[发明专利]一种以农用废弃甘薯藤为原料制备微生物油脂的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工领域，特别涉及一种微生物利用农用废弃甘薯藤发酵生产微生物油脂的方法。

背景技术

油脂不但是维持生命的重要营养物质，也是工业生产的重要原料。传统的食用油脂，主要来源于动物或油料植物，在当今工业生产不断发展以及世界人口数量不断增多的情况下，油脂呈现了供不应求的趋势。针对这一问题，科学家们借助于生物工程技术，通过微生物体内生物合成的方法制取微生物油脂，为开辟新的油脂资源闯出了一条新路。微生物油脂，又称单细胞油脂（Single cell oils ， SCOs），可以由一些产油微生物例如酵母、真菌、细菌、微藻等产生，其在组成成分上类似植物油，主要有中性油脂、游离脂肪酸、类脂物及不皂化物，其中亚油酸、α-亚麻酸、二十碳五烯酸等多不饱和脂肪酸具有特殊的生理功能。

目前利用微生物生产油脂的技术可行性已不存在太大问题，主要还是经济可行性。降低微生物油脂生产的原料成本是增加其经济可行性的一个重要方面。开发各种廉价的农用废弃物作为微生物油脂的生产原料已成为该领域一个重要的研究方向。

甘薯属旋花科甘薯属，俗称红薯、白薯、番薯、甜薯、地瓜、山芋等。目前是我国的主要粮食作物之一。国内外对甘薯块根及其制品开发研究很多，但甘薯茎、叶及藤（地上部分）的分析研究才刚刚起步。事实上，甘薯地上部分产量相当于薯块1.56倍，而这些地上部分多数是丢弃的。近几年，人们开始重视甘薯茎叶的营养价值的同时，发现其的药用价值也很高。但是我们也发现，这些营养价值和药用价值都属于新鲜、幼嫩的甘薯茎叶，而那些在甘薯块茎收获期还存留的甘薯藤仍旧被大量废弃。利用这些老的、废弃的甘薯藤生产微生物油脂可降低生产成本，也使得资源最大化得被利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微生物油脂的制备方法，以废弃甘薯藤为原料，可提高微生物油脂生产效率，简化生产工艺，降低原料成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种以农用废弃甘薯藤为原料制备微生物油脂的方法，该方法包括以下步骤：

（1）制备甘薯藤水解液：按质量体积比1:5-10（g/ml）将粉碎或切丝的甘薯藤与浓度为0.05mol/L、pH为4.8的柠檬酸缓冲液进行混合，固液混合物于115℃下灭菌20分钟；在每克无菌的固液混合物中加15IU的纤维素酶和100IU的果胶酶，得加酶混合物；加酶混合物在50℃下振荡处理4天，固液分离后得到的液体部分为甘薯藤水解液；

（2）制备液态深层发酵培养基：甘薯藤水解液用NaOH调pH至5.5，然后在115℃下灭菌20min，得到液态深层发酵培养基；或者按照质量体积比3-6:100（g/ml）将糖加入甘薯藤水解液中，制得含糖甘薯藤水解液，含糖甘薯藤水解液用NaOH调pH至5.5，然后在115℃下灭菌20min，得到液态深层发酵培养基；

（3）制备产油菌发酵种子：低温保藏的产油菌种子用YPD液体培养基进行活化，产油菌种子活化后，接种到另一YPD液体培养基，培养至对数生长期，获得产油菌发酵种子；

（4）发酵生产微生物油脂：按体积比为5%将产油菌发酵种子与液态深层发酵培养基混合，在28-30℃下，180-200rpm通风振荡培养8-12天，获得发酵产物，发酵产物固液分离后收集固体，得到油脂菌体。

（5）超声提取微生物油脂：按质量体积比1:4（g/ml）将油脂菌体与浓度为2 mol/L的盐酸相混合，煮沸10min后，加入等体积由氯仿和甲醇按体积比为2:1混合组成的提取液，得混合液，混合液超声萃取30分钟后，静置或离心分层，收集下层有机相；剩余的固液混合物用等体积氯仿超声萃取30分钟后，静置或离心分层，收集下层有机相，氯仿超声萃取2-3次后，将所有的下层有机相混合，蒸馏回收有机溶剂，剩下的透明、澄清的液体组分即为微生物油脂。

进一步地，所述步骤（1）中，甘薯藤为甘薯块茎收获后被废弃的地上部分，即甘薯茎叶藤的总和，可以为粉碎的干甘薯藤或切丝的新鲜甘薯藤。

进一步地，所述步骤（3）中，产油菌可以是发酵性丝孢酵母、皮状丝孢酵母或粘红酵母。 

本发明的有益效果是：

1、原料成本低，是一项资源高值化技术：甘薯藤作为农业副产品，其产量相当于薯块1.56倍，目前，甘薯藤中除少部分鲜嫩的茎叶被开发利用，大部分甘薯藤都被烧毁丢弃。我国是世界上最大的甘薯生产国，所以甘薯藤的收集和加工相对容易。