[发明专利]一株产二十碳五烯酸的畸雌腐霉菌株

说明书

技术领域

一株产二十碳五烯酸（EPA）的畸雌腐霉菌株，属于生物工程技术领域。本发明涉及一种高产二十碳五烯酸的畸雌腐霉菌株，该菌株生长速度快、产量高，对于二十碳五烯酸的工业化生产有着重要意义。

背景技术

二十碳五烯酸(5,8,11,14,17-Eicosapentaenoic acid EPA)是一种具有5个非共扼双键的20个碳原子直链不饱和脂肪酸（PUFA），因分子中的第一个双键起始于甲基端的第三个碳原子，属Ω-3系列不饱和脂肪酸。采用n、Ω，速记命名法命名为20: 5n-3，采用IUPAC系统命名法命名为5, 8, 11, 14, 17一顺一二十碳五烯酸，分子式为C₂₀H₃₀O₂，相对分子量为302.6。常温下，呈淡黄色油状液体，易溶于乙醚、正己烷、石油醚等非极性溶剂中。参与的化学反应与羧基和双键相关，如与氧反应、与卤素反应、酯化作用、氢化物形成等。Ω-3 多元不饱和脂肪酸在自然界分配很不均衡，陆地动植物和人体中含量极微，因此人体所需的Ω-3 多元不饱和脂肪酸必须从食物中摄取。EPA等多不饱和脂肪酸的一突出重要性在于，它是人体器官和组织生物膜的绝对必需成分，对于机体调节、动力学、相转移、膜的渗透性以及控制与膜相关的过程起到了关键作用，如果膜上磷脂分子中缺少相当数量的不饱和脂肪酸，细胞的生理功能就会失常。其在医学上可以治疗心血管疾病、癌症、精神分裂症以及老年痴呆症等。基于二十碳五烯酸的这些重要作用，生产EPA就有着极其重要的意义。在目前的工业上，EPA的生产主要来源于鱼油中。然而，在鱼油中含有胆固醇等对人体不健康的物质，此外鱼捕获量和种类会受捕获季节、地点及海洋中食物链变化影响，导致所含的多元不饱和脂肪酸量与质不稳定。并且由鱼油精炼的脂肪酸常带有一种令人难以忍受的鱼腥味，降低消费者的接受程度。所以，就需要其他富含EPA的微生物资源来代替鱼油。这些生产EPA的微生物主要是真核的微生物、真菌和藻类，在原核微生物中基本上是不产不饱和脂肪酸的。然而，Yasawa等人分离得到了88株产EPA的菌株，其中产EPA最高的菌株属于交替假单胞菌属。对于海洋藻类，无论是微藻还是肉眼可见的藻类，都有很高的EPA含量，其中大部分属于金藻纲。

目前，可以产EPA的真菌主要来自被孢霉属和腐霉属。在被孢霉属中Mortierella alpina 被认为是可以作为大批商业化生产EPA的潜力菌株（Shimizu, S., Kawashima, H., Akimoto, K., Shinmen, Y. and Yamada, H. Fungal mycelia as novel source of eicosapentaenoic acid. Biochem. Biophys. Res. Commun.1988 150：335-341.）。但是，同样作为产EPA的潜力菌种，畸雌腐霉（Pythium irregulare）近些年来在国内外被研究的较多。例如，Edgar E. Stinson等人，利用该菌经优化培养条件后，EPA的产量可以达到76.5mg/L (Edgar E. Stinson, Raymond Kwoczak and Michael J. Kurantz.Effect of cultural conditions on production of eicosapentaenoic acid by Pythium irregulare[J].Journal of Industrial Microbiology,1991 (8): 171-178)；并且该菌可以利用许多工业上的副产品来作为自身的碳源或氮源，例如该菌利用生物柴油副产物粗甘油来代替葡萄糖进行发酵，EPA产量可以达到105mg/L(孔秀梅，吴蕾.利用生物柴油副产物粗甘油发酵生产EPA[J]，食品科技，2012 37(7):180-184)。专利CN101434908A介绍了一种产二十碳五烯酸油脂的腐霉(Pythium sp.)HUST-RBB12 菌种，EPA产量约为2.1g/L。综上所述，当前EPA的相关生产菌株产量都很低，筛选EPA的高产菌株具有重要的工业应用价值。

本发明从江苏省无锡市惠山树林的土壤中筛选得到了性状稳定、发酵周期短、二十碳五烯酸产量可达5.5g/L以上的畸雌腐霉菌株Pythium irregulare JN168，同时该菌的EPA含量占总油脂的30%以上，具有很好的工业应用前景。

发明内容