0-12.0g/L，KNO₃0-5.0g/L，NaNO₃4.0-12.0g/L，(NH₄)₂SO₄0-3.0g/L，接种量为4%（V/V），通气比0.5-1.5vvm，通过控制搅拌转速调节溶氧水平，其中，发酵1-3天控制溶氧值15-25%，发酵4-7天控制溶氧值5-20%，从发酵第3天开始流加500.0g/L的葡萄糖溶液，控制发酵罐中葡萄糖浓度维持在20.0g/L，发酵6-8天后，离心或过滤收集湿菌体；在培养基替换前，裂殖壶菌适合的钠离子浓度在0.07-0.26mol/L的范围内，总电导率在20.00-43.00ms/cm的范围内，替换培养基中的无机盐浓度根据以上参数进行换算。

（4）菌体油脂的提取：将（3）中收集的湿菌体在50-80℃下进行干燥，经粉碎机粉碎后，采用正己烷萃取，回收正己烷，得富含DHA的油脂，气相色谱分析油脂组分。

本发明的优点在于发酵培养基组分中的海水晶完全被其他无机盐替代，克服了海水晶中氯离子对设备的腐蚀，显著降低了发酵设备的固定资产投入和运行过程中的折旧成本；无机盐主要包括K₂SO₄，Na₂SO₄，KNO₃，NaNO₃，(NH₄)₂SO₄，经多次试验验证，该优化发酵培养基组分对裂殖壶菌的生长及DHA油脂的合成有一定的促进作用，可能是由于SO₄^2-可促进了蛋白质的合成，NO₃^-和NH₄^-有利于遗传物质的合成，从而促进了菌体的生长。