CN111718968A - 一种提高卷枝毛霉wj11中链脂肪酸产量的方法 - Google Patents
一种提高卷枝毛霉wj11中链脂肪酸产量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111718968A CN111718968A CN202010772667.9A CN202010772667A CN111718968A CN 111718968 A CN111718968 A CN 111718968A CN 202010772667 A CN202010772667 A CN 202010772667A CN 111718968 A CN111718968 A CN 111718968A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- medium
- fermentation
- fatty acid
- chain fatty
- mucor circinelloides
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
- C12P7/6409—Fatty acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Botany (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mycology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明是一种促进卷枝毛霉WJ11生产中链脂肪酸的方法,属于微生物油脂领域。本发明利用在发酵培养基中添加氯化钴溶液,改变了卷枝毛霉的油脂组成,使其中链脂肪酸的占比增加,发酵条件为:添加氯化钴的终浓度为2 mmol/L,添加时间为接种后的24 h,接入种子液的接种量为10%,发酵罐转速为700 rpm,pH为6.2,空气流速为1 vvm,发酵温度为28℃,发酵时间为120 h,最终中链脂肪酸的含量从1.31%提高到了15.29%,其产量为1109.74 mg/L。
Description
技术领域
本发明属于微生物油脂领域。该发酵方法能促进卷枝毛霉WJ11产出中链脂肪酸,并且产量可观。
背景技术
丝状真菌在自然界中广泛存在,卷枝毛霉(Mucor circinelloides)就是其中一种常见的高产油脂的菌种,它能够产生大量的亚油酸、γ-亚麻酸并在细胞内积累。本发明所用的菌种为卷枝毛霉WJ11,它可以产生高达占细胞干重(CDW)36%的脂质,但这些油脂都是C14以上的长链脂肪酸,比如γ-亚麻酸(顺式-6,9,12-十八碳三烯酸)等。
中链脂肪酸 (MCFA) 是一定链长脂肪酸的统称,一般是指辛酸、癸酸等六碳链到十二碳链的脂肪酸。中链脂肪酸是食品、医疗和化工产品的重要前体。摄入的中链脂肪酸通过门静脉直接运输到肝脏参与氧化,从而快速提供能量,不会引起肥胖,非常有利于极限运动员和减肥人群。自然界中的中链脂肪酸主要存在于椰子油、棕榈仁油中,但含量不高(低于总油脂含量的15%)。在工业生产中,中链脂肪酸的来源主要是人工化学合成或者基因工程改造,通过产油微生物来生产中链脂肪酸的方法也较少。
发明内容
本发明展开了一种方便有效的提高中链脂肪酸产量的方法,即向发酵培养基中添加氯化钴溶液。这相对于人工化学合成和基因工程操作省时省力,收益可观。
技术方案:
在之前的实验中,我们选取了Al3+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+等多种金属离子分别添加到卷枝毛霉WJ11的培养基中,测定卷枝毛霉WJ11产生的油脂含量以后发现Co2+的加入使卷枝毛霉WJ11产出了中链脂肪酸C10和C12。对此现象我们又进行了深入的研究,通过控制Co2+的浓度和Co2+的添加时间不同从而确定了最优的发酵条件。
本发明的收益效果:
Co2+的加入能促进卷枝毛霉WJ11中链脂肪酸的合成,使其比例升高,实验选出了最优的发酵条件即在24 h时加入2 mmol/L Co2+,在此发酵条件下Co2+促进卷枝毛霉中链脂肪酸合成的效果最好,能使卷枝毛霉产生占总油脂含量15.3%的中链脂肪酸,其含量达到1109.7mg/L。
具体实施方式
菌种:
卷枝毛霉WJ11(Mucor circinelloides WJ11, CCTCC No. M 2014424; China Centerfor Type Culture Collection)
最佳Co2+浓度的确定:
本发明设计了6组不同的Co2+浓度梯度,将它们在配制培养基时分别加入6个完全相同的挡板三角瓶中,每个三角瓶中都装有200 mL发酵培养基,配方为葡萄糖 80 g/L,MgSO4·7H2O 1.5 g/L,酒石酸铵2.0 g/L,KH2PO4 7 g/L,Na2HPO4 2 g/L,酵母抽提物 1.5 g/L,CaCl2·2H2O 0.1 g/L,FeCl3·6H2O 8 mg/L,Co(NO3)2·6H2O 0.1 mg/L,ZnSO4·7H2O 1 mg/L,CuSO4·5H2O 0.1 mg/L, MnSO4·5H2O 0.1 mg/L,接种量为10%,放入恒温摇床中培养,转速150 rpm,温度28 ℃,培养时间为96 h。
表1 不同Co2+的添加量
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Co<sup>2+</sup>浓度(mmol/L) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
CoCl<sub>2</sub>溶液(μL) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
表2 不同Co2+的添加量下中链脂肪酸的产量
Co<sup>2+</sup>浓度(mmol/L ) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
中链脂肪酸含量 ( % ) | 1.385 | 4.358 | 9.022 | 7.702 | 7.175 |
实验结果表明,C10和C12总和即中链脂肪酸的含量受到Co2+的影响,Co2+浓度为6mmol/L时卷枝毛霉不生长,在Co2+的添加量为2 mmol/L时有最大值,此时中链脂肪酸所含比例最高,达到占总油脂含量的9.022%。
最佳的Co2+添加时间:
本实验组包含四个完全相同的挡板三角瓶,每个三角瓶中都装有200 mL发酵培养基,最佳Co2+浓度为2 mmol/L,分别在溶液配制时(0h)、一天后(24h)、两天后(48h)、三天后(72h)加入。接种量为10%,放入恒温摇床中培养,转速150 rpm,温度28 ℃,培养时间为96h。
表3 不同Co2+添加时间下中链脂肪酸的产量
Co<sup>2+</sup>添加时间( d) | 0 | 1 | 2 | 3 |
中链脂肪酸含量 ( % ) | 9.917 | 14.543 | 5.316 | 4.202 |
实验结果表明,当在发酵一天后加入Co2+使得卷枝毛霉中链脂肪酸的含量达到最高,其中的中链脂肪酸占总油脂含量的14.543%。在发酵两天及以后再加入Co2+对其中链脂肪酸产生的促进作用降低,低于在配制培养基时加入Co2+。因此在发酵一天后加入Co2+是最优选择。
发酵罐发酵
种子培养:将储存在-80 ℃ 甘油中的卷枝毛霉WJ11接入种子培养基中,放入恒温摇床中培养,转速150 rpm,温度28 ℃,培养时间为24 h,获得种子液。
本实验采用四个发酵罐同时发酵,编号依次为F1、F2、F3、F4,设置的发酵条件如表2所示,设置发酵罐的转速为700 rpm,pH为6.2,温度为28℃,空气流速为1 vvm,发酵时间为120h。
表4 发酵罐中的发酵条件
编号 | F1 | F2 | F3 | F4 |
种子液(mL) | 100 | 100 | 100 | 100 |
产脂培养基(mL) | 900 | 900 | 900 | 900 |
Co<sup>2+</sup>浓度(mmol/L) | 0 | 2 | 2 | 1 |
Co<sup>2+</sup>添加时间(h) | 0 | 0 | 24 | 24 |
表5 发酵罐120 h脂肪酸组成(%)
F1 | F2 | F3 | F4 | |
C10:0 | 0.34±0.05 | 4.27±0.37 | 4.67±0.36 | 4.23±0.37 |
C12:0 | 0.97±0.11 | 9.28±0.91 | 10.62±0.56 | 9.04±0.89 |
C14:0 | 2.05±0.95 | 7.20±0.85 | 7.09±0.74 | 6.15±0.62 |
C16:0 | 33.29±1.2 | 20.02±1.17 | 21.61±1.58 | 21.55±1.57 |
C18:0 | 6.23±0.85 | 34.56±1.45 | 34.97±1.76 | 31.96±1.38 |
C18:1 | 31.56±1.87 | 8.51±0.95 | 7.96±0.82 | 9.81±1.01 |
C18:2 | 12.35±1.21 | 10.28±1.05 | 8.76±0.88 | 10.53±1.07 |
C18:3 | 13.21±1.35 | 5.88±0.36 | 4.33±0.45 | 6.74±0.72 |
表6 发酵罐中链脂肪酸的含量(%)
F1 | F2 | F3 | F4 | |
24h | 0.191 | 1.35 | 0.236 | 0.973 |
48h | 0.714 | 7.573 | 0.809 | 6.949 |
72h | 1.132 | 10.683 | 9.275 | 8.73 |
96h | 1.205 | 12.734 | 13.859 | 11.295 |
120h | 1.31 | 13.553 | 15.29 | 13.267 |
表7 发酵罐中链脂肪酸的产量(mg/L)
F1 | F2 | F3 | F4 | |
24h | 0.700 | 1.545 | 1.054 | 1.228 |
48h | 29.700 | 89.615 | 36.052 | 186.447 |
72h | 68.762 | 375.340 | 505.000 | 421.404 |
96h | 94.201 | 596.570 | 969.578 | 757.936 |
120h | 108.071 | 680.118 | 1109.737 | 902.018 |
从实验结果中可以看出,往培养基中加入Co2+会影响卷枝毛霉中的脂肪酸组成,C10:0、C12:0、C14:0、C18:0的含量相对于对照组有明显的提高,当在1d时加入2 mmol/LCo2+时,卷枝毛霉油脂中的中链脂肪酸含量最高。发酵结束时,1d时加入2 mmol/LCo2+条件下卷枝毛霉产出中链脂肪酸的产量为1109.7 mg/L。
Claims (3)
1.一种提高卷枝毛霉WJ11中链脂肪酸产量的方法,其特征在于向培养基中加入氯化钴溶液,包括以下步骤:(1)种子培养:将储存在-80 ℃ 甘油中的卷枝毛霉WJ11接入种子培养基中,放入恒温摇床中培养,转速150 rpm,温度28 ℃,培养时间为24 h;(2)发酵培养:采用发酵罐发酵,将培养好的种子液接入发酵培养基,接种量为10%,添加氯化钴的终浓度为2mmol/L,添加时间为接种后的24h,发酵罐搅拌桨转速为700 rpm, pH为6.2,空气流速为1vvm,发酵温度为28 ℃,发酵时间为120 h。
2.要求1中,种子培养基的特征为:葡萄糖 30 g/L,MgSO4·7H2O 1.5 g/L,酒石酸铵3.3g/L,KH2PO4 7 g/L,Na2HPO4 2 g/L,酵母抽提物 1.5 g/L,CaCl2·2H2O 0.1 g/L,FeCl3·6H2O 8 mg/L,Co(NO3)2·6H2O 0.1 mg/L,ZnSO4·7H2O 1 mg/L,CuSO4·5H2O 0.1 mg/L,MnSO4·5H2O 0.1 mg/L;发酵培养基的特征为:葡萄糖 80 g/L,MgSO4·7H2O 1.5 g/L,酒石酸铵2.0 g/L,KH2PO4 7 g/L,Na2HPO4 2 g/L,酵母抽提物 1.5 g/L,CaCl2·2H2O 0.1 g/L,FeCl3·6H2O 8 mg/L,Co(NO3)2·6H2O 0.1 mg/L,ZnSO4·7H2O 1 mg/L,CuSO4·5H2O 0.1mg/L, MnSO4·5H2O 0.1 mg/L。
3.按照要求1的步骤,其特征在于加入培养基中氯化钴的终浓度为2 mmol/L,加入培养基中的时间为接种后的24h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010772667.9A CN111718968B (zh) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | 一种提高卷枝毛霉wj11中链脂肪酸产量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010772667.9A CN111718968B (zh) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | 一种提高卷枝毛霉wj11中链脂肪酸产量的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111718968A true CN111718968A (zh) | 2020-09-29 |
CN111718968B CN111718968B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=72574121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010772667.9A Active CN111718968B (zh) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | 一种提高卷枝毛霉wj11中链脂肪酸产量的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111718968B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114410482A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-29 | 山东和众康源生物科技有限公司 | 一种用于提高卷枝毛霉WJ11产γ-亚麻酸产量的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110059204A1 (en) * | 2003-05-07 | 2011-03-10 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Production of polyunsaturated fatty acids in oleaginous yeasts |
CN103097540A (zh) * | 2010-05-28 | 2013-05-08 | 索拉兹米公司 | 由重组异养微生物生产的特制油 |
CN104946539A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-09-30 | 江南大学 | 一株能够高产脂的卷枝毛霉及应用 |
CN107142288A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-08 | 江南大学 | 混合菌群发酵合成气产乙酸和辛酸的方法 |
-
2020
- 2020-08-04 CN CN202010772667.9A patent/CN111718968B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110059204A1 (en) * | 2003-05-07 | 2011-03-10 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Production of polyunsaturated fatty acids in oleaginous yeasts |
CN103097540A (zh) * | 2010-05-28 | 2013-05-08 | 索拉兹米公司 | 由重组异养微生物生产的特制油 |
CN104946539A (zh) * | 2014-12-18 | 2015-09-30 | 江南大学 | 一株能够高产脂的卷枝毛霉及应用 |
CN107142288A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-08 | 江南大学 | 混合菌群发酵合成气产乙酸和辛酸的方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
IAN SOFIAN YUNUS等: "Photosynthesis-dependent biosynthesis of medium chain-length fatty acids and alcohols", 《METABOLIC ENGINEERING》 * |
SYED AMMAR HUSSAIN等: "Engineering of Fatty Acid Synthases (FASs) to Boost the Production of Medium-Chain Fatty Acids (MCFAs) in Mucor circinelloides", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES》 * |
张鲁宁等: "重金属离子对耶氏解脂酵母油脂积累量及柠檬酸分泌量的影响", 《食品工业科技》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114410482A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-29 | 山东和众康源生物科技有限公司 | 一种用于提高卷枝毛霉WJ11产γ-亚麻酸产量的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111718968B (zh) | 2023-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105018539B (zh) | 一种培养裂殖壶菌高产dha的方法 | |
CN107164238B (zh) | 一种裂殖壶菌菌株及其诱变方法和应用 | |
KR20220088912A (ko) | 스키조키트리움 및 그 응용, Sn-2 DHA가 풍부한 미생물 유지 및 그것의 제조 방법과 응용 | |
Liu et al. | Research on microbial lipid production from potato starch wastewater as culture medium by Lipomyces starkeyi | |
CN103882072B (zh) | 一种利用裂殖壶菌生产二十二碳六烯酸的方法 | |
WO2021073011A1 (zh) | 一种生产长链二元酸的菌株及其发酵方法 | |
CN104278107B (zh) | 一种基于溶氧调控高山被孢霉发酵产花生四烯酸油脂的方法 | |
CN112006066A (zh) | 抑菌活性提高的混合发酵液及其制备方法和应用 | |
CN111718968B (zh) | 一种提高卷枝毛霉wj11中链脂肪酸产量的方法 | |
CN113046253A (zh) | 一种提高马克斯克鲁维酵母耐热性的培养方法 | |
CN103966273B (zh) | 一种双鞭甲藻发酵生产dha的方法 | |
CN109055284B (zh) | 一种酿酒用海洋产酸菌株及其应用 | |
CN106636264B (zh) | 一种利用盐生红胞藻产藻红蛋白和多不饱和脂肪酸的方法 | |
CN106591401B (zh) | 一种用于提高庆大霉素C1a产量的发酵促进剂及添加方法 | |
CN113005154B (zh) | 一种提高裂殖壶菌中二十碳五烯酸产量的方法 | |
CN110982705B (zh) | 一种裂殖壶藻的发酵工艺 | |
CN111019995B (zh) | 一种以丁香酚为底物发酵生成香兰素的方法 | |
JP2010193846A (ja) | 乳酸発酵方法 | |
CN110982716B (zh) | 用于生产天然酪醇的菌株及天然酪醇的制备方法 | |
KR101187813B1 (ko) | 미세조류로부터 고도불포화지방산을 생산하는 방법 | |
CN114934081B (zh) | 一种微生物混菌发酵提高油脂收率的方法 | |
CN110964758A (zh) | 一种破囊壶菌高产dha的单一葡萄糖碳源流加发酵培养基及其流加培养方法 | |
CN106754838B (zh) | 一种提高黑曲霉产蛋白酶能力的方法 | |
CN104404095B (zh) | 一种发酵生产l-亮氨酸的方法 | |
CN114940947B (zh) | 一株产dha的裂壶藻gt-d1及其应用、富含dha油脂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |