[发明专利]儿茶素在提高裂殖壶菌DHA油脂产量中的应用

说明书

本发明公开了一种儿茶素在提高裂殖壶菌DHA油脂产量中的应用，通过利用儿茶素培养裂殖壶菌提高油脂产量，本发明通过在裂殖壶菌发酵体系中外源添加少量特定比例的儿茶素以抑制PEPC酶的产生，从而扰动代谢网络减少碳流向脂质的生物合成，可有效提高裂殖壶菌发酵产生油脂的含量，其中DHA产量提高70％以上，DHA占生物量的比提高40％以上，总油脂提高70％以上，β胡萝卜素产量也显著提高。本发明通过简单的发酵调控，可显著提高微生物裂殖壶菌中DHA油脂、β胡萝卜素含量，使生产成本降低，具有经济效益。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，涉及一种提高裂殖壶菌油脂发酵产量的方法，具体涉及儿茶素在提高裂殖壶菌DHA油脂、β胡萝卜素产量中的应用。

背景技术

二十二碳六烯酸(DHA)是一种重要的长链多不饱和脂肪酸(PUPA)，属于Omega-3不饱和脂肪酸，可作为细胞膜合成的必要成分，不仅对婴儿大脑的生长和功能发育至关重要，而且较其他脂肪酸而言，DHA更容易被大脑吸收，可显著改善学习能力。除此之外，DHA具有降低血脂、预防和治疗动脉粥样硬化、苯丙酮尿症、偶发性阿尔兹海默症等疾病，因此，DHA受到人们的普遍关注。但目前世界上的DHA产量出现供不应求且价格昂贵等问题。美国、日本等国家对DHA的研发开始较早，积累了大量的研发经验，因而其占据了大量的DHA销售市场；而目前在国内对DHA的研究开展较晚，因此进一步开发DHA油脂的提取量具有重要意义。目前关于DHA的研究大多集中在鱼油来源的DHA、油脂来源的DHA、油脂的提取纯化及应用等方面，DHA的传统来源是鱼油，但鱼油产量易受环境季节影响，且从鱼油中提取DHA存在易氧化、有鱼腥味、提取的DHA不稳定、浓缩困难等缺点，无法满足市场需求。

裂殖壶菌(Schizochytrium)是属于真菌门(Eumycota)、卵菌纲(Oomycetes)水霉目(Saprolegniales)、破囊壶菌科(Thraustochytriaceae)的一类缺乏叶绿体的海洋真菌，不进行光合作用，生长速率快且富含多不饱和脂肪酸，可通过异氧繁殖生产且不受季节影响，因而一直被视为一种具有实现工业化生产DHA潜力的微生物。在裂殖壶菌代谢过程中，乙酰CoA是油脂合成的最主要前体物质。首先，葡萄糖通过糖酵解途径生成丙酮酸，随后丙酮酸转化为乙酰CoA进入TCA循环，TCA循环中的柠檬酸从线粒体中穿梭到胞质中，进一步转化为乙酰CoA供油脂合成。在这个过程中，丙酮酸不仅可以转化为乙酰CoA，还可以通过磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(PEPC)的催化下生成草酰乙酸盐，从而减少脂质积累的碳流量。因此，抑制PEPC有利于脂质的产生。研究证明使用RNAi或CRISPR技术靶向敲除PEPC基因可对脂质产量达到不同程度的提高。但是应用于食品行业的裂殖壶菌无法通过基因工程对副途径进行敲除，因此通过外源添加调控因子手段成为了调控代谢网络的主要手段。

专利文献CN106893749中通过外源添加乳酸(或乙酸)，刺激裂殖壶菌生产透明质酸，使其透明质酸产量提高；专利文献CN104894176中将碘乙酰胺作为调控因子，加入到裂殖壶菌的发酵培养基中，将裂殖壶菌油脂中DPA/DHA比例从0.2有效调节至0.39，并使得DPA产量提高69％；专利文献CN108707630中首次将氟啶酮应用于脂肪酸合成调控中，使得裂殖壶菌油脂中的EPA含量提高了42.31％；专利文献CN201710548502.1的专利在裂殖壶菌培养基中添加终浓度为100mg/L-3g/L的苯甲酸对位衍生物，油脂产量提高了32.12％此外，专利文献CN107177640B、CN104450809B、CN104593270分别通过添加苯甲酸、芝麻酚、粗甘油以提高裂殖壶菌产油脂的含量。目前，通过添加儿茶素来控制裂殖壶菌DHA油脂含量未见报道。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种儿茶素在提高裂殖壶菌DHA油脂产量中的应用，该应用是一种能够提高DHA油脂发酵产量的方法，简单高效、价格低廉且安全。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述儿茶素在提高裂殖壶菌DHA油脂产量中的应用。

其中，所述裂殖壶菌在发酵生产DHA油脂的过程中添加儿茶素。