渗透压调控对裂殖壶菌发酵产DHA的影响

考察了不同渗透胁迫(0、10、20、30和40 g/L NaCl)对裂殖壶菌HX-308发酵产DHA及脂肪酸构成的影响。结果表明:20 g/L NaCl最有利于裂殖壶菌生长和DHA积累,生物量、总脂肪酸含量、DHA产量及DHA占生物量的比值分别为73 g/L、10.7 g/L、5.0 g/L和68 mg/g,并且DHA在总脂肪酸中所占百分比最高,为45.2%。此外,在低渗透压(10 g/L NaCl)条件下,添加40 mmol/L甘氨酸甜菜碱,DHA产量与未添加相比提高了28.21%;在高渗透压(40 g/L NaCl)条件下添加40 mmol/L海藻糖,DHA产量提高了46.84%;表明添加适量的外源相容性溶质能有效地促进裂殖壶菌积累DHA。     

种子培养基成分对裂殖壶菌发酵产DHA的影响

考察种子培养基中谷氨酸钠质量浓度和NaCl质量浓度（盐度）对Schizochytrium sp. HX-308菌种质量及发酵性能的影响。结果表明：40 g/L谷氨酸钠条件下培养菌种,发酵后DHA质量分数达到（53.25±0.48）%,而其油产量、油脂质量分数和DHA产量分别为（24.9±0.4）g/L、（45.2±0.6）%、（8.6±0.35）g/L; 利用不含谷氨酸钠的种子培养基发酵,其油产量、油脂质量分数和DHA产量分别为（30.1±0.8）g/L、（54.3±0.5）%、（12.1±0.5）g/L,比含40 g/L谷氨酸钠时分别提高了20.88%、20.13%和40.70%,为菌种驯化提供了新的思路和方向。此外,低盐度培养条件有利于菌种生产性能的发挥,6.25 g/L NaCl条件下发酵后油质量分数、DHA产量及DHA质量分数最高,分别为（62.1±0.8）%、（10.0±0.3）g/L、（48.97±0.42）%。     

添加生物素和浅蓝菌素对裂殖壶菌发酵产DHA的影响

为提高发酵产量,根据裂殖壶菌生物合成二十二碳六烯酸(DHA)的途径,考察添加代谢途径关键酶的辅酶及酶的抑制剂对发酵裂殖壶菌的影响.结果表明:添加生物素可促进油脂积累,添加浅蓝菌素有利于DHA及不饱和脂肪酸含量的提高.添加生物素0.3 mg/L时,DHA占细胞干质量分数达11.26％,相对于对照提高了13％;当添加浅蓝菌素0.1mg/L时,DHA占细胞干质量分数可达12.2％.     

外源添加剂促进裂殖壶菌合成DHA

为提高二十二碳六烯酸（DHA）产量,根据裂殖壶菌生物合成DHA的代谢途径,考察外源添加剂对裂殖壶菌发酵生产DHA影响。研究表明：分生物素、柠檬酸、苹果酸和洛伐他汀均能提高裂殖壶菌DHA的合成能力。同时添加生物素、苹果酸和洛伐他汀时能够显著提高DHA的产量,DHA的最高产量达到11.55 g/L,相比对照提高71.87%。     

裂殖壶菌Schizochytrium sp. 20888产DHA培养条件优化

【目的】为了优化裂殖壶菌产DHA的培养条件,提高油脂中DHA含量。【方法】采用单因素试验和正交设计试验方案,针对分批培养时间、培养基碳、氮源的种类和浓度以及培养温度开展试验,采用重量法测定生物量、采用索氏提取法测定油脂总量,采用气相色谱法测定油脂DHA含量,考察培养条件对细胞油脂DHA含量的影响。【结果】最适培养时间为4 d,培养温度23°C,最优碳氮源组成为(g/L):葡萄糖65、甘油80、蛋白胨6、酵母粉4和谷氨酸钠8。【结论】裂殖壶菌Schizochytrium sp.20888在葡萄糖和甘油组成的复合碳源和由蛋白胨、酵母粉和谷氨酸钠组成的复合氮源的培养基中可以得到最优的DHA产量,细胞DHA含量能达到33.68%。     

裂殖壶菌发酵产DHA过程呼吸参数的在线检测分析

利用尾气分析仪对发酵过程的尾气中的O2、CO2含量进行实时检测,建立了裂殖弧菌发酵生产DHA过程中的呼吸参数在线检测方法,实现了裂殖壶菌补料分批发酵过程及双阶段供氧控制发酵过程中的呼吸参数在线检测分析。通过呼吸参数在线检测分析,从氧消耗机制方面解释了双阶段氧传递控制工艺能获得较高生物量、油脂和DHA含量的原因,从而为该工艺过程提供了理论指导。根据发酵过程中菌体生长不同时期的呼吸参数的变化情况,建立了基于呼吸商变化的在线补料控制方法,设计了一种基于RQ-Stat的补料工艺。RQ-Stat补料方式最终获得的油脂含量、DHA产量和产率比间歇式补料工艺分别提高了11.58%、12.19%和11.40%。     

利用原生质体融合技术选育淀粉发酵产DHA的新型裂殖壶菌

以生产DHA的裂殖壶菌(Schizochxtrium)B4D1和黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC 3.316为出发菌株,利用原生质体融合技术选育可以利用淀粉发酵生产DHA的新型裂殖壶菌。用裂解酶制得了两亲本的原生质体,通过研究两亲本培养时间、培养方法、酶解时间等条件对原生质体产量影响的基础上,以PEG介导进行了原生质体的融合,最终确定了原生质体融合最佳条件为40%的PEG6000,融合温度30℃,融合时间为10 min,在此条件下融合率可达1.9%。通过比较菌落外观、颜色、形态以及分离培养筛选获得了一株利用淀粉裂殖壶菌融合子。经过RAPD验证表明B4D1与CGMCC 3.316发生了重组,融合菌株表达了更多源于B4D1的遗传信息。     

植物激素对破囊壶菌生长与产DHA的影响

研究了植物激素对破囊壶菌(Thraustochytrium roseum) MF2产DHA的影响作用。实验结果表明：植物激素对T.roseum MF2的生长和产DHA有很大影响;赤霉素(GA)能促进DHA的合成,6苄基腺嘌呤(BA)能显著促进T.roseum　MF2的生长,二者的配合使用能明显增加DHA的产量;培养基中适宜的添加量为2mg/L GA和3mg/L BA,可使DHA产量达到982mg/L。     

强化乙酰辅酶A供应对裂殖壶菌合成二十二碳六烯酸的影响

细胞液中乙酰辅酶A的持续供应是脂肪酸高效积累的必要条件。考虑到甲羟戊酸和脂肪酸合成途径共用相同的前体乙酰辅酶A,抑制甲羟戊酸途径可能促使更多的乙酰辅酶A流向脂肪酸合成。通过添加前体物质或/和甲羟戊酸途径酶的抑制剂以强化乙酰辅酶A的供应,即在裂殖壶菌发酵起始或/和后期添加乙酸、发酵起始添加甲羟戊酸途径酶的抑制剂辛伐他汀或柠檬酸、发酵起始同时添加乙酸和辛伐他汀或柠檬酸并考察其对裂殖壶菌合成二十二碳六烯酸 (DHA)的影响,结果发现发酵起始同时添加6mmol/L的乙酸和1μmol/L的辛伐他汀时,DHA产量最高,达到13.21g/L,比对照提高了46.61%。     

菌种保藏方法对裂殖壶菌生长及发酵性能的影响

考察保护剂、保藏温度及预冷冻方法对Schizochytrium sp.HX-308菌种存活率及发酵性能保持的影响。结果显示:在-80℃低温保藏6个月后,渗透性保护剂的细胞存活率均比非渗透性保护剂高了5%,其中用60%(质量分数)海藻糖的保护剂最终的株细胞存活率达到80.02%,明显优于其他保护剂。采用液氮-196℃保藏菌种(两步预冷冻法、60%海藻糖保护剂),存储6个月后存活率高达90.70%,生物量、油产量和二十二碳六烯酸(DHA)产量分别达到了61.65、26.41和11.10 g/L,为最优的保藏方法,为裂殖壶菌的实验室研究及工业化生产提供了一种长期安全的保藏法。     

常压室温等离子体(ARTP)诱变快速选育高产DHA的裂殖壶菌突变株

旨在建立一种能够快速便捷的诱变选育高产DHA菌株的方法。出发菌株Schizochytrium sp.ATCC 20888悬浮液经过常压室温等离子体(ARTP)处理后,涂布到2,2’-联吡啶平上板培养。将所得的突变菌株摇瓶发酵培养,通过磷酸香草醛油脂快速检测法和气相色谱分析从突变菌株中筛选得到DHA高产菌株。结果表明,裂殖壶菌诱变选育条件为ARTP为处理时间15 s,气量10 L/min,电功率100 W;2,2’-联吡啶浓度为100μmol/L。通过该方法可以获得高产DHA的菌株。其中D32菌株DHA生产能力提升显著,比初始菌株提升了29.8%,DHA产量达到7.31g/L。D32菌株与出发菌株相比,主要的饱和脂肪酸含量显著下降(P0.005),而不饱和脂肪酸含量显著增加(P0.005)。经5次传代后性状稳定,本方法快捷高效,同时也为其他多不饱和脂肪的诱变选育方法提供参考。     

裂殖壶菌高产油突变体的高通量筛选

二十二碳六烯酸(DHA)具有促进婴幼儿大脑和视网膜发育等多种生理功能,被广泛应用于食品、医药和养殖等行业。为了获得适合于工业化生产的高产油、高产DHA的裂殖壶菌工程株,文中建立了一套操作简单、快速准确的基于尼罗红染色的高通量筛选方案。首先利用紫外线(UVC)诱变的方式快速构建裂殖壶菌的随机突变体库。然后采用优化后的筛选条件如裂殖壶菌的最佳尼罗红染色条件(二甲基亚砜浓度为20%,尼罗红终浓度为2.0μg/mL,孵育时间为10 min,孵育温度为40℃)和更合理的筛选依据(多功能酶标仪实现高通量测量的单位细胞密度油脂量)等,对3 648株突变体进行筛选,得到了3株高产油突变体(D03432、D05106和D01521)。摇瓶发酵实验表明,这3株突变体在生物量、油脂含量和DHA产量上均高于野生型菌株,其中突变体D03432和D05106的油脂量分别达到了干重的64.74%和63.13%,远高于野生型菌株的43.19%。而且这两株突变体的DHA产量分别是野生型菌株的2.26倍和2.37倍。最后,对突变体D03432和D05106进行了5 L发酵罐发酵培养,相较于野生型菌株,这两株突变体不仅生物量和油脂含量有所增加,而且DHA产量更是分别增加了45.5 1%和66.46%,展现出较好的工业应用潜力。此外,本筛选方案对其他产油微生物高产油突变体的高通量筛选具有借鉴作用。     

裂殖壶藻藻油DHA对高脂饮食诱导肥胖小鼠的影响

【目的】肥胖症是一种慢性代谢类疾病,具有较高的发病率和高危后果。研究表明,n-3多不饱和脂肪酸(n-3 Polyunsaturated fatty acids,n-3 PUFAs),特别是二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)对与肥胖症相关疾病有较好的防治效果,对体内脂质代谢有重要的调节作用。探讨裂殖壶藻(Schizochytrium sp.)藻油DHA对高脂饮食诱导肥胖小鼠体重、脂肪组织重量、血脂、肝和脂肪组织病理形态和脂质代谢相关基因表达的影响。【方法】通过高脂饮食建立小鼠肥胖模型,以体重增幅15%为标准分出肥胖小鼠。试验共分五组:(1)低脂对照组;(2)高脂模型组;(3)高脂+低剂量藻油组(50 mg DHA/kg);(4)高脂+中剂量藻油组(100 mg DHA/kg);(5)高脂+高剂量藻油组(200 mg DHA/kg)。其中,藻油处理组灌服相应剂量藻油,低脂对照组和高脂模型组灌胃同等体积玉米油。处理9周后,腹腔麻醉,摘眼球取血并分离血清,测血清中甘油三酯、胆固醇和高密度脂蛋白含量;之后处死小鼠,分离附睾、肾周和肠系膜脂肪组织及肝脏,称湿重;附睾脂肪和肝组织切片进行HE染色,观察病理变化情况;利用RT-PCR检测附睾脂肪组织中激素敏感脂酶(Hormone sensitive lipase,HSL)基因的m RNA表达情况。【结果】藻油处理组小鼠体重没有显著下降,但是腹部脂肪重量显著降低、脂肪细胞体积明显小于高脂模型组;同时血清中甘油三酯、胆固醇含量显著降低,肝组织异位脂肪堆积明显减少;脂肪组织中HSL基因的表达水平显著提高。【结论】裂殖壶藻藻油DHA处理能显著降低高脂饮食导致的小鼠腹部脂肪积累并改善血脂,可能有利于肥胖症的防治。     

金黄色破囊壶菌发酵生产DHA的研究

顺 4,7,1 0 ,1 3 ,1 6 ,1 9 二十二碳六烯酸 (ｄｏｃｏｓａｈｅｘａｅｎｏｉｃａｃｉｄ ,简称ＤＨＡ)是ω 3系列多不饱和脂肪酸。近年的研究表明 ,ＤＨＡ是组成大脑和视网膜的重要结构物质 ,如大脑灰质结构脂质中 6 0 %的脂肪酸均为ＤＨＡ[1] 。ＤＨＡ对人体健康有益的生理功能主要表现在[2 ] :调节中枢神经系统功能 ;预防和治疗心血管疾病 ;治疗气喘、关节炎等 ;预防和治疗乳腺癌、结肠癌等。由于ＤＨＡ具有上述生理功能 ,已在医药、食品、保健品等领域得到广泛应用。目前 ,商品ＤＨＡ主要来源于深海鱼油 ,如沙丁鱼、金枪鱼等鱼油 ,由于鱼…     

裂殖壶菌SD116油脂的胞内核磁共振研究

胞内核磁共振方法通常用于在原位对细胞内的标记蛋白质进行分析。产油微生物胞内油脂含量极高,理论上也可以使用胞内核磁共振方法对其油脂进行研究。作者使用一株高产多不饱和脂肪酸DHA的裂殖壶菌SD116,对其进行了胞内核磁共振分析。归属了胞内核磁共振氢谱和碳谱的谱峰,鉴定了胞内核磁共振谱图中饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的特征谱峰,并对比了大肠杆菌和产油酵母的胞内核磁共振谱图。结果表明,胞内核磁共振方法可以有效地分析产油微生物细胞中的油脂。     

饲料中添加裂殖壶菌粉对凡纳滨对虾脂质沉积和血清生化成分的影响

以健康的凡纳滨对虾(Litopenaeus Vannamei)[初重(5.810.24) g]为研究对象,研究裂殖壶菌粉(Extracted-and-dried microfungi Schizochytrium sp.,EDMS)对凡纳滨对虾脂质转运、沉积以及血清生化成分的影响。在饲料中分别添加0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的裂殖壶菌粉,制成5组(基础组、EMDS05、EMDS10、EMDS15、EMDS20)等氮等能饲料。将750尾健康的凡纳滨对虾随机分成5组(为每组3个平行,每个平行45尾虾),养殖时间45d。结果表明,随着饲料中DHA水平的提高,肌肉中水分、粗脂肪和粗蛋白质含量均无显著改变(P0.05),但灰分随着添加量的增加呈现上升趋势,且EMDS20组显著高于基础组和EMDS05组(P0.05);肌肉和肝胰脏中高不饱和脂肪酸(HUFA)含量显著升高(P0.05),血清总甘油三酯(TG)含量显著升高(P0.05),总胆固醇(TC)含量保持稳定(P0.05),EDMS15组高/低密度脂蛋白(HDL/LDL)显著高于其他各组(P0.05);超氧化物歧化酶(SOD)呈现先下降后升高的趋势,其中EMDS10组(1.0%添加组)显著低于其他各组(P0.05);丙二醛(MDA)含量显著升高(P0.05)。综上所述,饲料中添加EDMS促进了凡纳滨对虾肌肉中n-3 HUFA的沉积,同时也提高了虾体脂质过氧化压力。     

一株具有工业化生产DHA前景的破囊壶菌

多不饱和脂肪酸是保持人体健康不可缺少的营养成分之一,尤其是二十二碳六烯酸(DHA)作为细胞膜磷脂的重要组分,具有非常重要的医药应用和营养价值。目前,在食品工业中,DHA已经添加至牛奶或奶粉中,用作功能性营养强化剂。20世纪80年代,DHA的唯一来源是鱼油,但鱼油的腥味、重金属污染等问题,促使人们探索生产DHA的其他途径如微生物发酵。诱变和筛选是微生物选育过程中比较重要的手段,可以快速使菌株朝着人类所需要的方向突变。UV诱变和化学药物胁迫筛选是使野生株定向突变的一种很好的办法。目前国内外研究主要针对裂殖壶菌属菌株进行诱变育种,许永利[1]用紫外线诱变和喹禾灵筛选方法对裂殖壶菌(Schizochytrium limacinu)进行诱变选育,突变菌株生物量和DHA含量比对照菌株均有提高。吴克刚等[2]利用添加植物激素对Thraustochytriu roseum MF2进行培育诱变,从而获得更高的DHA量,但在脂质含量和DHA在脂质占比率上都不存在明显变化。本期介绍梁园梅、成家杨等[3]发表的论文《高产DHA破囊壶菌Aurantiochytrium sp.PKU#SW7诱变株的筛选》,作者采用紫外线和药物双重诱变胁迫破囊壶菌获得一株突变株,其在生物量、脂质含量和DHA在脂质占比率上都有显著性提高,相比前人的研究,作者获得的突变株有显著优越性,且突变株DHA生产能力传代4次后仍然保持稳定,具有较高的工业价值。在后续的研究中作者若能对筛选条件、培养基(如利用廉价碳源)和培养条件等方面实行进一步优化,提高突变株生物量,降低突变株发酵生产DHA生产成本,将能获得更高的商业价值。     

裂殖壶菌EST文库cdc2基因的筛选与分析

利用已建立的裂殖壹菌(Schizochytrium sp FJU-512)EST文库,通过序列比对分析发现p34cdc2相似基因的3′端序列,分离含该EST序列的质粒ROCHA2004,以T7引物进行反向测序,获得p34cdc2相似基因的全长序列,结合NCBI的ORF finder以及Blastx程序获得p34cdc2蛋白的氨基酸序列;利用同源模建方法构建了该蛋白的三维空间结构,并预测其功能结构域;对该蛋白进行系统发育分析,构建进化树,结果显示该蛋白同小麦(Triticum aestivum)的p34cdc2序列亲缘关系最近。     

1株裂殖壶菌(Schizochytrium sp.)的分离鉴定

采用松树花粉诱集法从乐清湾红树林分离到一株纯培养物,其特点为：营养菌体为椭圆球形,单核;营养菌体的细胞壁由许多紧压在一起的致密鳞片层构成,在细胞壁不连续处可分辨鳞片;营养菌体形成外质网,它产生于外质网形成体;营养菌体以产生游动孢子行无性繁殖,游动孢子为双鞭毛;无性繁殖过程中形成四分体结构。据此鉴定为裂殖壶菌（Schizochytrium sp．）。