促进裂殖壶菌发酵产二十碳五烯酸的两阶段控温和低溶氧策略

摘要

二十碳五烯酸(EPA)是一种具有重要生理功能的n3-多不饱和脂肪酸,在保健食品、药品、饲料等行业具有广阔的商业前景,传统的鱼油来源难以满足EPA日益增长的市场需求.文中以裂殖壶菌为出发菌株,通过单因素实验在摇瓶水平优化了发酵温度,在5 L发酵罐中进一步研究变温时间和溶氧对裂殖壶菌产EPA发酵性能的影响,建立了两阶段控温和低溶氧发酵策略,并研究了发酵过程中脂肪酸各组分的变化情况.结果表明,裂殖壶菌在阶段控温(28°C(0～24 h)→34°C(24～120 h))培养时,EPA含量最高,达到8.35％;在5 L发酵罐中确定了最佳变温时间为24 h,不同溶氧研究表明,中高溶氧(10％DO和25％DO)有利于裂殖壶菌的生长和油脂积累,但低溶氧(2％DO)更利于EPA的积累,EPA含量分别是中、高溶氧水平的2.05倍和4.98倍;建立了一种两阶段控温和低溶氧发酵策略,发酵至96 h时生物量、油脂产量、EPA含量和EPA产量分别达到56.60 g/L、9.62 g/L、12.50％和1.14 g/L,与优化前相比,EPA的含量和产量分别提高了14.5倍和6.1倍.