一种新型多不饱和脂肪酸油脂产品及其制备方法与流程

文档序号:32784247发布日期:2023-01-03 16:57阅读:105来源:国知局
2021564的裂殖壶菌,即上述油脂制品由保藏编号为cctcc no:m 2021564的裂殖壶菌发酵得到。
11.第二方面,本发明提供一种裂殖壶菌,裂殖壶菌(schizochytrium sp.)cabio-a-2-iii现已保藏于中国典型培养物保藏中心,地址:中国武汉,武汉大学,邮编430072,保藏编号cctcc no:m 2021564,保藏日期2021年5月19日。
12.本发明提供的裂殖壶菌突变株采用离子束注入诱变结合流式细胞仪分选得到,具体地,所述裂殖壶菌突变株的获取包括:
13.(一)诱变
14.(1)以从海水中筛选分离得到的裂殖壶菌为出发菌株,该菌株具体性质在专利cn111235035a的实施例2中披露公开。
15.(2)将菌种接到活化培养基中培养,培养温度28℃,摇床振摇转速为200r/min,培养48h至对数生长期。
16.(3)取1ml上述步骤(2)的活化种子培养液经无菌风风干,形成为菌斑。将含菌斑的培养皿无菌移入高能粒子束注入机中,经过能量为20kev的高能n
+
离子束注入诱变,n
+
离子束注入剂量10
17
ions/cm2。
17.(4)将上述诱变处理后的菌膜用无菌水洗脱,接种到低氮低糖裂殖壶菌培养基中,培养温度28℃,摇床振摇转速为200r/min,培养60h至稳定期。
18.(二)筛选
19.将上述(4)中的培养液无菌离心,加入生理盐水调整细胞密度并加入1mg/l的尼罗红染色,分装到流式细胞仪的上样管中,用配备有氩离子激光器的流式细胞仪检测藻细胞重悬液在fl1通道进行单细胞分选,选择荧光信号叠加最强的单菌落。
20.以上步骤经过反复多次进行,由于流式细胞仪分选功能强大,效率高,大大减少人工操作,可以在海量的突变株中筛选得到油脂含量高并且虾青素浓度高的菌株cabio-a-2
‑ⅲ

21.本发明诱变得到的裂殖壶菌(schizochytrium sp.)cabio-a-2
‑ⅲ
,现已保藏于中国典型培养物保藏中心,地址:中国武汉,武汉大学,邮编430072,保藏编号cctcc no:m 2021564,保藏日期2021年5月19日。
22.采用本发提供的裂殖壶菌进行发酵,发酵产物中油脂占所述含油裂殖壶菌体的40%以上,油脂产量能够得到保证;油脂产物中虾青素含量高于1%,进而可高达2.5%以上,且主要多不饱和脂肪酸dha的含量并未受到较大影响,能够达到35%以上,油脂中dha:虾青素的比例为(10:1)-(45:1)。
23.第三方面,本发明提供一种发酵获得新型油脂产品的方法,由上述多不饱和脂肪酸油脂制品直接经过破壁、提取得到油脂;也可以由上述的裂殖壶菌活化、接种发酵后,经过破壁、提取得到新型油脂。在本发明提供的发酵获得新型油脂产品的方法中,裂殖壶菌接种量为发酵培养基体积的8-12%;培养温度为25-29℃;培养时间为110-130h。
24.使用本发明所提供的方法,制备得到的新型油脂产品中,虾青素含量在1.0%以上,dha含量在20%以上。优选虾青素含量在1.5%以上;优选dha占总脂肪酸含量在35%以上。使用本发明提供的裂殖壶菌进行发酵,所得发酵产物中dha:虾青素的含量比达到(5:1)-(45:1)。
25.根据本领域技术人员的理解,本发明还要求保护上述油脂制品或上述裂殖壶菌或上述方法在生产菌粉、食品、药品、化妆品、食品添加剂或饲料添加剂中的应用。
26.具体地,本发明提供一种菌粉,所述菌粉含有上述裂殖壶菌经过发酵后的油脂制品或上述裂殖壶菌。使用本发明诱变筛选得到的裂殖壶菌突变株进行发酵后,菌粉中dha含量达到24%,虾青素含量达到2.4%。
27.本发明还要求保护,含有上述油脂制品或上述裂殖壶菌或上述方法制得的油脂的食品、保健品、化妆品、食品添加剂或饲料添加剂。
28.本发明的有益效果至少在于:
29.(1)本发明通过离子束注入诱变结合流式细胞仪的分选方法高效获得目标突变株;
30.(2)使用本发明诱变筛选得到的裂殖壶菌突变株进行发酵后,得到高虾青素含量的新型油脂产品,其中虾青素占油脂含量的比例可高达2.5%以上,dha:虾青素的比例为(10:1)-(45:1);
31.(3)本发明诱变筛选得到的裂殖壶菌发酵得到的发酵产物中,总油脂占菌体40%以上,且油脂中虾青素含量可达到2.5%以上;dha含量达到35%以上;
32.(4)利用本发明得到的裂殖壶菌突变株,基于发酵培养得到发酵产物,可以制备不同形态的产品,如,可制备得到虾青素菌粉、含虾青素的微生物油等。
具体实施方式
33.以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换,均属于本发明的保护范围。
34.若未特别指明,本发明实例中所用的实验材料、试剂、仪器等均可市售获得;若未具体指明,本发明实例中所有的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
35.本发明中dha含量的检测方法与gb 26400-2011相同;虾青素的检测方法同gb/t 31520-2015。
36.实施例1
37.本实施例提供裂殖壶菌突变株的诱变筛选方法,步骤如下:
38.(一)诱变
39.(1)以从海水中筛选分离得到的裂殖壶菌为出发菌株,该菌株具体性质在专利cn111235035a的实施例2中披露公开。
40.(2)将菌种接到活化培养基中培养,培养温度28℃,摇床振摇转速为200r/min,培养48h至对数生长期。
41.(3)取1ml上述步骤(2)的活化种子培养液经无菌风风干,成为菌斑。将含菌斑的培养皿无菌移入高能粒子束注入机中,经过能量为20kev的高能n
+
离子束注入诱变,n
+
离子束注入剂量为10
17
ions/cm2。
42.(4)将上述诱变处理后的菌膜用无菌水洗脱,接种到低氮低糖裂殖壶菌培养基中,培养温度28℃,摇床振摇转速为200r/min,培养60h至稳定期。
43.(二)筛选
44.将(4)中的培养液无菌离心,加入生理盐水调整为细胞密度在1
×
10
5-1
×
106cfu/
ml(个/ml)之间并加入1mg/l的尼罗红染色,分装到流式细胞仪的上样管中,用配备有氩离子激光器的流式细胞仪检测藻细胞重悬液在fl1通道进行单细胞分选,选择荧光信号最强的单菌落进行下一步验证。
45.以上步骤经过反复多次进行,由于流式细胞仪分选功能强大,效率高,大大减少人工操作,可以在海量的突变株中筛选得到油脂含量高并且虾青素浓度高的菌株cabio-a-2
‑ⅲ

46.在光学显微镜下,观察本实施例筛选所得菌株的形态结构,菌体为球形,直径在15μm微米,与出发原始菌株相比形态结构一致。裂殖壶菌(schizochytrium sp.)cabio-a-2-iii现已保藏于中国典型培养物保藏中心,地址:中国武汉,武汉大学,邮编430072,保藏编号cctcc no:m 2021564,保藏日期2021年5月19日。
47.实施例2
48.利用实施例1诱变筛选得到的裂殖壶菌,发酵生产含高虾青素含量的油脂产品,步骤如下:
49.(1)种子活化培养:取实施例1得到的裂殖壶菌突变株接种到活化培养基中培养,培养温度28℃,摇床振摇转速为200r/min,培养时间48h,所述活化培养基为:葡萄糖10g/l,谷氨酸钠25g/l,酵母浸膏10g/l,氯化钠20g/l,硫酸镁0.5g/l,ph自然。
50.(2)种子扩大培养:将上述步骤(1)振摇培养的活化种子培养液按照10%(体积比)接种量接种到扩大培养基中进行培养,培养温度28℃,培养时间48h,摇床振摇转速为200转/分钟,所述摇瓶中的扩大培养基为:葡萄糖40g/l,谷氨酸钠25g/l,酵母浸膏10g/l,氯化钠10g/l,硫酸镁5g/l,磷酸二氢钾1g/l,氯化钙0.5g/l,ph自然。
51.(3)发酵瓶培养:将上述步骤(2)振摇培养的扩大种子培养液按照10%(体积比)接种量接种到装有发酵培养基的1l发酵瓶(装液量1/4)中发酵培养,培养温度28℃,培养时间120h,摇床振摇转速为220转/分钟,所述发酵培养基为:葡萄糖30g/l,酵母浸膏4g/l,谷氨酸钠30g/l,氯化钠5g/l,磷酸二氢钾1g/l,硫酸镁5g/l,氯化钙0.5g/l,碳酸氢钠0.5g/l,硫酸钠8g/l,硫酸铵6g/l,氯化钾0.5g/l,ph自然。发酵过程中通过流加葡萄糖来控制发酵液中葡萄糖浓度在5g/l。
52.(4)发酵产物后处理:将发酵培养得到的发酵液经酶法破壁后,具体参见,cn111378699a中说明书第76段的破壁方法,氮气保护下加入萃取剂正己烷进行萃取,萃取后分离得到的固相物转入萃取容器中进行重复萃取,直至萃取液中无油存在,结束萃取过程,将每次萃取后过滤分离得到的混合油,脱溶,得到微生物油脂。
53.本实施例所得到的油脂占干物质的45%,油脂占发酵体积的含量达到40g/l,虾青素在油脂中的含量达到1.2%,dha在油脂中的含量达到46.6%,dha:虾青素的含量比例为39:1。
54.实施例3
55.利用实施例1诱变筛选得到的裂殖壶菌发酵生产含dha和虾青素的油脂产品,发酵步骤同实施例2,区别在于,本实施例的接种量为8%(体积比),发酵瓶中发酵培养的温度为27℃,培养时间为110h,发酵培养基为葡萄糖45g/l,酵母浸膏6g/l,谷氨酸钠25g/l,氯化钠6g/l,磷酸二氢钾0.5g/l,硫酸镁3g/l,氯化钙1.0g/l,碳酸氢钠0.5g/l,硫酸钠5g/l,硫酸铵4g/l,氯化钾0.1g/l,ph自然。发酵过程中通过流加葡萄糖来控制发酵液中葡萄糖浓度在
5g/l。
56.本实施例所得到的油脂占干物质的43%,油脂占发酵体积的含量达到39g/l,虾青素在油脂中的含量达到1.5%,dha在油脂中的含量达到43.5%,dha:虾青素的含量比例为29:1。
57.实施例4
58.利用实施例1诱变筛选得到的裂殖壶菌发酵生产含dha和虾青素的油脂产品,发酵步骤同实施例2,区别在于,本实施例的接种量为12%(体积比),发酵瓶中发酵培养的温度为29℃,培养时间为120h,发酵培养基为葡萄糖45g/l,酵母浸膏8g/l,谷氨酸钠25g/l,氯化钠3g/l,磷酸二氢钾0.1g/l,硫酸镁1g/l,氯化钙2g/l,碳酸氢钠0.8g/l,硫酸钠2g/l,硫酸铵8g/l,氯化钾0.1g/l,ph自然。发酵过程中通过流加葡萄糖来控制发酵液中葡萄糖浓度在5g/l。
59.本实施例所得到的油脂占干物质的40%,油脂占发酵体积的含量达到35g/l,虾青素在油脂中的含量达到2.5%,dha在油脂中的含量达到35%,dha:虾青素的含量比例为14:1。
60.实施例5
61.本实施例提供实施例1诱变筛选所得裂殖壶菌在50l罐上发酵的方法,步骤如下:
62.(1)种子活化和种子扩大步骤与实施例2相同。
63.(2)发酵罐培养:将振摇培养的扩大种子培养液按照10%(体积比)接种量接种到装有30l发酵培养基的50l发酵罐中进行发酵培养,培养温度28℃,培养时间120h,搅拌转速为220转/分钟,所述发酵培养基为:葡萄糖40g/l,酵母浸膏4g/l,谷氨酸钠30g/l,氯化钠5g/l,磷酸二氢钾1g/l,硫酸镁5g/l,氯化钙0.5g/l,碳酸氢钠0.5g/l,硫酸钠8g/l,硫酸铵6g/l,氯化钾0.5g/l,ph自然。发酵过程中通过流加葡萄糖来控制发酵液中葡萄糖浓度在5g/l。
64.(3)发酵后处理:将发酵培养得到的发酵液经酶法破壁后,具体参见,cn111378699a中说明书第76段的破壁方法,氮气保护下加入萃取剂正己烷进行萃取,萃取后分离得到的固相物转入萃取容器中进行重复萃取,如此,直至萃取液中无油时结束萃取过程,将每次萃取充后过滤分离得到的混合油,脱溶,得到微生物油脂。
65.本实施例所得到的油脂占干物质的43%,油脂占发酵体积的含量达到42g/l,虾青素在油脂中的含量达到2.7%,dha在油脂中的含量达到39%,dha:虾青素含量的比例为14.4:1。
66.对比例1
67.本对比例使用未经诱变筛选处理的裂殖壶菌进行发酵培养,步骤如下:
68.(1)种子活化培养:取未诱变处理的裂殖壶菌接种到活化培养基中培养,培养温度28℃,摇床振摇转速为200r/min,培养时间48h,所述活化培养基为:葡萄糖10g/l,谷氨酸钠25g/l,酵母浸膏10g/l,氯化钠20g/l,硫酸镁0.5g/l,ph自然。
69.(2)种子扩大培养:将上述步骤(1)振摇培养的活化种子培养液按照10%(体积比)接种量接种到扩大培养基中进行培养,培养温度28℃,培养时间48h,摇床振摇转速为200转/分钟,所述摇瓶中的扩大培养基为:葡萄糖40g/l,谷氨酸钠25g/l,酵母浸膏10g/l,氯化钠10g/l,硫酸镁5g/l,磷酸二氢钾1g/l,氯化钙0.5g/l,ph自然。
70.(3)发酵瓶培养:将上述步骤(2)振摇培养的扩大种子培养液按照10%(体积比)接种量接种到装有发酵培养基的1l(装液量1/4)发酵瓶中发酵培养,培养温度28℃,培养时间120h,摇床振摇转速为220转/分钟,所述发酵培养基为:葡萄糖40g/l,酵母浸膏4g/l,谷氨酸钠30g/l,氯化钠5g/l,磷酸二氢钾1g/l,硫酸镁5g/l,氯化钙0.5g/l,碳酸氢钠0.5g/l,硫酸钠8g/l,硫酸铵6g/l,氯化钾0.5g/l,ph自然。发酵过程中通过流加葡萄糖来控制发酵液中葡萄糖浓度在5g/l。
71.(4)后处理:将发酵培养得到的发酵液经酶法破壁后,具体参见,cn111378699a中说明书第76段的破壁方法,氮气保护下加入萃取剂正己烷进行萃取,萃取后分离得到的固相物转入萃取容器中进行重复萃取,如此,直至萃取液中无油时结束萃取过程,将每次萃取充后过滤分离得到的混合油,脱溶,得到微生物油脂。
72.以上所得到的油脂占干物质的48%、油脂占发酵体积的含量43g/l、虾青素在油脂中的含量达到0.0002%,dha在油脂中的含量达到41.4%,dha:虾青素含量的比例为207000:1。
73.虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
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