[发明专利]一种提高裂殖壶菌中二十碳五烯酸产量的方法

说明书

本发明公开了一种提高裂殖壶菌中二十碳五烯酸产量的方法，将裂殖壶菌(Schizochytrium sp.)ATCC 20888接种在发酵培养基中，在有氧条件下进行发酵，发酵至对数期中期时进行变温，并继续发酵，且变温后控制溶氧值(DO)在2％～10％，所述变温为将起始发酵温度25～30℃提高至32～37℃。以裂殖壶菌Schizochytrium sp.ATCC 20888发酵生产EPA，得到的发酵液中菌体干重达到66.15g/L，油脂产量为9.97g/L，EPA占脂肪酸的百分含量达到13.33％。本发明能应用于大规模的裂殖壶菌发酵，变温及低溶氧的培养方式能在工厂中有效实施，最大限度提高了底物利用效率，并且提高产物中的二十碳五烯酸的含量。

技术领域

本发明属于发酵领域，涉及一种提高裂殖壶菌中二十碳五烯酸产量的方法。

背景技术

长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)是指具有两个或两个以上双键，碳链长度为18-22个碳原子的直链脂肪酸。LC-PUFA与维生素、矿物质元素一样，是人体必需的营养素，是一种具有重要医药保健作用的物质。LC-PUFAs可分为ω3和ω6多不饱和脂肪酸。在ω3多不饱和脂肪酸中，二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)是最重要的。ω3多不饱和脂肪酸有突出效果保持心脏的健康功能，心血管、肾脏和大脑，预防肥胖代谢综合征、心血管疾病、炎症、神经退行性疾病和其他疾病。长期摄入不足容易导致心、脑等重要器官功能障碍。ω3多不饱和脂肪酸的全球需求将逐年增加，人民生活水平的不断提高，追求一个更健康的生活。据估计，从2015年到2025年，全球需求的ω3多不饱和脂肪酸每年将增长16％。99％的DHA市场价格为144美元/克，而99％的EPA市场价格为2000美元/克，远远高于DHA。

二十碳五烯酸(EPA)是一种对人体极为重要的ω3多不饱和脂肪酸，对于心血管疾病的防治、精神分裂症、抑郁症的治疗及抗炎抗癌等方面具有重要的生理功能，目前，EPA在保健食品、药品、饲料等行业具有广阔的商业前景。EPA的传统来源是鱼油，但由于受到海洋资源的告竭和环境污染等因素的影响，鱼油的质量和产量不尽人意，无法满足人们日益增长的需求，寻找一条可持续生产的绿色途径是目前亟待解决的问题。

Schizochytrium sp.是一种异养海洋真菌，含有大量DHA(40-60％)，EPA同样存在其脂肪酸中，但通常EPA占总脂肪酸(TFAs)的百分含量低于1％，所以裂殖壶菌主要用于发酵生产DHA。裂殖壶菌生长速度快、产量高，常被认为是一种令人满意的DHA生产可持续资源，并且是世界各国批准可用于商业化生产DHA的微藻之一，具有很大的商业前景。由于EPA在裂殖壶菌中含量较少，目前关于裂殖壶菌的研究主要集中于优良菌株选育、DHA的生物合成及发酵条件优化等方面，关于利用裂殖壶菌发酵制备EPA的研究较少。

凌雪萍等人通过在裂殖壶菌培养至24h时添加50mg/L氟啶酮从而使EPA占总脂肪酸的百分含量从0.45％提高至0.65％。(凌雪萍,李俊,卢英华等.一种提高裂殖壶菌中EPA含量的调控方法与应用:.)孟彤通过发酵过程中补料分批发酵及过程添加无机盐发酵168h，使EPA占总脂肪酸的百分含量从0.58％提升至0.98％。(孟彤.裂殖壶菌生产ω-3多不饱和脂肪酸发酵技术研究[D].厦门大学,2019.)

目前对于裂殖壶菌产EPA的研究都存在EPA占总脂肪酸百分含量低，发酵时间长，外源添加物具有毒性等问题，因此EPA由裂殖壶菌发酵生产代替从鱼油中提取的关键在于通过优化发酵工艺进一步提高EPA的产量。

发明内容

针对现有的发酵技术基础进行改进，本发明提供了一种提高裂殖壶菌中二十碳五烯酸产量的方法，目的在于通过改变发酵温度温和控制溶氧的方法提高裂殖壶菌产物中二十碳五烯酸的合成量，进一步提高二十碳五烯酸的产量。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

1)菌株：裂殖壶菌(Schizochytrium sp.ATCC 20888)购自美国典型培养物保藏中心。

2)培养基：