微生物油脂的研究进展及展望分析研究 环境微生物学专业VIP专享VIP免费

微生物油脂的研究进展及展望摘要：综述了培养微生物生产油脂的发展历史及研究现状,产油微生物利用可再生资源,得到的微生物油脂与植物油脂具有相似的脂肪酸组成,有的还含有丰富的多不饱和脂肪酸,具有广阔开发应用前景。讨论了产油影响因素，对微生物油脂的制备、影响因素及开发利用等方面做了综述。展望了采取微生物混合培养方法生产油脂技术研究的发展前景。关键字：微生物油脂；产油微生物；研究历史；制备工艺；发展前景1.产油微生物及微生物油脂概述某些微生物在一定条件下能将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量贮存的油脂,如果油脂含量能超过生物总量20%,即称为产油微生物(Oleaginousmicroorganisms)[1]。微生物油脂(microbialoils)又称单细胞油脂(SCO=singlecelloil),是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定的条件下,利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂作为碳源,在菌体内产生的大量油脂[2]。2.微生物油脂的研究历史及现状当前,人口的增长使得不断增加的油脂需求量与自然资源严重短缺的矛盾日益尖锐,特别是随着日趋严重的全球性能源短缺与环境恶化,使得人们不得不从环境保护与资源开发的角度出发,积极开发替代化石燃料的可再生新能源。无论是食品油脂,还是生物柴油原料油脂的主要来源仍然是植物以及动物脂肪,但是利用动物油脂、植物油脂已经不能完全满足人们的食用和生活中各种油脂的需求。所以开辟微生物油脂这一新的油脂资源的开发和研究,不仅丰富了传统的油脂工业技术,而且也将是工业化生产油脂的一个重要途径[3]。2.1国外微生物油脂的研究状况第一次世界大战前,德国科学家就曾试图利用酵母、单细胞藻类和菌类生产油脂,以缓解当时食用油脂供应不足的状况,后因战争爆发而中止了研究。其后美国对微生物油脂也作过研究[4]。利用微生物生产油脂的研究,从20世纪40年代发现高产油脂的斯达凯依酵母、粘红酵母、曲霉属及毛霉属等微生物开始。20世纪80年代初,日本成功建立发酵法工业化生产长链二元酸的新技术,结束用蓖麻油裂解合成十三碳二元酸历史。1986年日本、英国又首先推出含γ2亚麻酸(GLA)微生物油脂的保健食品、功能性饮料、高级化妆品等。自20世纪90年代以后,特种油脂的发展愈来愈受到重视；而且相继从丝状真菌、细菌、酵母和微藻类中,寻找到能生产许多特种油脂的菌种,并取得突破,为进一步形成生产力提供技术依据[5]。最新文献报道在氮源缺陷型培养基中,深黄被孢霉表现出了显著的生长活性(其生物量达3519gPL)和高糖摄入量,即使培养基的初始浓度很高(如100gPL)也如此。待氮源耗尽后,真菌菌体中将会大量积累脂肪(能达菌体干重的50%～55%),从而导致培养结果是得到一个可观的油脂产量1811gPL。总菌体干重和油脂得率都得到大幅度的增加(每消耗1g葡萄糖分别增加0134g和0117g)。所得到的微生物油脂中,其γ2亚麻酸的质量分数为:315%±110%,即相当于每g干菌体可以得到16~19mgγ2亚麻酸(GLA),每L培养基液可得到γ2亚麻酸的最大质量浓度为01801g[6]。2.2国内微生物油脂的研究状况国内60年代就有过用霉菌和酵母生产油脂的报导,但研究较多的是在90年代,其研究重点集中在开发微生物功能性油脂方面[7]。其中国内利用微生物生产多不饱和脂肪酸油脂是从上世纪80年代末期开始的。1988年上海工业微生物研究所报道了γ2亚麻酸油脂的发酵生产,其γ2亚麻酸占油脂总量的810%。1993年张峻等人选到一株被孢霉的突变株M6,其菌体得率为25%,油脂含量为3218%,γ2亚麻酸含量为8184%。同年,据南开大学生物系报道,他们用深黄被孢霉As313410为出发菌株,经紫外诱变得变异株,在10L罐中发酵产生GLA时,菌体得率为2913%,油脂含量达4417%,其中GLA含量达9144%。据1998年菌物系统报道,以拉曼被孢霉(Mortierellaramanniana)SM541为原始菌株,经过紫外线复合氯化锂诱变处理,得到突变株SM54129,其生物量由1216gPL提高到2818gPL,油脂含量由518gPL提高到1517gPL,AA含量由321mgPL增加到623mgPL,传代实验表明,SM54129具有良好的遗传稳定性。2003年施安辉、周波通过对粘红酵母GRL513生产油脂最佳小型工艺发酵条件的探讨发现,最终油脂产量可达菌体干重的6712%。油脂成份分析结果为:33131%的棕榈酸;31...