海洋真菌裂殖壶菌诱变筛选及不同生态条件对突变菌株生长和DHA含量的影响

摘要

二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，DHA)是一种多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PFUAs)，具有重要生理功能和经济价值。它不仅作为婴幼儿大脑和视觉系统正常发育所必需的物质被添加入婴幼儿食品，还作为一种能延缓老年人大脑和视觉功能衰退、抑制血栓生成的保健食品得到广泛应用。
　　 裂殖壶菌是一类富含DHA的海洋真菌，它具有培养简单、生长速度快，脂肪酸组成简单易提纯等优点，是发酵生产DHA的理想菌种。目前国内生产DHA面临着发酵过程中种质退化和菌株DHA含量不高的问题，因此获取高产DHA的优良菌株和相应的发酵条件是提高产业效益、促进产业发展的关键。本文着眼于此对裂殖壶菌做了一下研究：
　　 1、采用紫外诱变和喹禾灵筛选的方法，选育出两株DHA含量高的裂殖壶菌突变菌株OUC002和OUC007，其中OUC002生物量(6.82 g/d.L)和DHA含量(15.31％)，分别比对照菌株OUC168提高8.08％和13.74％；OUC007生物量(7.04 g/d.L)和DHA含量(17.33％)，比对照菌株分别提高11.57％和28.75％，通过GC-MS(气质联用)对OUC007脂肪酸组成进行分析，DHA含量达到脂肪酸的37.28％。本文还克隆了对照菌株和突变菌株18SrRNA序列并进行了同源比对。
　　 2、系统分析了不同生态条件对裂殖壶菌(Schizochytrium limacinum)对照菌株OUC168、突变菌株OUC002和OUC007生长和DHA含量的影响。结果表明：
　　 当葡萄糖作为碳源时，对照菌株OUC168生物量和DHA含量达到最高，为5.4g/d.L和12.65％。当碳源是甘油时，突变菌株OUC002和OUC007生物量和DHA含量达到最高，分别为5.9g/d.L、14.93％和6.75g/d.L、17.82％。当酵母提取物作为氮源时，OUC168和OUC002生物量达到最高，分别为4.75g/d.L和5.15g/d.L。当氮源为豆粕水解物时，OUC007生物量达到最高，为6.15 g/d.L。且碳源是豆粕水解物时，OUC168、OUC002和OUC007均达到最高DHA含量，为12.92％、14.59％和17.02％。葡萄糖浓度为70 g/L；酵母水解物的浓度为60 g/L为最优碳氮比。在23℃～30℃、9～36‰(w/v)的盐度和pH4～8范围内下，菌株细胞生长良好，DHA含量较高。在培养到第4～5天时，生物量和DHA含量达到最高。
　　 通过对以上结果的比较和鉴定，突变菌株OUC002和OUC007与对照菌株OUC168相比，确实发生了真实的遗传变异，验证了紫外诱变和喹禾灵筛选相结合的方式选育DHA高产菌株的育种思路及突变株的筛选方法的正确性，并且从中选育出用于高产抗逆的裂殖壶菌品系。