[发明专利]联产不饱和脂肪酸和类胡萝卜素的菌株及其应用

说明书

本发明涉及联产不饱和脂肪酸和类胡萝卜素的菌株及其应用，所述菌株分类命名为圆红冬孢酵母（Rhodosporidiumtoruloides）Z11，保藏编号为CCTCC NO：M 2021226。本发明通过离子束诱变，得到的突变菌株以葡萄糖为唯一碳源，在摇瓶发酵中油脂含量和类胡萝卜素产量分别达到了66%和13.5mg/g，分别是同等条件培养的出发菌株的2.12倍和12.85倍；其稳定性高、产物产量高、重复性好，是一株适合作为动物饲料的优良菌种。其富含大量蛋白质和一定量的维生素类胡萝卜素，作为动物添加剂制备工艺简单，生产原料来源广，有利于实现大规模生产，解决了微生物油脂提取后剩余的菌渣不合适动物消化吸收问题，同时也降低了微生物油脂的生产成本，促进资源之间的综合利用。

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，涉及联产不饱和脂肪酸和类胡萝卜素的菌株及其应用。

背景技术

如今随着经济的发展，导致人类生活质量大步提高，更加提倡健康饮食，使得畜牧业和养殖业得到了快速进步，如若依靠传统的方式进行饲养，得到的蛋白达不到优质等级，因此尝试使用菌体蛋白作为替代品来解决蛋白饲料供应的不足之处。

菌体蛋白又称之为微生物蛋白，通常是指通过培养单细胞微生物而获得的菌体蛋白质，它是由许多工农业废料以及石油废料人工培养的微生物菌体。因而，单细胞蛋白不是一种纯质蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。单细胞蛋白中重要的是酵母蛋白、细菌蛋白和藻类蛋白，它们的化学组成一般以蛋白、脂肪为主。其中蛋白质含量可高达50％～80％，因此将单细胞蛋白应用在饲料中，具有很高的应用价值。

单细胞蛋白中一大重要成分是维生素，维生素是人和动物为维持正常的生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质，在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。它的作用只要是参与机体代谢的调节。但其与蛋白质、脂类和糖类不同。人和动物体内不能自主合成，必须从食物中获得，如若缺乏维生素对于机体的新陈代谢、生长、发育、健康都有一定的影响。

在我国，可产油微生物有细菌类、酵母菌类、霉菌类和微藻类等，微生物在一定条件下其利用碳水化物、碳氢化合物和普通油脂为碳源、氮源、辅以无机盐生产的油脂和另一些有商业价值的脂质。其中如若在胞内积累的油脂是其生物总量20％(w/w)，称其为产油微生物。其中在真核微生物中，某些产油种属能在胞内累计到其生物总量的70％(w/w)的油脂含量。这些油脂主要以脂肪酸甘油三酯的形式存在于胞内，其组成与一般的动植物油脂相似，因此将微生物油脂发酵应用在工业化生产生物柴油和生物饲料方面，具有重要的研究意义。

由于微生物油脂是胞内产物，在获取油脂的同时将伴随着大量的菌体残渣。由于不论是原核微生物还是真核微生物，提取油脂后剩下的残余物用作饲料蛋白的潜在来源。尤其是高产油脂的酵母、霉菌和微藻等，因其油脂含量和生物安全性均较高，近年来备受瞩目。利用这些产油微生物发酵各种非粮作物、农林业废弃物、工业废液以及工业废弃物等生产微生物油脂的研究越来越多。

工业上常用的微生物油脂提取法包括压榨法、浸出法以及超临界流体萃取法。并且对于提取油脂的前处理也至关重要，针对不同的生产菌种也常采用不同的菌种前处理法，例如将菌体干燥后进行高温处理，或者进行酶解，物理破碎或者化学法处理等方法将细菌壁进行破解。这些破壁的方法，有些只适用于实验室少量的破碎油脂提取，如若进行大量的工业化生产，经济成本是不可忽视是一大因素，有些虽然达到了细菌壁破碎的效果，但是其化学试剂残留在菌体上，导致菌渣的再利用价值被大大折扣。因此想要将菌体大批量的提取油脂，针对不同的菌种采取合适的油脂提取方法、菌渣后期处理方法，是非常重要的。这不但有利于加快微生物油脂及生物柴油等产业的工业化生产进程，更能促进资源综合利用，解决菌体蛋白生产原料的供应短缺问题。