[发明专利]一种通过流加策略提高摇瓶发酵裂殖壶菌生产二十二碳六烯酸的方法

说明书

本发明公开了一种通过流加策略提高摇瓶发酵裂殖壶菌生产二十二碳六烯酸的方法，属于微生物发酵领域。本发明采用含有微量元素的培养基为发酵培养基，发酵过程中流加葡萄糖溶液维持发酵液中葡萄糖含量在30～50g/L之间，同时流加一次发酵液体积1/5～1/4的210.0～320.0g/L混合氮源溶液。本发明通过流加葡萄糖能够保证发酵中后期裂殖壶菌对碳源的需求，提高摇瓶中单批次发酵强度；通过流加混合氮源能够提高裂殖壶菌在摇瓶中后期的发酵水平；上述操作能较大程度地提高摇瓶发酵过程中裂殖壶菌生物量的积累、促进菌丝体中DHA的积累。本发明对裂殖壶菌的规模化培养生产DHA有着极大的意义。

技术领域

本发明属于微生物发酵领域，涉及二十二碳六烯酸的生产，具体涉及一种通过流加策略提高摇瓶发酵裂殖壶菌生产二十二碳六烯酸的方法。

背景技术

研究发现，二十二碳六烯酸(22:6n-3,docosahexaenoic acid,DHA)是人脑成分中主要组成物质之一，其含量大约可占人脑脂质的10％，由于其在大脑中的存在，在一定程度上可以提高脑的柔软性，抑制脑的老化。在胎儿时期，从受精卵在母亲子宫内分裂开始就需要DHA，因此，孕妇应摄入足量的DHA，以促进胎儿大脑的发育和脑细胞的增殖。现在社会，人们越来越注重孕期DHA的补充，在正常的情况下，一位孕妇每天应摄入0.5～1.5g DHA，特别是在胎儿大脑发育最快的妊娠第4个月至婴儿出生后1岁末未发育完成这一重要时期，DHA的摄入尤为重要。

摄入足量的DHA不仅对孕妇及体内胎儿发育有好处，而且婴幼儿、儿童及青少年也应该进行DHA的补充，由于他们正处于接受大量信息的学习阶段，这对脑细胞是一种刺激，补充能保证脑细胞突触延长，使神经细胞之间联系加强，信息的传递更为迅速，大脑功能增强，记忆力提高。此外，DHA对老年人也有重要的保健功能，调查发现，老年人补充适量DHA可以延缓大脑萎缩，防止大脑功能衰退和老年性痴呆症发生。

DHA被人誉为“心血管疾病无可比拟的特效品”，其生理保健功能还有很多，如：(1)可以降低血清中甘油三酯生成及从肝脏排出；(2)降低低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白、增加高密度脂蛋白，改变脂蛋白中脂肪酸的组成，从而增加其流动性；(3)增加胆固醇的排泄，抑制内源性胆固醇的合成；(4)可以预防和治疗动脉硬化，对高血压、心血管疾病有一定的治疗作用，被称为“血管清道夫”。

传统的DHA来源主要来自深海鱼油，现如今，鱼油的发展受到自然环境、产品质量、生产成本等各方面的限制越来越大，DHA的价格高居不下，寻求廉价的DHA生物资源提取的可替代的新途径受到国内外学者的广泛关注。

真菌发酵生产DHA是目前国际及国内普遍认可的生物技术，利用真菌发酵生产DHA的研究主要集中在裂殖壶菌Schizochytrium和破囊壶菌Thraustochytrium，裂殖壶菌是目前工业上应用更为广泛的DHA生产菌种，该技术规模化投产之后能够通过利用真菌发酵生产DHA可以克服从鱼油获取DHA的不足，能够人为控制影响因素，保持DHA产量和含量的稳定。

裂殖壶菌发酵生产DHA的研究已经取得非常可观的进展，但还存在以下的问题：

(1)缺乏高产菌株；

(2)大多研究型企业及院校还处在摇瓶及小规模实验阶段；

(3)提取工艺有待进一步改进；

(4)培养基质的成本需要进一步降低；

(5)发酵工艺需进一步优化。

在裂殖壶菌发酵生产DHA的工业化进程中，当前最迫切的任务一是能够筛选出高产菌株，二是通过发酵工艺的改变探索最适合裂殖壶菌高产DHA的发酵条件，攻克此两点能够为工业化生产的实现提供有力的保障。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种通过流加策略提高摇瓶发酵裂殖壶菌生产二十二碳六烯酸的方法。