硫元素限制对粘性丝孢酵母油脂积累的影响
菌体,1材料与方法,2方法,2结果与分析,1低场核磁共振检测不同浓度的硫酸盐下粘性丝孢酵母中油脂含量,2不同浓度的硫酸盐对粘性丝孢酵母生长及产油的影响,3不同浓度的硫酸盐对粘性丝孢酵母油脂成分的影响,4最优限硫条件下粘性
包汭琪 吴香莹 刘洒洒 谢同舟 高 宁 林心萍(大连工业大学食品学院 国家海洋食品工程技术研究中心 辽宁大连 116034)
微生物油脂,又称为单细胞油脂,是指在一定条件下酵母、细菌、霉菌和藻类等微生物通过利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源,所积累的大量油脂[1-2]。对于微生物油脂的早期研究主要集中在γ-亚麻酸(GLA)[3]、花生四烯酸(ARA)[4]、二十碳五烯酸(EPA)[5]、二十二碳六烯酸(DHA)[5]等功能性油脂的开发上[6]。有文献表明,微生物油脂是化石能源的理想替代品,它不仅可再生,而且还可作为食用油脂[7-8]。近年来由于化石能源供应逐渐紧张,使微生物油脂得到广泛关注[9]。为节约成本,目前大多数研究以低成本天然原料如菊芋水解液[10]、木质纤维素水解液[11]或氨基酸工业废水[12]等为底物,且多采用氮元素限制来调控微生物油脂产量[13-14],然而,这些原料碳氮比较低,脱氮较为困难。开发限氮之外的调控方式具有较好的前景。
硫(S)在微生物细胞生长及生理代谢活动中扮演重要角色[15],参与合成诸多辅酶如生物素、辅酶A、S-腺苷甲硫氨酸、硫胺素、硫辛酸和铁硫簇合[16]。有研究表明,微生物发酵过程中硫元素的限制供应会直接影响细胞增殖[17-18],从而摄取更多的碳元素并将其转化为油脂储存在微生物细胞内。Wu等[19]以葡萄糖为碳源,对Rhodosporidium toruloides(圆红冬孢酵母)Y4进行发酵,发现在培养基中 n(C)/n(N)为 28.3~5.7 且 n(C)/n(S)为11 380时油脂含量基本稳定在57%左右,这表明无论培养基中是否存在较高的 n(C)/n(N),硫元素的限制都会有效提升菌体中的油脂含量。王雅南等[20]以葡萄糖为碳源,对圆红冬孢酵母AS 2.1389进行发酵,发现硫元素限制能提高胞内油脂得率和油脂含量,使圆红冬孢酵母在胞内积累高于干重60%的微生物油脂。然而,硫元素限制是否适用于果糖为碳源的培养情况,尚未有文献研究。本研究以粘性丝孢酵母CICC 1368为目标菌株,考察了培养基中硫元素的限量供应对果糖转化为油脂的影响,为后期基于天然底物发酵的微生物油脂的工业化提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌种 粘性丝孢酵母(Trichosporon fermentans)CICC 1368购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。
1.1.2 培养基 种子培养基:葡萄糖 20 g/L ......
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