裂殖壶菌DHA油脂分离提取技术研究

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DHA,俗称脑黄金,是一种具有重要生理功能的多不饱和脂肪酸,有预防心血管疾病、抗炎抗过敏和抗癌等功能,其传统的来源主要是脂肪酸含量较高的深海鱼类,目前,微生物发酵生产DHA,因其具有多种优势,被广泛应用于工业化生产,裂殖壶菌(Schizochytrium)因具有较强的生产DHA能力,已被广泛用于DHA发酵生产。本文主要围绕从裂殖壶菌体内提取具有生理活性的DHA的方法展开研究,如何快速、高收率从裂殖壶菌菌体制备DHA油脂,是影响DHA产量的关键步骤之一。本文首先研究了不同破壁方法对DHA提取的影响,确定了生物酶法破壁效果最好,进一步对比不同酶的酶解效果,确定了碱性蛋白酶为裂解细胞的最佳酶。在此基础上,以油脂的得率和DHA得率为指标,确定酶解的最适条件,研究了酶解液的循环使用,结果如下:(1)比较了5种破壁方法对油脂得率的影响,其中真空冷冻干燥后提取法和喷雾干燥后提取法油脂的得率低于15%,酸热法和机械破壁法的得率均低于30%,而生物酶法油脂得率为73.90%,确定了生物酶法为裂殖壶菌细胞油脂提取最佳方法。(2)比较研究了中性纤维素酶、酸性纤维素酶和碱性蛋白酶的酶解破壁效果,结果表明,碱性蛋白酶组的油脂得率为71.46%,DHA得率为77.25%,酸性纤维素酶组油脂的得率和DHA得率均未检出,中性纤维素酶组的油脂得率为31.40%,DHA得率为71.26%,碱性蛋白酶组DHA和油脂得率高于其他的酶,因此,确定碱性蛋白酶为细胞破壁的最佳酶,且碱性蛋白酶裂解细胞主要是在0.5h内,其余时间在裂解非细胞结构。(3)研究了碱性蛋白酶破壁的条件,以温度、pH、酶的用量、菌体的浓度和酶解时间这五个要素来设计试验,确定了碱性蛋白酶破壁最佳条件。在发酵液的生物量达到17.5g/L的条件下,油脂的得率最高可达到93.20%,在pH=9时,DHA得率最高可达到91.39%,进一步研究了酶解液循环使用的可行性,得出酶解液最多可循环使用6次。
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