油脂高产菌株深黄被孢霉的诱变选育及发酵培养基的优化

摘要

油脂不仅是构成和维持生命活动的基本物质，而且是一种重要的工业原料。随着人口的快速增长，从动植物获取的油脂已无法满足现阶段的市场需求。因此，开发利用新油源——微生物油脂，具有重要的理论和实际应用价值。
　　微生物油脂的脂肪酸组成与植物油脂相似，并富含多种不饱和脂肪酸，如花生四烯酸(AA)、γ-亚麻酸(GLA)、二十五碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等，具有较高的医药保健价值。目前，利用微生物生产油脂的成本较高，因此对微生物油脂的研究主要集中在生产经济价值较高的特殊营养油脂和特殊工业用油脂等功能性油脂。
　　与动植物油脂相比，利用微生物生产油脂具有许多优点，如微生物繁殖速度快、生长周期短、非常宜于工业化生产，油脂生产不受季节气候变化的限制，生产原料丰富、廉价等。但是目前利用微生物生产油脂还有一定局限性，最显著的缺陷就是微生物产油量低，生产成本较高。为了提高微生物产油量，实现其工业化应用，本文做了以下研究工作：
　　1.本文以深黄被孢霉As3.3410为出发菌株，为了提高其产油量，利用紫外线、硫酸二乙酯、微波三种诱变手段，对出发菌株进行诱变处理。结果表明，紫外诱变的最佳诱变时间为20s；硫酸二乙酯的最佳诱变时间是20min，最佳体积分数为0.8％；间歇式微波诱变最佳时间为40s。比较三种诱变方法的优缺点，选取紫外线和硫酸二乙酯为深黄被孢霉的最适诱变手段。
　　2.为了建立一种高通量且快速简便的突变菌株筛选方法，本文尝试利用脂肪酸合成酶抑制剂——浅蓝菌素(curelenin)对诱变后的菌株进行筛选。结果表明，curelenin的最佳筛选浓度为8.96×10-6mol/L，筛选出高产突变菌株，并利用酸热法测定其产油量，验证了curelenin抗性筛选法的准确性。经多次诱变筛选，最终筛选出一株油脂高产菌株Z10，其产油量为10.76g/L，比出发菌株(6.22g/L)提高了73%。经多代培养，高产菌株Z10的产油量变化幅度小，说明其具有良好的遗传稳定性。并对高产菌株的发酵动力学特性进行了研究。
　　3.利用单因素和响应面相结合的方法，对深黄被孢霉的产油发酵培养基进行了优化。根据响应面分析得到发酵培养基最佳工艺参数为：葡萄糖90.29g/L；酵母膏4.14g/L；MgSO40.96g/L；KH2PO41.99g/L。在此条件下，产油量的理论预测值可达到12.01g/L，通过试验验证，平均油脂产量达12.19g/L，比优化前(10.76g/L)提高了13.29%。

目录

第1章 绪论

1.1概述

1.2微生物油脂的国内外研究现状

1.3微生物的产油机理

1.4微生物油脂的优点

1.5微生物油脂的应用

1.6微生物油脂生产目前存在的问题

1.7本课题研究内容及意义

第2章 材料与方法

2.1实验菌株与培养基

2.2实验材料

2.3相关试剂的配制

2.4菌种诱变

2.5突变株的分离筛选

2.6生物量测定方法

2.7油脂提取方法

2.8发酵液中残糖测定方法

2.9油脂脂肪酸分析

第3章 油脂高产菌株的诱变选育

3.1前言

3.2紫外线诱变

3.3硫酸二乙酯诱变

3.4微波诱变

3.5诱变方法的比较

第4章 油脂高产菌株筛选方法的建立

4.1前言

4.2初筛方法的建立

4.3复筛方法的选取

4.4高产菌株遗传稳定性试验

第5章 发酵培养基的优化

5.1前言

5.2发酵培养基单因素实验

5.3发酵培养基组成的响应面优化

5.4高产突变菌株的发酵动力学的初步研究

第6章 结论

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果