[发明专利]花生四烯酸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及花生四烯酸，尤其是涉及花生四烯酸的制备方法。

背景技术

花生四烯酸(Arachidonic Acid，简称ARA，即5，8，11，14-二十碳四烯酸)属于ω-6系列长链多不饱和脂肪酸，由于人体内不具备相应的酶系统来合成特定的不饱和双键，因此被认为是人体必需脂肪酸，是许多二十碳衍生物如前列腺素E₂(PGE₂)、前列环素(PGI₂)、血栓烷A₂(TXA₂)、白三烯Leukotirene B₄(LTB₄)和C₄(LTC₄)的直接前体。ARA还具有调节体内多种离子通道作用，控制细胞膜的通透性，维持机体保水性等许多重要的生理功能。同时研究表明，花生四烯酸对婴儿的大脑发育和视觉功能的完善有着极为重要的意义，花生四烯酸对高血压、高血脂、糖尿病、病毒感染等疾病的预防与治疗也有显著的效果(Roger et al.Biotechnology Bioengineering，2010,9(20):245-257)。因此，花生四烯酸既是一种营养强化剂，又是人类重要的保健品。ARA作为人体必需脂肪酸发挥着无可替代的作用，应用前景广阔。

ARA主要来源有植物、动物组织、鱼油以及微生物和微藻类等，但ARA在动物组织中含量低，来源也有限，而微生物发酵法则为生产ARA开辟了新途径，它具有不受原材料及气候限制、生长周期短、培养工艺简单、ARA含量高等特点，近年来已成为国内外研究的热点。国际上开展产多不饱和脂肪酸(PFUAs)的微生物研究主要集中在以下几个方面：(1)产PFUAs菌种的分离与选育；(2)培养条件及发酵工艺的优化；(3)培养方式的研究(包括批式、补料、连续培养工艺等)；(4)PFUAs的分离纯化及结构鉴定。目前，人们仅发现接合菌纲是比较具有研究价值的的一个纲，而且普遍看好被孢霉，认为它是生产ARA、EPA、DHA最有潜力的菌种。目前，日本、美国等国家已经先后问世了ARA的发酵产品，国内在这一领域的研究起步晚，虽对微生物发酵生产ARA方面作了一些研究，但还存在着生物量偏低，油脂含量较低等问题，离大规模的工业化生产仍有一定的距离。

中国专利CN101613724公开一种利用高山被孢霉菌丝体制备花生四烯酸的方法，包括有下述步骤：首先在恒温摇床中将高山被孢霉接种量的深层培养；再转接于装有发酵培养基的器皿中，培养后获得发酵醪液，其中生长培养基或/和发酵培养基的氮源以高山被孢霉菌粕代替部分常用氮源，高山被孢霉菌粕中的氮源替代比以质量百分比计为10％～90％；发酵醪液经过滤，收集的霉菌生物体，经洗涤、干燥、粉碎，采用非极性溶剂进行浸提或压榨，收获油脂，收获的油脂经进一步处理获得目标产品，霉菌生物体经非极性溶剂浸提后剩余固体物质，即为可循环使用的高山被孢霉菌粕，该发明利用高山被孢霉发酵生产花生四烯酸过程中产生的废弃物得到循环利用，避免了环境污染物的排放。

发明内容

本发明的目的在于提供花生四烯酸的制备方法。

本发明包括以下步骤：

1)通过摇瓶实验对高山被孢霉产ARA的培养条件进行优化，所述优化的方法为取4mL种子液接入装有50mL基础培养基(葡萄糖40g/L；酵母粉5g/L；MgSO₄-7H₂O 0.1g/L；KH₂PO₄0.5g/L；CaCO₃0.05g/L；ZnSO₄-7H₂O 0.1g/L；pH6.0)的250mL三角瓶，28℃、150rpm培养5～6d，得到优化培养基：葡萄糖60g/L；酵母粉或玉米浆10g/L；谷氨酸1.0g/L；MgSO₄-7H₂O0.1g/L；KH₂PO₄2.0g/L；CaCO₃0.05g/L；ZnSO₄-7H₂O 0.1g/L；混合微量元素1mL/L；混合维生素1mL/L；pH调至6.0；

2)对高山被孢霉在优化培养基中分别以酵母粉和玉米浆为氮源进行了2L分批发酵，再以酵母粉为氮源进行的发酵罐放大实验，菌体生长正常，未发生自溶现象，并获得干菌体、油脂和ARA。