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1、调研综述微生物发酵法生产DHAJIANGSUSHIPINYUFAJIAO微生物发酵法生产DHA叶磊,张惟广,曹利群,陈盼(西南大学食品科学学院,重庆400715)期3摘要:DHA是一种人体必需的多不饱和脂肪酸,对人体健康有重要意义。文章从DHA功能出发,阐述了其31第结构及代谢途径,综述了微生物合成DHA菌种来源和影响因素,并简析了存在的问题。总关键词:DHA;生理功能;微生物发酵;影响因素期2第年80二十二碳六烯酸(DHA)属于ω-3系列多价不饱和DHA是一种ω-3系列的多价不饱和脂肪酸(PUFA),02脂肪酸(PUFA),是动物和人体不能自身合成
2、,必须从外其结构为:[1]界摄入的一类必需脂肪酸。DHA与人体生理功能密切相关,具有多种生理作用,是很好的医药和营养食品成分,受到医疗界和食品界的广泛关注。传统的从动植物体4,7,10,13,16,1925内获取DHA的方法受原料、气候、产地、生产周期等诸多DHA结构(22:6△)限制,微生物发酵法可以克服这些缺点,且生产周期短、4569人和其它哺乳动物只有△、△、△及△去饱和酶,[2]培养简单、产品质量稳定。9[7]缺乏△以上的去饱和酶,因此无法自身合成,必须由食物来提供。1.DHA的生理功能2.2微生物合成DHA的代谢途径DHA被人们称为脑黄金,
3、对于神经系统有重要的功微生物合成多价不饱和脂肪酸通常是在单不饱和脂能,具有健脑、提高记忆力和视力的功能,尤其它可以促肪酸基础上开始,合成机制与高等生物一致,包括延长碳进胎儿脑细胞发育和婴幼儿脑细胞生长,促进青少年提链和去饱和作用两个过程,分别由相应的膜结合延长酶[3]高记忆力,防治老年性痴呆。DHA的生理作用可归纳[8]和脱饱和酶所催化,使碳链增长;脂肪酸脱饱和体系由为以下几点:①降低血脂、胆固醇和血压,预防心血管微粒体膜结合的细胞色素b、NADH-细胞色素b还原酶55[4-6]疾病;②能抑制血小板凝集,防止血栓形成与中风;③[9]和脱饱和酶组成。微
4、生物合成DHA是从油酸开始,其增强视网膜的反射能力,预防视力退化;④促进大脑发脱饱和途径是ω-3;供体(乙酰CoA或丙二酰单酰CoA)育,增强记忆力,预防老年痴呆症;⑤抑制肿瘤发生、成长提供两C原子,在12、13位C原子之间引入一个双键,和转移,抗癌作用显著;⑥预防慢性炎症性疾病和抗过敏形成亚油酸,再在15、16位碳原子间引入一个双键,形成作用。α-亚麻酸,再经进一步的碳链延长和脱饱和而形成DHA,形成过程如下:2.DHA结构与微生物合成代谢途径29,12油酸(18:1△)→亚油酸(18:2△)→a-亚麻酸(18:39,12,155,8,11,14,
5、172.1结构△)→二十碳五烯酸EPA(20:5△)→DHA(22:6调研综微生物发酵法生产DHA述JIANGSUSHIPINYUFAJIAO4,7,10,13,16,19[20]△)sp.)FJN-10脱饱和酶基因。Singh等使用破囊壶菌(Thraustochytriumsp.)ATCC20892,在以葡萄糖为碳源,3.产DHA的微生物谷氨酸为氮源的培养基上25℃培养3d,然后在15℃培养1d,DHA含量达到707.4mg/L。3.1微藻到目前为止,已测定了上百个品种微藻的脂肪酸,它4影响发酵的因素们隶属硅藻类、金藻类、绿藻类、甲藻类、红藻类、隐
6、藻类、[10][11]蓝藻类、黄藻类。姜悦以隐甲藻(Crypthecodinium4.1培养基cohnii)ATCC30556作为菌种,在对培养基优化后,DHA4.1.1碳源[12]产量达到996.20mg/L。上原健一等筛选了隐甲藻微生物可利用葡萄糖、麦芽糖和淀粉生产和积累脂ATCC30021菌株生产DHA,发酵生物量和DHA产量分质,虽然其DHA含量比以果糖、蔗糖和乳糖为碳源时低,[13]但从DHA产量来看,以葡萄糖、麦芽糖和淀粉为碳源明别达到15.86g/L和1.75g/L。杜冰等对四种不同菌种期[21]3发酵生产DHA,发现海洋小球藻(C.m
7、inutissima)产量最显优于果糖、蔗糖和乳糖。黄惠琴等通过对金黄色破囊31第高,达到209.58mg/L。壶菌(Thraustochytriumaureum)H0最佳碳源的研究中,发总现葡萄糖是金黄色破囊壶菌发酵生产DHA的最佳碳源,期23.2真菌麦芽糖和蔗糖次之,当葡萄糖浓度为30g/L时,细胞干重第年8产DHA的真菌主要是较低级真菌中的藻状菌,主要和DHA产量达到最大值,分别为4.160g/L和0.352g/L。002有壶菌纲(ClassChytridomycetes)、卵囊菌纲(Class4.1.2氮源Oomyceres)、霜霉目(Ord
8、erPeronosporales)、水霉目(Order氮源的含量和来源对微生物合成DHA有重要的影sapro