[发明专利]一株产单细胞油脂的隐球菌及粗甘油培养产油脂的方法

说明书

本发明公开了一株产单细胞油脂的隐球菌以及以生物柴油副产品粗甘油培养隐球菌产单细胞油脂的方法。该菌株为隐球菌(Cryptococcus curvatus)WZUC01，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏中心登记入册编号为CGMCC NO.8096。该菌株油脂含量高且主要脂肪酸为棕榈酸、硬脂酸和油酸，其脂肪酸组成适宜用于生产生物柴油。采用流加分批培养法，以经预处理的生物柴油副产品粗甘油培养Cryptococcus curvatusWZUC01，培养160h，生物量和油脂产量分别达到81.37±2.01g/L和66.89±3.15g/L，具有很大的实际应用潜力。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株产单细胞油脂的隐球菌以及以生物柴油副产品粗甘油培养隐球菌产单细胞油脂的方法。

背景技术

近年来，随着经济与科技的快速发展，人们对煤炭、石油等燃料的需求日益增加，然而，这些燃料的过度消耗引起诸如环境恶化、能源资源趋紧等全球性的问题，这促使人们开始寻找绿色、可再生的替代燃料，生物柴油从而开始进入人们的生活领域且迅猛发展。我国生物柴油生产虽然起步较晚，但依中石化、中石油和中海油《中长期可再生能源发展规划》，至2020年发展到22.7亿升。

生物柴油通常由植物油或动物脂肪与甲醇/乙醇进行酯交换反应生成的，是一种脂肪酸烷基酯的混合物。用于生产生物柴油的植物油通常为大豆油、菜籽油、棕榈油和玉米油。然而，以传统方法生产的生物柴油还存在着一些缺点，比如以油料作物为主要来源的生物柴油的生产，会占用大面积的土地，导致生物柴油与食品行业之间的竞争，从而导致了食品价格的提升；又如生物柴油的生产成本过高，以植物油为原料进行生产的生物柴油，其原料成本占总成本的70～90％；再如以动物脂肪为原料生产的生物柴油通常难以达到运输燃料的标准。因此，人们又开始迫切寻求生产生物柴油的替代原料，产油微生物开始进入人们的视野并被研究者们广泛研究。产油微生物是指一类可以积累超过自身细胞干重20％的微生物，包括微藻、酵母、霉菌和细菌。它们产生的油脂称为微生物油脂，也称单细胞油脂(SCO)。微生物油脂具有诸如生产周期短、产率高、需要劳动力少、土地使用量少、规模易扩大、几乎不受季节、气候和场地的影响等优点，其中产油酵母Cryptococcus curvatus可以积累超过自身细胞干重60％的油脂含量，这吸引了人们的注意。

生物柴油与甘油的产出比约10∶1，副产物含有80％～88％的甘油以及甲醇、皂等，须精制才能应用于化妆品、食品和医药等工业。但精制成本很高，而且生物柴油生产快速发展所产出的粗甘油远远超过精甘油的市场需求，造成精甘油价格急剧下跌，粗甘油则几乎成了工业垃圾，从而推高生物柴油的生产成本，且造成严重的环境问题。推广应用生物柴油的最大阻碍是高昂的成本，因而当前关于生物柴油研究的2个重要方面即为：(1)寻求更易得、更经济的新原料，(2)开发粗甘油的新用途。

国内外对培养隐球菌产单细胞油脂的研究有较多报道，特别是为降低成本，对培养隐球菌产单细胞油脂的适宜的原料进行了大量的研究，包括厌氧发酵过程的代谢产物醋酸(G.Christophe,et al.Biochem Biotechnol,2012,167:1270-1279)、干酪制造过程的副产物干酪乳清(Yeong Hwan Seo,et al.Biochemical Engineering Journal,2014,90:149-153)、玉米芯水解液(Yi-Huang Chang,et al.Fuel,2013,105:711-717.)、纤维素水解液(张杰，等.现代化工，2008,28(2):133-135)、水解的食品废弃物和市政污水(ZhanyouChi et al.Biochem Biotechnol,2011,165:442-453.)、酿造工业的有机废水(Byung-GonRyu.Bioresource Technology,2013,135:357-367)等，当然，这些工农业废弃物因组成复杂且成分不稳定，以之培养隐球菌产单细胞油脂仅仅停留在实验室研究阶段，一时难以实现大规模生产。