[发明专利]一种花生四烯酸的微生物发酵方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种花生四烯酸的微生物发酵方法，属于微生物发酵领域。

背景技术

花生四烯酸，是全顺式-5，8，11，14-二十碳四烯酸，属于不饱和脂肪酸，其中含有四个碳-碳双键，一个碳-氧双键，为高级不饱和脂肪酸。广泛分布于动物界，少量存在于某个种的甘油酯中，也能在甘油磷脂类中找到。人体内可由亚油酸合成。推断它是前列腺素生物合成的起始物之一。

花生四烯酸(Arachidonicacid)即全顺5，8，11，14二十碳四烯酸，它是一种多价不饱和脂肪酸，也被称为5，8，11，14-花生酸，简称ARA或AA。

花生四烯酸是一种重要的人体必需脂肪酸，在体内不能自身合成，必须由食物供给，是人体前列腺素合成的重要前体物质，也是人体中含量最高，分布最广的一种多不饱和脂肪酸，主要存在于器官肌肉和血液组织中，与磷脂结合成结构脂类起着重要作用。花生四烯酸在调节心脏兴奋性、参与神经内分泌、促进细胞分裂、抑制血小板凝集、抗炎症、抗癌、抗脂质氧化、促进脑组织发育和保护视力等方面具有独特的生物活性，被广泛应用于食品、化妆品、饲料及其添加剂、婴儿配方奶粉、生物制药等领域。花生四烯酸广泛存在于动物体中，主要来源于动物的肾上腺、肝脏以及沙丁鱼、鸡蛋黄等，但含量较低，一般低于0.2%(wt/wt)。

因人体内的花生四烯酸主要靠从外界摄取，所以加强对花生四烯酸的研究与开发具有十分重要的作用。目前人们主要利用微生物发酵法获得花生四烯酸，而种子的扩大培养是发酵生产的关键步骤，母种质量的优劣对生产质量和产量起着至关重要的作用，但现有技术中生产花生四烯酸油脂的大多数母种都是采用液体发酵培养法，获得的产品中仍然存在着油脂中花生四烯酸含量偏低、微生物生长周期长、培养工艺未达到最优化或发酵所采用的培养基成本高等问题，限制了花生四烯酸的大规模工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种花生四烯酸的微生物发酵方法，它摒弃传统的液体发酵培养方法，采用固料培养花生四烯酸母种，所获菌种细胞的生长活力强、同步性较好、生理状态稳定，移种至发酵罐后能迅速生长，缩短延迟期，并能保持稳定的产品收得率。

本发明是这样实现的，所述的一种花生四烯酸的微生物发酵方法，其固体培养基由以下原料组成：牛肉膏蛋白胨、酵母粉、麦芽糖、维生素A、维生素K、氯化钠、甲氧基肉桂酸辛酯、小麦粉。

具体的，由以下原料及其重量份数组成，每100g培养基中含有：牛肉膏蛋白胨30-50g、酵母粉5-10g、麦芽糖20-25g、维生素A0.5-1g、维生素K0.25-0.5g、氯化钠1.2g、甲氧基肉桂酸辛酯0.5-0.8g、小麦粉补足。甲氧基肉桂酸辛酯在培养基中能提高培养基的生产效率，增强菌种活性，防止培养基老化。

发酵培养基由以下原料组成：麦芽糖、牛肉膏蛋白胨、酵母粉、硝酸钠、氯化钾、十二水合硫酸氢钾、维生素B₁₂、维生素K、碳酸氢钠、水。

具体的，上述发酵培养基由以下原料及其重量份数组成，每100g培养基中含有：麦芽糖10-15g、牛肉膏蛋白胨30-50g、酵母粉10-15g、硝酸钠1-3g、氯化钾1-2g、十二水合硫酸氢钾0.5-1g、维生素B₁₂0.25-0.5g、维生素K0.1-0.2g、碳酸氢钠1-2g、水补足。

本发明还提供了一种花生四烯酸的微生物发酵方法的具体步骤，如下所述：

（1）产花生四烯酸普通被孢霉发酵固料种子培养

（ⅰ）菌种活化：采用斜面菌种活化，试管斜面培养基为PDA固体培养基，将产花生四烯酸的普通被孢霉菌种接于PDA斜面，24-26℃培养2-3天。

（ⅱ）固料种子培养基的制备：将上述固体培养基配料按比例混合，，80-100℃蒸煮20-30min，晾干至散开不结团，按200g/瓶分装进规格为1000mL的K氏瓶中，121℃灭菌30min。

（ⅲ）固料种子的培养：将新鲜斜面菌种加15-25mL无菌水洗下孢子，制成孢子悬液，倒入已灭菌固料培养基，轻摇使其尽量混匀，并于24-26℃培养2-3天，分别于12h和24h各摇匀一次，作为一级发酵的母种。

（2）发酵培养

（ⅰ）发酵培养基的制备，将上述发酵培养基各组分混合调节pH为5.8-6.0,121℃灭菌30min。

（ⅱ）摇瓶发酵培养，即小样发酵培养