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γ-亚麻酸的发酵生产及应用研究

禹慧明  
【摘要】:γ-亚麻酸以其独特的生理调节机能而引起了人们极大的兴趣并得到广泛的应用。γ-亚麻酸的天然来源已供不应求,微生物发酵生产γ-亚麻酸以其独特的优势已成为近年研究的热点,是一个潜力巨大的γ-亚麻酸新资源。国内研究存在的问题是油脂产量或γ-亚麻酸含量偏低。本文以被孢霉为研究对象,对γ-亚麻酸的菌种选育、发酵生产、γ-亚麻酸油脂的有效提取方法、γ-亚麻酸油脂的产品研制和应用进行了较全面而深入的研究和探索。 根据所设计的育种思路,经一次诱变筛选,选育到两株γ-亚麻酸生产菌,其油脂中γ-亚麻酸含量和γ-亚麻酸产量均比出发菌株提高40%以上;所测菌株的正变率较高。 首次将真菌微粒体膜的苹果酸酶活性与菌体油脂中γ-亚麻酸含量直接相联系,发现二者呈显著的正相关。进一步证实了该酶的作用即为脂肪酸的去饱和作用提供NADPH。 研究不同培养时间进程和不同温度阶段分段培养对菌体油脂中γ-亚麻酸含量和产量的影响,首次发现:(1)在基本培养基中,30℃发酵96hr,菌体产量、油脂产量、γ-亚麻酸含量及产量均达最高峰,此时必须停止发酵,否则,超过96hr后,上述各项指标均会下降。(2)菌体是在30℃培养约72hr时,才进入γ-亚麻酸迅速合成期,该时期的确定为正确选择分段培养中发酵条件的改变时间提供了依据。(3)根据已确定的γ-亚麻酸的迅速合成期,设计分段培养试验,发现30℃下培养3天再转至20℃下培养2天,能显著提高油脂中γ-亚麻酸含量。可以推测,采用不同碳氮比或其他分段培养条件进行γ-亚麻酸发酵时,也应该选择γ-亚麻酸开始迅速合成的时期作为改变培养条件的时间点。这也进一步证明了γ-亚麻酸迅速合成期的确定是正确的,而且对控制γ-亚麻酸的生产有实际意义。


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