[发明专利]变温发酵生产微生物油脂和类胡萝卜素的方法

说明书

本发明公开了变温发酵生产微生物油脂和类胡萝卜素的方法，包括制备斜面单菌落、种子活化、发酵培养，发酵培养过程中分阶段进行温度调控，具体为：第一阶段：时长36‑60h，发酵温度30℃；第二阶段：时长6h，发酵温度25℃；第三阶段：时长54‑78h，发酵温度22℃；发酵的总时长为120h。本发明所述变温发酵圆红冬孢酵母菌生产微生物油脂和类胡萝卜素的方法，可同时实现高菌株生长量、高微生物油脂含量、高类胡萝卜素含量，降低了发酵成本、提高了发酵效率，降低了生产成本，能够为工业化生产带来巨大的经济效益。

技术领域

本发明属于微生物发酵制药的技术领域，涉及变温发酵生产微生物油脂和类胡萝卜素的方法。

背景技术

微生物油脂又称单细胞油脂，是由酵母类、霉菌类、细菌类和藻类等微生物在一定条件下利用碳水化合物、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20％以上，具有这样表型的菌株称为产油微生物。

微生物油脂中含有大量不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸是构成生物体内脂肪的一种脂肪酸，是机体不可缺少的脂肪酸。不饱和脂肪酸根据双键个数的不同，分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸两种。食物脂肪中，单不饱和脂肪酸有油酸等，多不饱和脂肪酸有亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等，人体不能合成亚油酸和亚麻酸，必须从食物中补充。作为一个重要的有机化合物，被广泛用于人体调节血脂、清理血栓、参与免疫调节，改善关节炎症减轻疼痛等，因此生产不饱和脂肪酸具有强大的经济效益。

类胡萝卜素是一类重要的天然色素的总称，普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类的黄色、橙红色或红色的色素之中。它是含40个碳的类异戊烯聚合物，即四萜化合物。典型的类胡萝卜素是由8个异戊二烯单位首尾相连形成。类胡萝卜素的颜色因共轭双键的数目不同而变化。共轭双键的数目越多，颜色越移向红色。

目前圆红冬孢酵母的发酵工艺，发酵罐培养阶段的温度大多在30℃左右，而圆红冬孢酵母联产微生物油脂和类胡萝卜素两条路径最适温度并不一样，这就导致两种产物产量因温度影响而影响。但目前并没有圆红冬孢酵母的变温发酵工艺，且发酵培养温度、持续时间对菌株生长量、微生物油脂含量、类胡萝卜素含量均有影响，而菌体生产快也会使得菌体早早衰亡，不利于最终放罐效价的积累，因此要同时实现高菌株生长量、高微生物油脂含量、高类胡萝卜素含量并不容易。

发明内容

本发明的目的在于提供变温发酵生产微生物油脂和类胡萝卜素的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变温发酵生产微生物油脂和类胡萝卜素的方法，包括制备斜面单菌落、种子活化、发酵培养，发酵罐培养过程中分阶段进行温度调控，具体为：

第一阶段：时长36-60h，发酵温度30℃；

第二阶段：时长6h，发酵温度25℃；

第三阶段：时长54-78h，发酵温度22℃；

发酵的总时长为120h。

作为一种优选的实施方式，使用圆红冬孢酵母作为发酵菌株发酵生产微生物油脂和类胡萝卜素。

作为一种优选的实施方式，使用圆红冬孢酵母(Rhodosporidium toruloides)Z11作为发酵菌株发酵生产微生物油脂和类胡萝卜素。

作为一种优选的实施方式，发酵培养的碳源为葡萄糖。

作为一种优选的实施方式，发酵培养时碳源初始浓度为70g/L。

作为一种优选的实施方式，发酵培养第一阶段碳源浓度为70g/L，第二、第三阶段碳源浓度为40g/L。

作为一种优选的实施方式，发酵培养的过程中通过柠檬酸调节发酵体系pH值维持6。