[发明专利]微生物发酵生产脂质的方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物发酵生产脂质领域。具体而言，本发明涉及培养产脂质微生物以生产脂质的方法。

背景技术

一些微生物能够生产多不饱和脂肪酸脂肪酸(PUFA)，例如一些含多不饱和脂肪酸(PUFA)多酮合成酶系统(PKS)的微生物，诸如真核Stramenopiles界Heterokonta门Labytinthulida纲破囊壶菌目破囊壶菌科的Schizochytrium sp.菌产DHA和ω-6 DPA及同属的Ulkenia菌产DHA；细菌变形菌门γ-proteobacteria纲交替单胞菌目希万氏菌科Shewanella sp.产EPA及同目的Moritellaceae科Moritella marina产DHA；细菌变形菌门γ-proteobacteria纲弧菌目弧菌科的Photobacterium profundum产EPA或其他符合专利WO2005/098033(中国专利200580018877)所描述的具有PUFA PKS特异的氨基酸序列LGISAIKRVEIL的微生物。

DHA的普遍商业来源是深海鱼油和海洋微藻。其中利用发酵技术异养培养海洋微藻具有很好的商业前景。在众多的海洋微藻中，Schizochytrium sp.的发酵特性和菌油脂质组成比较突出。

目前的科学研究已经证实Schizochytrium发酵生成DHA和ω-6 DPA是PUFA PKS系统作用的结果。该系统区别于动植物和多数微生物中PUFA生成路径。PUFA PKS系统在PUFA碳链延长的过程中，并不全部还原中间产物多烯酰ACP，而是通过2-反式3-顺式异构酶保留一些不饱和双键，因而PUFA积累过程中对氧的依赖比传统PUFA合成系统小。Schizochytrium PUFA PKS的菌株，可在极低溶氧(小于5％)条件下大量生成DHA和ω-6 DPA。

ZL 01806451.5公开了通过在发酵罐中高密度培养真核微生物来增加含有多烯脂肪酸的脂质的产生的方法。该专利实施例2说明摇瓶培养基中低溶氧水平对最终产物DHA的影响：结论是随着溶氧水平的降低，产物DHA随之相应提高，从而可在发酵后期实施低溶氧以获得更高的DHA产量。

然而，本领域仍需要新的发酵方法，以在低溶氧条件下促使PUFA PKS系统合成更多的PUFA。

发明内容

本发明人的研究发现，生产脂质的微生物必须在低溶氧条件下、在特定碳源浓度范围(碳源浓度≤15g/L)的前提下。当发酵培养基中碳源浓度超出该范围，这时实施低氧则无法显著提高DHA产量。

本申请第一方面提供一种培养生产脂质的微生物的方法，所述的脂质为含有多不饱和脂肪酸的脂质，所述方法包括：

在培养的微生物的生物量干重达到85g/L或以上之后，使发酵培养基中的溶氧水平维持为低于或等于3％，同时使发酵培养基中的碳源浓度维持为低于或等于15g/L。

在一具体实施例中，所述的微生物为含有多不饱和脂肪酸的多酮合成酶系统、且可以利用该系统来生产脂质的微生物。

在一具体实施例中，所述微生物选自破囊壶菌目、交替单胞菌目和弧菌目。

在一具体实施例中，所述微生物选自破囊壶菌科、希万氏菌科、Moritellaceae科和弧菌科。

在一具体实施例中，所述的多不饱和脂肪酸选自ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸。

在一具体实施例中，所述的ω-3多不饱和脂肪酸选自DHA、DPA和EPA。

在一具体实施例中，在培养的微生物的生物量干重达到85g/L或以上之后，使发酵培养基中的溶氧水平维持为低于或等于3％，同时使发酵培养基中的碳源浓度维持为低于或等于10g/L。

在一具体实施例中，在培养的微生物的生物量干重达到90g/L或以上之后，使发酵培养基中的溶氧水平维持为低于或等于3％，同时使发酵培养基中的碳源浓度维持为低于或等于10g/L。

本申请第二方面提供一种生产脂质的方法，所述方法包括：

(1)在适宜产脂质微生物生长的条件下培养该产脂质微生物；和

(2)在培养的产脂质微生物的生物量干重达到85g/L或以上之后，使发酵培养基中的溶氧水平维持为低于或等于3％，同时使发酵培养基中的碳源浓度维持为低于或等于15g/L；

从而进行脂质生产。

在一具体实施例中，所述微生物选自破囊壶菌目、交替单胞菌目和弧菌目。