粘红酵母GLR513产油脂条件

粘红酵母ＧＬＲ５１３产油脂条件施安辉谷劲松刘淑君肖海杰（山东大学微生物技术国家重点实验室济南２５０１００）当今无论是食用油脂,还是工业用油脂,国内外均非常短缺,寻求新的油脂来源任务迫切。利用微生物生产油脂具有：不受季节和气候的影响;油脂含量高;生产原...     

能源微生物油脂技术进展

微生物油脂技术是缓解生物柴油规模化生产原料短缺的有效途径之一。介绍了国内外利用产油真菌生产能源微生物油脂的现状,包括拓展发酵原料、选育优良菌株、建立新型调控策略和不同培养模式以及解析油脂过量积累的分子机制;概括了微生物油脂技术产业化面临的问题及其解决方案;最后指出了能源微生物油脂研究未来发展方向。     

提高微生物油脂生产能力的研究进展

微生物油脂是生物柴油生产领域具有广阔前景的新油脂资源。然而, 利用产油微生物进行油脂的工业化生产仍存在限氮条件下油脂生产强度不够高、对廉价高氮生物质原料的利用效率低等瓶颈问题。随着近年来发酵工程、生物信息学及分子生物学技术的发展, 国内外研究者利用不同策略优化微生物油脂的生产条件, 并对其油脂积累代谢途径进行改造, 旨在获得适用于工业化生产的产油性能优良的油脂菌。本综述总结了国内外利用生化工程、基因工程以及新兴的转录因子工程策略提高产油微生物油脂生产强度和扩大产油微生物廉价底物利用范围方面的研究进展, 并展望了基于组学研究、模块途径工程以及反向代谢工程的综合策略在理性改造产油微生物以提高其油脂发酵性能中的应用。     

微生物油脂及其生产工艺的研究进展

微生物油脂是一种应用前景广阔的新型油脂资源,正越来越受到人们的重视,尤其在生产富含不饱和脂肪酸的功能性油脂方面已成为研究热点。该文对微生物油脂的特点及组成、产油微生物必备条件及常见种类、微生物油脂的生产工艺等方面进行了综述,展望了其研究的发展前景。     

高产不饱和油脂海鞘真菌桔青霉Asc-2-4的诱变选育

诱变育种是获得高产菌株,实现微生物工业化生产油脂的重要措施。以前期获得的高产不饱和油脂菌株桔青霉（Penicillium citrinum）Asc-2-4为出发菌株,利用丙二酸建立快速筛选高产不饱和脂肪酸突变菌的方法,通过紫外线 氯化锂复合诱变得到1株高产油脂突变菌Asc-2-4-1,油脂含量比出发菌株提高了92.98%。经过初步的培养基无机盐优化,其油脂得率和不饱和脂肪酸产量达到了7.10 g/L和3.84 g/L,与Asc-2-4相比,分别提高了84.42%和77.78%。结果表明,通过复合诱变选育技术可选育出高产突变菌株,选育的Asc-2-4-1可望作为产油微生物被开发利用。     

海洋真菌多不饱和脂肪酸的快速检测*

从海水中分离了一种产 EPA和 DHA的真菌 ,并建立了微生物油脂的快速提取、甲酯化及其多不饱和脂肪酸的含量的气相色谱测定方法。结果表明 :采用 CHCl₃ - KOH- CH₃ OH一步提取甲酯化适合于产多不饱和脂肪酸菌株的快速检测。对其油脂的提取 ,采用湿菌丝魏氏盐酸水解法较为合适 ;并用 KOH-CH₃ OH法对所得油脂进行了甲酯化。最后 ,运用毛细管气相色谱采用外标法测定了甲酯化样品中多不饱和脂肪酸的含量 ,其油脂中 EPA和 DH     

培养条件对产油微生物生长的影响

为了筛选出高产油菌株, 首先采用细胞形态学方法与细胞化学方法(苏丹III染色法)对4株高产油脂菌株进行初筛, 并通过索氏提取法对初筛菌株油脂含量进行分析, 确定M2菌株为实验菌株, 其油脂含量达53.09%。为了增加产油微生物油脂产量, 本试验考察了不同发酵条件对其细胞生长和油脂积累的影响。优化工艺参数为: 10° Bx玉米皮渣水解液为培养基质, 0.2% NaNO3为氮源, pH 6.0、28oC下发酵培养6 d, 微生物油脂含量75.21%, 菌体生物量30.40 g/L, 油脂产量22.86 g/L。气相色谱分析表明该油脂的脂肪酸组成与植物油相似, 主要含有16碳和18碳系脂肪酸, 可作为生物柴油的原料, 不饱和脂肪酸含量达68%, 可应用于医药化工领域。     

蛋白核小球藻发酵产油脂的研究

从5种不同来源的小球藻中筛选到1株油脂产量较高的蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa No.2。研究了培养基组成及培养条件对其细胞生长和油脂积累的影响。结果表明, 最适培养基组成为(g/L)：葡萄糖 20, 甘氨酸 0.08, MgSO4·7H2O 0.4, K2HPO4 1.0, FeSO4·7H2O 0.004; 适宜的培养温度、初始pH、摇床转速和光照强度分别为28℃、6.0、130 r/min和 650 Lux。在上述优化条件下培养7 d, Chlorella pyrenoidosa No.2的生物量和油脂含量分别由优化前的3.73 g/L 和 40.15%提高到6.56 g/L和59.90%, 油脂产量提高了162%。Chlorella pyrenoidosa No.2能以木糖为碳源产油脂, 可望用于以木质纤维素等可再生生物质资源为原料生产油脂。气相色谱分析表明该油脂的脂肪酸组成与植物油相似, 不饱和脂肪酸含量达71％左右, 可作为生产生物柴油的原料。     

蛋白核小球藻发酵产油脂的研究

从5种不同来源的小球藻中筛选到1株油脂产量较高的蛋白核小球藻Chlorella pyrenoi-dosa No.2.研究了培养基组成及培养条件对其细胞生长和油脂积累的影响.结果表明,最适培养基组成为(g/L):葡萄糖20,甘氨酸0.08,MgSO4·7H2O 0.4,K2HPO4 1.0,FeSO4·7H2O 0.004;适宜的培养温度,初始pH、摇床转速和光照强度分别为28℃、6.0、130 r/min和650 Lux.在上述优化条件下培养7 d,Chlorella pyrenoidosa No.2的生物量和油脂含量分别由优化前的3.73 g/L和40.15%提高到6.56 g/L和59.90%,油脂产量提高了162%.Chlorella pyrenoidosa No.2能以木糖为碳源产油脂,可望用于以木质纤维素等可再生生物质资源为原料生产油脂.气相色谱分析表明该油脂的脂肪酸组成与植物油相似,不饱和脂肪酸含量达71%左右,可作为生产生物柴油的原料.     

加快微生物油脂研究为生物柴油产业提供廉价原料

当前国内外致力于发展生物柴油,因其性能优良,成为化石柴油的替代品。由于以植物油脂生产生物柴油原料成本占总成本的70％-85％,所以亟待开发廉价油脂资源。微生物油脂主要是微生物利用碳水化合物合成的甘油脂,其脂肪酸组成和植物油相近。产油微生物具有资源丰富、油脂含量高、碳源利用谱广等特点,开发潜力大。然而,目前微生物油脂生产成本偏高,研究工作仍以富含多不饱和脂肪酸的高附加值菌油为目标。随着现代分子生物学和生物化工技术的发展,对产油微生物菌种筛选、改良、代谢调控和发酵工程的研究日趋深入,将降低微生物油脂生产成本,为未来生物柴油产业提供廉价原料。     

薄层色谱法分离植物种子中主要不饱和脂肪酸的研究

测定植物种子中主要不饱和脂肪酸,在油脂品质鉴定、营养研究、油料作物品种选育(特别是油菜)以及发掘新的有价值的油料植物资源等方面,都有重要意义。现在检测菜籽油芥酸含量的方法有:气相色谱法、纸色谱法、冷冻法、分步沉淀法和混浊法。用于分离较长链不饱和脂肪酸的方法除了气相色谱     

耐乙酸粘红酵母合成油脂

乙酸是木质纤维素在水解过程中的主要副产物,高浓度的乙酸严重影响产油微生物的生长和油脂合成。本文研究了粘红酵母对乙酸的耐受性及其利用乙酸合成微生物油脂的能力。结果表明,在初始葡萄糖、木糖浓度分别为6 g/L和44 g/L的混合糖培养基中,乙酸浓度低于10 g/L时,不会对菌体生长产生抑制作用,油脂合成还得到了促进。当乙酸添加量为10 g/L时,生物量、油脂产量、油脂含量较对照组分别提高了21.5%、171.2%和121.6%。进一步研究表明,粘红酵母具备利用乙酸合成油脂的能力,当以乙酸为唯一碳源,浓度为25 g/L时,油脂产量达到3.20 g/L,油脂质量得率为13%。微生物油脂成分分析表明,粘红酵母以乙酸为底物制得的油脂可以作为制备生物柴油的油脂原料,其主要成分为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸,其中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量分别为40.9%和59.1%。由于粘红酵母具有利用乙酸合成微生物油脂的能力,在以木质纤维素水解液为原料生产微生物油脂的脱毒过程中,一定浓度的乙酸可以不必脱除。     

不同营养元素限制对圆红冬胞酵母油脂生产的影响

以产油酵母圆红冬胞酵母（Rhodosporidium toruloides）作为研究对象,系统地研究了氮、磷、硫限制对其油脂积累的影响,并在3L生物反应器上考察了R.toruloides在C/P摩尔比为1 133.3时初始葡萄糖浓度对油脂生产的影响。结果表明：氮、磷、硫中任意一种营养元素受限,均能促使R.toruloides在胞内积累高于自身干重60%的油脂;通过改变培养基的组成,可以调节油脂中脂肪酸的构成,使油脂中饱和脂肪酸比例高于70%或不饱和脂肪酸比例高于60%。就油脂生产强度及转化效率而言,磷限制优于氮限制或硫限制。当C/P摩尔比相同时,初始葡萄糖浓度越低越有利于油脂生产。对采用不同原料生产微生物油脂的技术有一定指导意义。     

微生物油脂的研究进展及展望

综述了培养微生物生产油脂的发展历史及研究现状,讨论了产油影响因素,对于其瓶颈因素碳源和氮源的影响。可采用培养后期限制氮源并补加碳源的措施,从而解决增加微生物油脂的含量。展望了采取微生物混合培养方法生产油脂技术研究的发展前景。     

Fe~(3+)对小球藻的生长及油脂含量的影响

传统化石能源储量日益减少,生物柴油因其环保可再生性成为优质的石化柴油替代品。利用小球藻生产生物柴油速度快、油脂含量高,受到了广泛关注。为进一步提高小球藻生产生物柴油效率,分别探究了Fe3+的浓度及添加时间对自养和异养小球藻生长及产油的影响,获得最优Fe3+培养条件为:自养小球藻延滞期添加10-3 g/L Fe3+,生物量及油脂含量达2.80 g/L及30.90%;异养小球藻指数期添加10-5 g/L Fe3+,生物量及油脂含量达3.30 g/L及29.05%。经脂肪酸分析,以上条件获得的微藻油脂均可作为生物柴油生产原料。     

酿酒酵母产油脂条件的优化

微生物细胞通常仅含2%3%油脂,但少数微生物含油脂率却可达70%以上,所以高含油脂量使微生物油脂实际开发成为可能。目前用于生产多不饱和脂肪酸的微生物主要为藻类和真菌。尽管微生物油脂是当前的研究热点,已经引起广大研究者的重视,但目前国内外研究大都集中在含油脂量在干重20%以上的微生物,如浅白色隐性酵母、粘红酵母等,而对于酿酒酵母来说,则很少见到研究其产油脂的相关报道。     

氧化铝气体分布器应用小球藻培养的研究

光生物反应器设计中,气体分布器对微藻生长有较大的影响,尤其是在鼓泡式光生物反应器中更为显著。实验考察了采用氧化铝烧制的多孔气体分布器的5L鼓泡式光生物反应器中通气速率、CO₂ 浓度对小球藻LICME002生物量、叶绿素含量、油脂积累的影响。对该气体分布器下的CO₂浓度和通气速率对小球藻的作用机理进行了初步的探讨。结果表明,CO₂浓度为3%时,该株微藻生物量、叶绿素、油脂积累的最佳;CO₂浓度超过6%时各项指标显著下降。通过对0.1vvm,0.4vvm,0.7vvm、1.0vvm的通气速条件下的各项指标的分析,确定最佳通气条件为0.4vvm。结论显示,在最佳通气速率和CO₂浓度下,微藻生物量能达到1.52g/L,油脂含量达到31.5%。     

一株镰刀菌的分离鉴定及变温发酵条件对其脂肪酸合成的影响

为筛选产多不饱和脂肪酸新资源,从葡萄园土壤中分离到一株真菌,通过对菌株进行菌落特征、显微特征和18S r DNA序列分析,将该菌株鉴定为镰刀菌一个新种(Fusarium sp.JM)。为研究菌株油脂生产能力,通过两阶段变温发酵,分析发酵条件对菌体油脂和脂肪酸合成的影响。结果表明,镰刀菌油脂中脂肪酸组成丰富,其中C16脂肪酸和C18脂肪酸的含量约占总脂肪酸的90%,采用25℃,4 d/18℃,3 d二阶段发酵条件,菌体生物量为9.8 g/L,油脂产量1.42 g/L,油脂中多不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸含量的46%以上。推测利用镰刀菌发酵生产多不饱和脂肪酸具有一定的可行性。     

锁掷酵母预处理油脂原料膨化大豆

通过3株红酵母对膨化大豆进行固态发酵预处理,油脂和豆粕中类胡萝卜素的含量都显著增加,且油脂中脂肪酸组成没有显著变化。其中,锁掷酵母发酵膨化大豆所提取的油脂中类胡萝卜素含量最高,为15.010μg/g,比未发酵样品提高了5.526倍。进一步对锁掷酵母固态发酵进行工艺优化,培养时间、培养基含水量、接种量和发酵温度均显著影响油脂中类胡萝卜素的含量(P<0.05),且确定最佳培养条件为培养基含水量50%、接种量50%、培养温度30℃、发酵时间72 h,优化后油脂中类胡萝卜素含量较优化前提高了7.928%,所得功能性油脂符合油脂常规理化指标的国家标准。本研究表明,通过锁掷酵母对膨化大豆进行固态发酵预处理,所得油脂含有丰富的类胡萝卜素,且发酵后豆粕的营养价值也有所提升,这为开发富含微生物来源的生物活性物质、营养价值提升的功能油脂产品奠定了研究基础。     

油菜油脂研究进展

油菜（Brassica napus）是世界范围内重要的油料作物,是植物油脂的第三大来源,其种植面积和总产量在油料作物中占有相当大的比例。我国油菜品种油脂含量普遍较国外低2—5个百分点,而油脂含量每增加1个百分点对产油量提高的贡献,相当于菜籽产量提高2．5个百分点。因此提高油菜油脂含量是解决油菜生产效益低的重要途径之一。本文综述了油菜油脂研究的状况,包括油脂积累的遗传学基础、油脂合成途径和调控、油脂含量的QTL定位及油脂含量与品质性状的遗传相关性,同时展望了油菜油脂研究前景,以期为油菜油脂含量的品种改良提供科学指导。