一种裂殖壶菌及其应用制造技术

本发明专利技术涉及微生物发酵工程领域，具体涉及一种裂殖壶菌及其应用；裂殖壶菌，其分类命名为裂殖壶菌(Aurantiochytrium sp)，实验室命名为裂殖壶菌SC01菌株，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.14574，保藏日期2017年8月29日；所述裂殖壶菌菌株是从山东荣成海域收集的海带残片采用松花粉垂钓法分离得到，富含DHA和虾青素，既可直接用作食品、保健品或食品添加剂，也可作为水产和畜牧养殖等的饲料添加剂。

【技术实现步骤摘要】
一种裂殖壶菌及其应用
本专利技术涉及微生物发酵工程领域，具体涉及一种裂殖壶菌及其应用。
技术介绍
裂殖壶菌(Aurantiochytriumsp.)是一种属于破囊壶菌科(Thraustochytriaceae)的海洋真菌，具备生长快、抗逆性强、脂类含量高等特点。广泛分布于入海口、滩涂及红树林地区的有机物质中。在它的胞内油脂中具有二十二碳五烯酸(DPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和虾青素等具有很高的营养价值的高附加值脂质产品，应用不同菌株的裂殖壶菌生产DHA已经在欧洲、中国和日本等地实现。二十二碳六烯酸(DocosahexaenoicAcid,DHA)是一种人体必需的多不饱和脂肪酸，必须直接或间接从膳食中补充。DHA是中枢神经系统和视网膜的重要结构脂成分，具有健脑、提高记忆力和视力的功能，尤其是可以促进胎儿和婴幼儿脑细胞发育生长，提高青少年记忆力，防治老年性痴呆等等。虾青素(Astaxanthin)，是类胡萝卜素的一种，为一种较强的天然抗氧化剂。与其他类胡萝卜素一样，虾青素属于一种脂溶性及水溶性的色素。虾青素的抗氧化能力强，为维他命E的550倍、β-胡萝卜素的10倍。具有保护皮肤和眼睛，抵抗辐射，预防心血管老化、老年痴呆和癌症等功效。鉴于二十二碳六烯酸和虾青素对人体发育和心血管方面等的重要作用，成年人尤其是中老年人适量补充将大有益处。含有DHA和虾青素的非动物来源的功能食品将拥有广阔的市场。裂殖壶菌在连续荧光存在下异养培养时可以合成DHA以及虾青素。目前涉及裂殖壶菌菌种筛选及发酵制备DHA及虾青素的专利主要涉及四方面内容：(1)生产DHA优良菌种的选育，如专利CN102899254A、CN102888348A；(2)培养基配方的优化，如专利：CN101831387B、CN101886044A；(3)通过优化发酵工艺方式降低生产成本，提高产物得率，如专利CN101812484B、CN103614427A；(4)通过特殊光照及营养条件，使裂殖壶菌同时生产DHA及虾青素，如专利CN1276073C、CN104185678A。然而，综合上述专利，裂殖壶菌同时生产DHA及虾青素的培养条件苛刻，需要特殊光照条件，而在高密度异养发酵条件下为细胞提供充足的光照在工业化生产中难以实现，同时虾青素含量偏低，约0.1％～0.2％，导致生产成本居高不下，严重阻碍其应用推广。因此，能够在温和条件，尤其是无需光照的条件同时积累DHA和虾青素的工业生产菌株的筛选，成为工业发酵生产的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不需光照条件可同时生产DHA和虾青素的裂殖壶菌菌株以及利用该菌株发酵生产高附加值功能油脂的方法。本专利技术从山东荣成海域中筛选得到一株可同时高产DHA和虾青素的裂殖壶菌AurantiochytriumspSC01(CGMCCNo.14574)菌株，具有很好的工业应用价值。本专利技术的技术方案是：一种裂殖壶菌，其分类命名为裂殖壶菌(Aurantiochytriumsp)，实验室命名为裂殖壶菌SC01菌株，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCCNo.14574，保藏日期2017年8月29日。裂殖壶菌菌株是从山东荣成海域收集的海带残片采用松花粉垂钓法分离得到。经光学显微镜观察发现：菌体为球形或椭球形，直径在8～22微米，颜色橙红，且随培养时间延长红色加深，有侧生不等长的双鞭毛，胞内脂肪酸组成主要为十六烷酸、十八酸、花生四烯酸、二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，其中DHA含量占总脂肪酸的50％以上，虾青素含量约0.3％。用分子生物学手段对其18SrDNA序列进行比对，发现该菌株与裂殖壶菌的18SrDNA序列的同源性大于99％，因此判定本菌株属于裂殖壶菌，实验室命名为Aurantiochytriumsp.SC01。一种裂殖壶菌的应用，所述裂殖壶菌应用于制备二十二碳六烯酸(DHA)中。具体以所述裂殖壶菌为出发菌株，在发酵培养基中高密度发酵获得制备DHA油脂。发酵培养包括以下步骤：a.将保存在甘油管的菌株接入装有50ml种子培养基的250ml摇瓶中，在摇床中，以200rpm的转速，培养24h，获得一级种子；b.将一级种子接入装有100ml种子培养基的500ml摇瓶中，在摇床中，以200rpm的转速，培养12h，获得二级种子；c.向生物反应器中加入发酵培养基，接入活化的二级种子液。发酵过程中，温度控制在20℃-30℃，发酵过程中，采用了补氮操作，发酵的36-64小时内流加20％(w/v)的酵母粉溶液或玉米浆溶液。自动添加2MNaOH使pH值保持在6.5。发酵时间为80-100小时。其中：种子培养基中包含葡萄糖10-40g/L，酵母提取物5-15g/L，海水晶5-30g/L；发酵培养基中包含葡萄糖20-80g/L，酵母提取物5-35g/L，玉米浆1-5g/L，磷酸二氢钾0.3-4g/L，硫酸镁0.2-3g/L，海水晶5-30g/L，维生素B13-20mg/L，维生素B63-20mg/L，维生素B121-10mg/L，生物素1-10mg/L。上述发酵过程中，采用了补糖操作，控制体系中葡萄糖浓度在5-10g/L之间，发酵结束时葡萄糖浓度不高于3g/L。一种裂殖壶菌的应用，所述裂殖壶菌应用于制备虾青素中。具体以所述裂殖壶菌为出发菌株，在发酵培养基中高密度发酵获得制备虾青素。发酵培养包括以下步骤：a.将保存在甘油管的菌株接入装有50ml种子培养基的250ml摇瓶中，在摇床中，以200rpm的转速，培养24h，获得一级种子；b.将一级种子接入装有100ml种子培养基的500ml摇瓶中，在摇床中，以200rpm的转速，培养12h，获得二级种子；c.向生物反应器中加入发酵培养基，接入活化的二级种子液。发酵过程中，温度控制在20℃-30℃，发酵过程中，采用了补氮操作，发酵的36-64小时内流加20％(w/v)的酵母粉溶液或玉米浆溶液。自动添加2MNaOH使pH值保持在6.5。发酵时间为80-100小时。其中：种子培养基中包含葡萄糖10-40g/L，酵母提取物5-15g/L，海水晶5-30g/L；发酵培养基中包含葡萄糖20-80g/L，酵母提取物5-35g/L，玉米浆1-5g/L，磷酸二氢钾0.3-4g/L，硫酸镁0.2-3g/L，海水晶5-30g/L，维生素B13-20mg/L，维生素B63-20mg/L，维生素B121-10mg/L，生物素1-10mg/L。上述发酵过程中，采用了补糖操作，控制体系中葡萄糖浓度在5-10g/L之间，发酵结束时葡萄糖浓度不高于3g/L。挑取新鲜的裂殖壶菌SC01菌株单菌落于50ml种子培养基中，在25℃条件下振荡(180rpm)培养90小时，分别测定其生物量、DHA含量和虾青素含量。DHA含量检测：取50mg的干燥菌粉放置于0.4M的KOH/甲醇溶液中，超声破碎后于60℃水浴1小时；然后加入14％的BF3/甲醇溶液于60℃酯化1小时。脂肪酸甲酯用正己烷抽提后，进行气相色谱分析。脂肪酸甲酯用配有FID检测器和DB-23毛细管柱(30m×0.25mm)的气相色谱仪(安捷伦7890B)进行分析。氮气为载气，起始柱温为100℃，1分钟后以15℃/分的速度升至250℃，保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种裂殖壶菌，其特征在于：保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCC No.14574。

【技术特征摘要】
1.一种裂殖壶菌，其特征在于：保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCCNo.14574。2.一种权利要求1所述的裂殖壶菌在制备二十二碳六烯酸(DHA)中的应用。3.一种权利要求1所述的裂殖壶菌在制备虾青素中应用。4.一种食品，其特征在于：所述食品含有保藏编号为CGMCCNo....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永刚，曾曾，孔祥瑞，
申请(专利权)人：四川省潮生生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51