[发明专利]一种产油脂酵母细胞的快速破壁方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体的涉及一种产油脂酵母细胞的快速破壁方法。

背景技术

在世界范围内，化石燃料的不可再生性使其变得日益紧缺，传统的油脂工业发展受到限 制，供需矛盾日益突出。寻找可再生的油脂资源成为解决能源危机的重要途径。自然界中的 某些酵母细胞中存在油脂，含量可达细胞干重的60％以上，是微生物油脂的重要来源。与传 统油脂生产相比，微生物油脂具有碳源利用广、油脂含量高、资源丰富、生长周期短、生产 过程可控等优点，开发潜力巨大，具有良好的发展前景，在未来生物柴油产业中具有举足轻 重的作用。

利用酵母细胞工业化生产油脂包括酵母细胞分离、破壁、萃取等步骤。如公开号CN 104479862A的专利公开的一种提取微生物油脂的方法，即将发酵液通过分离系统、粉碎干燥 得到干菌体，干菌体和萃取用的有机溶剂混合后进行物理破碎、固液分离得到混合油，最后 经脱溶后得到微生物油脂。目前限制工业微生物油脂生产效率很重要的一步就是产油脂酵母 细胞的破壁。因酵母细胞壁较厚，包括外层甘露聚糖、中间层蛋白质和内层葡聚糖，现有的 机械法、酵母自溶法、酶促水解法和冻融法，在设备条件、破壁效率与成本等方面存在一定 的局限性，难以在生产中大规模推广。

发明内容

本发明针对现有产油脂酵母细胞破壁过程中存在的破壁效率低、过程成本高的问题，提 供了一种产油脂酵母细胞的快速破壁方法，酶法与机械协同快速破壁，提高破壁效率。

本发明的技术方案如下：一种产油脂酵母细胞的快速破壁方法，包括以下步骤：

1)菌体收集：选择生长至稳定期的酵母细胞，采用2-10μm的陶瓷膜进行浓缩，制成酵 母泥浓度为30-50％的酵母悬浮液；

2)酶法破壁：向酵母悬浮液中加入占酵母泥质量0.2-0.8％的复合酶和0.1-1％的破壁剂， 控制pH6-8，在35-55℃下保温2-10h，得到酵母酶解液；

3)均质破碎：将酵母酶解液置于高压均质破碎机中在1400-1600bar的压力、出口温度 15-25℃的条件下，进行均质2-3遍。

具体地，所述的步骤1)中的产油脂酵母细胞为胶红酵母、解脂亚罗威亚酵母、弯隐球 酵母、斯达氏油脂酵母、粘红酵母、产油油脂酵母、出芽丝孢酵母、圆红冬孢酵母、丛生丝 孢酵母或白色隐球酵母。

具体地，所述的步骤2)中的复合酶由下述重量份的酶组成：蛋白酶1-5份，纤维素酶 0.5-3份，几丁质酶0.5-1份，甘露聚糖酶0.3-2份；所述蛋白酶的酶活为80000-150000U/mL， 所述纤维素酶的酶活为80-300U/mL，所述几丁质酶的酶活为70-170U/mL；所述甘露聚糖酶 的酶活为30000-200000U/mL。

具体地，所述的步骤2)中的破壁剂由下述重量份的十二烷基磺酸钠1-4份、半胱氨酸或 其盐酸盐0.5-2份组成。

本发明的有益效果：采用蛋白酶、纤维素酶、几丁质酶、甘露聚糖酶等组成的复合酶， 可实现对不同酵母品种的细胞壁快速水解，适应力强；在酶解液中加入由十二烷基磺酸钠和 半胱氨酸(或其盐酸盐)组成的促溶剂，可提高酵母细胞的破壁效率8％以上，同时有利于油 脂与细胞组分的快速分离；采用高压均质破碎机，破碎速度快。采用本发明的复合酶与高压 均质相结合的破壁方式，可使产油脂酵母细胞破壁达到99％以上。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范 围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范 围之内。

实施例1

选用胶红酵母进行发酵培养，采用2-10μm的陶瓷膜进行浓缩，制成酵母泥浓度约为50％。 在酵母悬浮液中按照酵母泥质量加入0.2％的复合酶和0.1％的破壁剂，控制pH6，在35℃下 保温2h。然后在高压均质破碎机中在1400bar的压力、出口温度15℃的条件下，进行均质2 遍。通过显微镜观察，酵母细胞破比率达到89.3％。通过石油醚萃取油脂计算得知，油脂的 收率为81.7％。