高山被孢霉发酵生产花生四烯酸的宏观形态

采用图像处理技术对高山被孢霉(Mortierella alpina)发酵过程中的不同形态进行分析,并对其产花生四烯酸(ARA)能力进行了比较。研究发现:复合N源中蛋白胨与酵母粉比例是影响高山被孢霉宏观形态的重要因素,球形形态生长的菌体中ARA产量较分散,菌丝体中ARA产量高;在球形形态中,空心球的菌体生物量低,ARA比例低,蓬松球可以兼顾菌体高生物量、高油脂比例及高ARA比例。产ARA能力由生物量、油脂比例及油脂中ARA比例共同决定。结果表明:直径大约4 mm、成核区域面积大约为43.6%、紧密度为71.36的蓬松球形态,是高山被孢霉一种相对较佳的发酵形态,其菌体产ARA能力分别是空心球和分散丝状菌体产ARA能力的2.01和2.70倍。     

高山被孢霉的红四氮唑染色程度与菌体油脂中花生四烯酸含量的关系

研究了高山被孢霉菌体被红四氮唑(TTC)染色的条件,并探讨了染色程度与菌体油脂中花生四烯酸含量的关系．高山被孢霉的种子菌体被TTC染色的程度随种龄增加而增加,而种子中的油脂含量和油脂中的花生四烯酸含量也都随种龄增加而增加．在发酵过程中,菌体被TTC染色的程度和菌体中的油脂含量以及油脂中的花生四烯酸含量随培养时间增加而增加．三株具有相似油脂含量、不同花生四烯酸含量的高山被孢霉以及一株不产花生四烯酸的鲁氏毛霉的染色结果显示菌体被红四氮唑染色的程度与菌体油脂中的花生四烯酸含量具有正相关性．该发现有助于花生四烯酸高产菌的快速筛选．     

花生四烯酸油脂高产菌株的选育

以高山被孢霉为出发菌株,抗氧化剂——没食子酸辛酯为筛选剂,经过紫外-LiCl复合诱变处理,筛选出抗脂肪酸脱氢酶抑制剂的菌株。将筛选出的菌株经过摇瓶发酵复筛,筛选到1株生产性能优于出发菌株的突变株R807。与原始菌株相比,该菌株的油脂组成脂肪酸分布中C18系列脂肪酸相对较少,花生四烯酸(ARA)占总脂肪酸的含量保持在40%(质量分数)以上。其菌体生物量达到39.2 g/L,油脂产量达到16.3 g/L,ARA占总脂肪酸含量为41.72%(质量分数),ARA产量达6.81 g/L。各数值比原始菌株分别提高了22.9%、3.2%、35.1%和39.8%。连续传代多次,其产量性状无显著变化。     

高山被孢霉发酵产花生四烯酸油脂的补料工艺

为了缩短高山被孢霉(Mortierella alpina)产花生四烯酸(ARA)油脂发酵周期,以提高ARA油脂生产强度,主要研究了不同底物流加方式对M.alpina产ARA油脂的影响。考察分批发酵、残糖反馈补料分批发酵对ARA油脂发酵的影响,并进一步在残糖反馈补料发酵的基础上建立了一种反复补料分批发酵工艺。结果表明:与分批发酵相比,虽然细胞干质量和油脂浓度变化不显著,但是残糖反馈补料方式ARA生产强度从0.93提高至1.33g/(L·d)。在残糖反馈补料基础上反复补料分批发酵一共进行了4批,细胞干质量稳定在30 g/L左右,油脂含量稳定在50%左右,ARA含量分别达到42.81%、43.17%、42.30%和39.71%。     

微生物发酵法生产花生四烯酸油脂的研究进展

花生四烯酸(ARA)是一种重要的脂肪酸,现在主要由生物法生产,本文综述了高山被孢霉发酵生产花生四烯酸油脂的菌落形态控制及其代谢途径,以期为相关的研究者提供参考。     

利用甘蔗糖蜜发酵生产花生四烯酸的研究

通过培养高山被孢霉利用糖蜜来发酵生产花生四烯酸(ARA),研究了不同甘蔗糖蜜预处理方法对ARA发酵生产的影响。研究表明:H2SO4法是最利于ARA发酵生产的糖蜜预处理方法。利用预处理的甘蔗糖蜜发酵生产ARA,通过单因素实验设计,确定了最优的培养条件,包括初始还原糖80 g/L,N源6 g/L,接种量20%,初始pH6.0和培养温度25℃,在此条件下发酵,干细胞质量、油脂含量、ARA产量和糖利用率分别达到28.5 g/L、11.7g/L、3.68 g/L和94.5%。     

高山被孢霉产花生四烯酸发酵条件的研究

通过一株高山被孢霉M_(20)(Mortierella alpina)产花生四烯酸的摇瓶发酵研究,确定了其最佳发酵培养基组成及最适摇瓶发酵工艺条件。摇瓶实验确定的最佳培养基组成为(g/L):玉米粉水解液葡萄糖150,酵母粉15,KH_2PO_4 3.0,NaNO_3 3.0,MgSO_4·7H_2O 0.5。最佳发酵工艺条件为:初始pH6.5,装液量为50ml/500ml摇瓶,摇床转速150r/min,温度在菌体生长前三天控制在25℃培养,以后调至20℃培养。在此条件下,发酵培养被孢霉的生物量、菌体总油脂及花生四烯酸分别高达35.5g/L、13.2g/L及2.2g/L,在15L及1000L自动机械搅拌罐进行发酵试验,AA产量分别高达1.86g/L及1.70g/L。     

皮状丝孢酵母B3利用木薯淀粉发酵生产微生物油脂

对皮状丝孢酵母B3以木薯淀粉水解液为碳源发酵生产微生物油脂培养条件进行了优化,并在2 L发酵罐中对菌体生长和油脂积累进行了考察。摇瓶实验表明,木薯淀粉水解液的浓度高于90 g/L时不利于菌体的生长和油脂积累,皮状丝孢酵母B3发酵生产微生物油脂的最适氮源及其浓度、最适C/N比和pH分别为酵母提取物3.0 g/L、116、6.0,在此条件下培养144 h菌体生物量、油脂产量和油脂含量分别达到15.2 g/L、6.22 g/L和40.9％;在2 L发酵罐中分批发酵44 h后菌体生物量、油脂产量和油脂含量分别达28.7 g/L、12.27 g/L和42.8％。以皮状丝孢酵母B3所产油脂制备生物柴油,其主要组成包括棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯等,且理化特性符合相关国家标准,可作为一种有潜力的化石燃料替代品。     

花生四烯酸产生菌高山被孢霉的高糖驯化研究

【目的】提高花生四烯酸(Arachidonic acid,ARA)产量,克服ARA产生菌高山被孢霉(Mortierella alpina)在长期的保存及使用过程中易受到外界条件影响发生退化,从而导致菌种耗糖量降低、影响菌种摄入营养的能力和不利于工业化生产的缺点。【方法】首先采用固体培养基驯化,将菌种逐级涂布于梯度高糖PDA平板(含糖量分别为2%、5%、7%、10%和15%)培养,挑选经固体驯化后能耐受10%高糖浓度平板的菌种,转接到两种含不同氮源的梯度高糖(含糖量分别为3%、4%、5%和6%)液体培养基中进行驯化,最后对驯化后的菌种进行2 L发酵罐放大实验。【结果】当培养基中以酵母粉为氮源时,驯化后菌体的最高耗糖量由3 g/(L.d)提高到12 g/(L.d);当培养基中以玉米浆为氮源时,驯化后菌体的最高耗糖量由7 g/(L.d)提高到12 g/(L.d)。摇瓶驯化实验结果表明以玉米浆为氮源驯化的菌种发酵效果较好,发酵罐实验结果显示菌体生物量为50 g/L,总油脂为18 g/L,目的产物ARA产量为8 g/L。相比未驯化之前的发酵结果,生物量和总油脂含量提高了近3倍,ARA产量提高了近4倍。【结论】经过高糖驯化,菌种的耗糖能力得到提高,生物量、总油脂及ARA的产量也都有所增加,从而可以使菌种在保存和使用过程中不易退化,保持稳定。     

花生四烯酸高产菌M6的鉴定

为鉴定花生四烯酸高产菌M6考查了M6的形态、生理特征及其核糖体18S rDNA序列。M6菌落为白色,菌落初期很薄,圆形,然后一层层扩展,形成花瓣状,并长出棉花状菌丝。显微镜下观察,菌丝体内有较多的油脂颗粒。菌株M6在4℃低温下和25℃温度下都可以生长,M6菌体油脂的脂肪酸气相色谱分析显示M6可以产生花生四烯酸。M6的18S rDNA的部分序列分析表明其与高山被孢霉同源性最高,达99%。根据M6的形态、生理特征及其核糖体18S rDNA的序列的分析鉴定M6是高山被孢霉。     

深黄被孢霉利用不同碳源产油脂比较

本研究主要探讨深黄被孢霉M2菌株对生物质全糖的利用,考察其碳源同化能力、不同碳源下产脂情况以及对玉米皮渣的利用能力。研究结果表明,M2菌株能够利用葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和甘露糖进行生长和油脂积累。M2菌株以6%糖浓度的玉米皮渣水解液为底物发酵培养,油脂微生物生物量达18.2g/L,干菌体油脂含量45.7%,单位体积发酵液油脂产量为8.3g/L。     

高效利用木糖产油的氮离子注入Mortierella alpina诱变选育研究

木糖的有效利用是木质纤维素全利用的基础。为了获得高效利用木糖产油的高山被孢霉菌株,通过多轮氮离子束诱变,筛选出一株有效利用木糖的产油高山被孢霉1502．8（MortiereUaalpina1502—8,MAIS02．8）,并研究了以葡萄糖／木糖（W／W,5／3）组成的混合糖为碳源,突变株生长和油脂积累的特性。采用单因子和正交实验对培养基组成和发酵条件进行了优化,结果表明,诱变菌在温度28oC,pH8．0,接种量8％,装液量30％,蛋白胨0．76％和豆粕1％,分批补糖的最优发酵条件下发酵9d,生物量和菌体油脂积累量分别达29．8g／L和11．7g／L,较出发菌提高了2．59倍和2．05倍,同时原料糖利用率达到99．4％。     

谷氨酸对花生四烯酸产生菌被孢霉发酵的影响

研究了不同浓度谷氨酸对被孢霉生产花生四烯酸的影响,发现当加入谷氨酸浓度为0.8g/L时总油脂和花生四烯酸产量达最高,选择0.8g/L谷氨酸进行花生四烯酸产生菌被孢霉发酵动力学研究的结果表明,在培养基中加入0.8g/L谷氨酸可以明显促进被孢霉的生长,加速基质代谢,提高单位被孢霉中的油脂和花生四烯酸产量,尤其在发酵第7d时生物量、油脂和花生四烯酸产量达到最大,分别为24.43、9.21、1.41g/L,分别是对照组第7d所得的1.13、1.15和1.69倍。     

影响被孢霉产生含γ-亚麻酸油脂的几种因素

对培养条件,如氮源种类、C／N比率、pH、种子种龄与接种量对被孢霉(Mortierellasp.)M14菌株的细胞生长和油脂形成的影响作了研究。结果表明,二级发酵优于一级发酵。M14菌株二级发酵时,种子种龄以49h为适,接种量宜大(30％)。无机氮源有利于不饱和脂肪酸的产生,有机氮源有利于细胞的增殖。低C／N比率有利于菌丝体产量的提高,提高C／N比率则能促进菌体细胞内的油脂合成。pH对菌体生长、油脂产生以及γ-亚麻酸含量都有显著的影响。     

药用蕈菌紫芝液体培养的生长特征分析

使用专门设计的ALR ff蕈菌液体培养反应器 ,研究了有关紫芝液体培养过程中菌丝生长的特征。结果表明 ,液体培养时紫芝菌丝生长对温度有较宽的适应范围 2 5℃～ 3 5℃ ,但生长比速率相差很大。通气量由 0 93vvm提高到 1 6 4vvm时 ,菌丝生长比速率明显地增加 ,最大值为 0 0 4 4 4 (h- 1) ;当通气量进一步提高到 2 5 0vvm时 ,生长比速率反而下降。与低糖浓度比较 ,较高糖浓度 (2 80g 1 0 0mL)可以使生长迟滞期缩短 ;培养后期菌丝缠绕成浓密颗粒 ,较高糖浓度可以促进生长。在整个培养过程中 ,糖浓度较低时葡萄糖转化成菌体的生长效率明显高于较高葡萄糖浓度的效率。碳源限制生长的连续培养研究结果 ,进一步反映了菌丝不同生长活性使菌丝物具有不同形态结构。菌体量、限制生长底物、菌体生成率的三者关系与细菌有明显的差异。并且 ,在 0 0 1 0～ 0 2 2 0 (h- 1)稀释率范围内菌丝生长符合Contois方程     

γ-亚麻酸高产菌株的选育及发酵产物的分离提取

以深黄被孢霉AS3.3410为出发菌株发醇产生γ-亚麻酸,其菌体得率为10%,油脂含量为27%,γ-亚麻酸含量为3.3%。经过紫外线诱变处理。得到变异株M_6,其菌体得率为25%,油脂含量为32.8%,γ-亚麻酸含量为8.84%。传代实验表明,M_6具有良好的遗传稳定性。经摇瓶发酵条件试验,选出了最佳培养基配方,以10升罐进行发酵,结果为:菌体得率29.3%,油脂含量44.7%,γ-亚麻酸含量9.44%。菌体油脂提取方法的研究表明,以乙醇和正己烷对湿菌体进行分步抽提效果较好。     

高山被孢霉遗传操作系统的构建与应用

高山被孢霉是一种重要的产油丝状真菌,其油脂积累量高达细胞干重的50%,其中具有重要生理活性的多不饱和脂肪酸含量较高且种类丰富。近年来,针对高山被孢霉遗传操作系统建立的分子生物学研究进展迅速,这为进一步提高其多不饱和脂肪酸合成水平奠定了基础。对高山被孢霉遗传操作系统的最新应用进展进行了综述,包括高山被孢霉的转化方法、筛选标记的种类、各种方法的优缺点及遗传操作系统的应用。     

长孢被孢霉利用淀粉质原料发酵产微生物油脂

通过研究长孢被孢霉(Mortierella elongate)的发酵过程,并采用摇瓶分批补料发酵模式考察了起始补料时间及补料基质对长孢被孢霉合成微生物油脂的影响。结果发现该菌株合成油脂主要在发酵48~96 h进行,且N源对菌株的生长有促进作用,采用限氮补料发酵可大幅度提高微生物油脂的产量。最适培养条件:可溶性淀粉20 g/L,玉米浆3 g/L,补料起始时间为发酵48 h,单次补加可溶性淀粉4 g。在此条件下,油脂产量较不补料时增加了521.74 mg,增长率为237.1%。     

高山被孢霉三阶段培养法生产花生四烯酸油脂

为提高高山被孢霉（Mortierella alpina）生物合成花生四烯酸油脂的生产效率,基于花生四烯酸油脂的积累机制,建立了一种三阶段培养法：第一阶段在全培养基中培养促进菌体生物量的快速积累,确定了60 g/L糖初始质量浓度时,最有利于生物量的快速积累;第二阶段在C源丰富而其他营养缺乏的条件下培养,促进油脂快速积累,对糖最佳初始浓度、接种时间、pH和培养时间进行了优化;第三阶段培养诱导油脂中花生四烯酸的高效积累,并确定此阶段培养时间为36 h时为最佳时间。实验结果表明：三阶段培养工艺条件下,菌体生物量、油脂量、花生四烯酸量分别为41.6、26.6和11.4 g/L,本研究相比传统分批发酵工艺在产率和花生四烯酸最终产量方面都有了显著提高。     

影响被孢霉产生含r—亚麻酸油脂的几种因素

对培养条件,如氮源种类、Ｃ／Ｎ比率、ｐＨ、种子种龄与接种量对被孢霉（Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌｌａ ｓｐ）Ｍ１４菌株的细胞生长和油脂形成的影响作了研究。结果表明,二级发酵优于一级发酵。Ｍ１４菌株二级发酵时,种子种龄以４９ｈ为适,接种量宜大（３０％）。无机氮源有利于不饱和脂肪酸的产生,有机氮源有利于细胞的增殖。低Ｃ／Ｎ比率有利于菌丝体产量的提高,提高Ｃ／Ｎ比率则能促进菌体细胞内的油脂合成。ｐＨ对菌体生长、油