[发明专利]一种生产生物油脂的丝状真菌黑曲霉菌株及其应用

说明书

本发明涉及生物工程技术领域，具体涉及一种生产生物油脂的丝状真菌黑曲霉(Aspergillus niger)菌株E1及其应用。本发明通过对产油菌株黑曲霉菌株E1的发酵条件和培养基进行优化，使其培养生物量高达10.49g/L，油脂含量高达4.59g/L。生物量和油脂含量分别较优化前提高了14.39％和85.08％。本发明所提供的黑曲霉菌株E1可产生油酸、α‑亚麻酸、二十一烷酸等多种脂肪酸。菌株后续可广泛应用于脂肪酸以及生物柴油的生产，具有广泛的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域。具体地，本发明涉及一种生产生物油脂的丝状真菌黑曲霉菌株及其应用。

背景技术

生物柴油是指植物油(如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等)、动物油(如鱼油、猪油、牛油、羊油等)、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇等经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的战略意义。

当前的生物柴油的制备方法主要是以动植物油脂为原料油，特别是食用植物油，例如棕榈油、大豆油、菜籽油、向日葵油。然而，这些油脂原料都是重要的粮食作物，如果大量使用这些作物作为生物柴油的生产原料，不仅会加剧粮食危机，并且由于其原料成本较高，将会使得生产出的生物柴油难以推广。

人们意外地发现，可以利用产油真菌来生产微生物油脂，并以该微生物油脂为原料进一步生产并获得生物柴油。微生物油脂又称单细胞油脂(Single Cell Oil,SCO)，是酵母菌、霉菌、细菌、藻类等在一定条件利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源、氮源、辅以无机盐生产的油脂和另一些有商业价值的脂质。在适宜条件下，某些微生物产生并储存的油脂占其生物总量的20％以上，具有这种表型的菌株被称为产油微生物。

常见的产油霉菌有：土霉菌(Asoergullus terreus)、深黄被孢霉 (Mortierellaisabellina)、紫瘫麦角菌(Claviceps purpurea)、高山被孢霉 (Mortierella alpina)、毛霉菌(Mucor circinelloide)、刺孢小克银汉霉 (Cunninghamella echinulata)等。霉菌的油脂含量普遍比酵母低，但霉菌中脂肪酸类型却要比酵母菌丰富得多，多数霉菌能合成某些稀有功能性多不饱和脂肪酸，如γ-亚麻酸(Gamma-Linolenic Acid,GLA)、花生四烯酸(Arachidonic Acid,ARA)等而被广泛关注。

利用微生物生产油脂具有以下优势：微生物细胞生长快速、生长周期较短；微生物生长所需原料来源广泛，能利用一些价格低廉的农业废弃物或农副产品，在培养微生物的同时还有益于环境保护；能连续大规模生产，生产成本较低；微生物油脂生产可人工高效调控，所需劳动力少，且不受季节、场地、环境变化等的影响。由此，采用微生物来生产微生物油脂、随后以该微生物油脂为原料生产生物柴油的方法是非常值得推荐和推广的方法，该方法不仅可以降低生产成本，还可以增加生物柴油的获取途径，减轻我国对于进口石油的依赖。

因此，本领域亟需找到一种可以高效地生产微生物油脂的微生物，由此来生产生物柴油，由此提高生产效率，降低生产成本。

发明内容

为了能有效解决生物柴油短缺的问题，本发明的目的之一是找到一种可以高效地生产微生物油脂的微生物，由此可以利用所获得的微生物油脂来生产生物柴油。

因此，在第一方面，本发明提供了一种黑曲霉(Aspergillus niger) 菌株E1，于2019年3月6日保藏于中国典型培养物保藏中心(中国湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内)，保藏编号为CCTCC NO：M 2019130。

在第二方面，本发明提供了一种黑曲霉菌株E1，其ITS序列如 SEQ ID NO:1所示。