一种真菌油脂提取方法技术

技术编号:10049226 阅读:168 留言:0更新日期:2014-05-15 19:07
本发明专利技术公开了一种真菌油脂提取方法,其通过酶-超声波联用的方法酶解真菌细胞壁(即利用超声波辅助几丁质酶和蜗牛酶酶解真菌细胞壁),再加入SDS将真菌细胞进一步裂解,加入异丙醇和正戊烷进行一次或多次油脂提取。本方法工艺简单,真菌细胞破壁完全,油脂提取率高,达到95%以上。本方法所用的主要提取溶剂正戊烷沸点和气化潜热均较低,毒性低,相对于现有的真菌油脂提取方法,耗能低,环境安全性高。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程领域,具体涉及一种真菌油脂的提取方法。
技术介绍
   随着化石燃料的日益减少,能源问题引起了全球的广泛关注,寻找新型可再生能源已经成为必经之路。真菌产油以其生产周期短,油脂含量高,可以利用多种废弃物发酵产油,不与人类争粮,生产成本低,安全环保等优势特点,具有广泛的开发应用潜力。  产油真菌一般将油脂贮藏在胞内,因此,在油脂提取过程中,必须先将真菌细胞进行破壁处理,将油脂释放到胞外,才可以用溶剂进行油脂提取,因此真菌细胞的破壁程度,对真菌油脂的提取率有很大的影响。真菌的破壁方法较多:液氮研磨,反复冻融,超声波,酸热法,菌体自溶和酶解法等。单一的使用某种破壁方法,其破壁效果一般不好,因此,需将几种破壁方法联合使用,以提高破壁效果。  目前微生物油脂的提取方法已申请相关专利,比如:201010593183.4 号专利技术专利公开了一种微生物油脂的提取方法,以产油微生物发酵醪液为原料,经过酶解、有机溶剂浸提得到微生物油脂。该方法通过直接在发酵液中添加酶进行细胞破壁,酶的用量较大,成本较高;且单一的酶解破壁,不与其他方法联用,其细胞破壁率较低,且耗时较长。且其所用萃取溶剂的沸点和气化潜热均较高,因此,在油脂提取和有机溶剂回收过程中所需温度相对较高,能耗较大。201210511744.0号专利技术专利公开了一种微藻油脂的提取方法,通过在超声波场条件下用反复冻融的方法破碎细胞壁,然后利用特定比例的有机溶剂混合物萃取油脂。该方法通过在超声波场中反复冻融的方法进行细胞破壁,细胞破壁耗时较长,而且破壁率不高,这将影响后续的油脂提取效率。
技术实现思路
  针对上述现有的技术问题,本专利技术提供了一种工艺简单、能耗低、效率高的真菌油脂提取方法。   为了实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案如下:    一种真菌油脂提取方法:其特征在于,所述方法包括下列步骤 :(1)菌体培养;(2)菌体收集:通过离心机对真菌培养液进行离心,收集真菌湿菌体;(3)菌体细胞壁酶解:将收集到的湿菌体溶解于酶解缓冲液中,加入几丁质酶和蜗牛酶将细胞壁酶解,同时加超声波辅助酶解,形成菌体酶解液;(4)菌体细胞裂解:向菌体酶解液中加入SDS溶液进一步裂解细胞,获得菌体细胞裂解液;(5)有机溶剂提取:向菌体细胞裂解液中加入异丙醇提取一段时间后,再加入正戊烷进行一次或多次提取,每次加入正戊烷提取后离心收集上层正戊烷层,整个提取过程中加超声波辅助提取;(6)回收有机溶剂:合并有机溶剂提取后所得的正戊烷层,回收有机提取剂,得到真菌油脂。    进一步,所述步骤(2)中离心机的离心速率为2000~6500rpm,离心时间为5~40min。    进一步,所述步骤(3)中的酶解缓冲液为:山梨酸0.5~2mmol/L,CaCl2 5~20mmol/L,EDTA 0.05~0.2mmol/L,pH5.0~8.0。    进一步,所述步骤(3)中酶解缓冲液的加入量为2~20mL/g湿菌体。    进一步,所述步骤(3)中几丁质酶的加入量为50~800U/g湿菌体,蜗牛酶的加入量为100~1500U/g湿菌体,酶解温度为20~70℃,酶解时间为15~60min;辅助酶解的超声波功率为100~300W,频率为25~40kHz。    进一步,所述步骤(4)中SDS溶液浓度为0.1~0.25mol/L,加入量为2~20mL/g湿菌体,反应温度为30~70℃,反应时间为2~10min。    进一步,所述步骤(5)中异丙醇的加入量为5~20mL/g湿菌体,异丙醇的提取温度为15~60℃,提取时间为0.5~4min。    进一步,所述步骤(5)中正戊烷提取次数为1~6次,正戊烷的初次加入量为8~30mL/g湿菌体,正戊烷用量以初次加入量为准依次减少1~3mL/g湿菌体;提取温度为15 ~35℃,每次提取时间为1~10min。    进一步,所述步骤(5)中辅助提取超声波功率为200~600W,频率为30~60kHz。    本专利技术的有益效果:油脂提取率高:本专利技术在真菌破壁预处理过程中,采用酶-超声波联用的方法,提高了酶的活性,从而增加了真菌细胞的破壁效率;再加入SDS溶液裂解细胞,进一步增加了真菌细胞的破碎程度,从而使得真菌的油脂提取率达到95%以上。节能环保:本方法所用的主要萃取溶剂正戊烷沸点和气化潜热均较低,毒性低,相对于现有的真菌油脂提取方法,耗能低,环境安全性高。操作简单:不需要特殊的仪器设备,样品处理量大,适合大规模的工业化生产使用。附图说明图1为本专利技术一种真菌油脂提取方法的流程图。具体实施方法    下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的描述。    菌体的实际油脂含量的测定方法参照油脂提取的经典方法(Bligh E.G.,Dyer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification. Canadian Journal of Biochemistry and Physiology,1959,37(8): 911-917),该方法普遍用于真菌油脂的提取,结果准确,与样品的实际含油量十分接近。因此,将该方法的油脂提取率设定为100%,计算其他方法的油脂提取率。实施例1    参考文献(李永红等,广谱碳源产油酵母菌的筛选. 中国生物工程杂志,2005,25(12):39-44)所述产油酵母的培养方法,培养红冬孢酵母Rhodosporidium toruloides(中国普通微生物菌种保藏管理中心,编号AS2.1389),4000rpm/min离心15min,收集湿菌体,经典方法测得干燥菌体的油脂含量为52.6%。   参照附图1所示的一种真菌油脂提取方法,包括以下步骤:(1)菌体培养:培养红冬孢酵母(与上述参考文献中产油酵母的培养方法相同);(2)菌体收集:通过离心机对真菌培养液进行离心,收集20g真菌湿菌体,离心速率4000rpm/min离心15min;(3)菌体细胞壁酶解:将收集到的湿菌体溶解于酶解缓冲液中,所述酶解缓冲液为山梨酸1mmol/L,CaCl210mmol/L,EDTA 0.1mmol/L的混合液,加入量200ml, pH6.5,加入1g几丁质酶(0.8万U/g)和1.6g蜗牛酶(1万U/g)将细胞壁酶解,同时加功率为200W,频率为30kHz超声波辅助酶解,温度45℃酶解30min,形成菌体酶解液;(4)菌体细胞裂解:向菌体酶解液中加入160 mL0.2 mol/L SDS溶液进一步裂解细胞,温度55℃裂解5min,获得菌体细胞裂解液;(5)有机溶剂提取:向所得菌体细胞裂解液中加入200mL异丙醇,充分混匀,温度45℃条件下提取1min,重复加入正戊烷,进行3次提取,首次加入量为300mL,后2次每次依次减少40mL,充分混匀,温度33℃条件本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真菌油脂提取方法:其特征在于,所述方法包括下列步骤 :
(1)菌体培养;
(2)菌体收集:通过离心机对真菌培养液进行离心,收集真菌湿菌体;
(3)菌体细胞壁酶解:将收集到的湿菌体溶解于酶解缓冲液中,加入几丁质酶和蜗牛酶将细胞壁酶解,同时加超声波辅助酶解,形成菌体酶解液;
(4)菌体细胞裂解:向菌体酶解液中加入SDS溶液进一步裂解细胞,获得菌体细胞裂解液;
(5)有机溶剂提取:向菌体细胞裂解液中加入异丙醇提取一段时间后,再加入正戊烷进行一次或多次提取,每次加入正戊烷提取后离心收集上层正戊烷层,整个提取过程中加超声波辅助提取;
(6)回收有机溶剂:合并有机溶剂提取后所得的正戊烷层,回收有机溶剂,得到真菌油脂。
2.根据权利要求1所述的真菌油脂提取方法,其特征在于:所述步骤(2)中离心机的离心速率为2000~6500rpm,离心时间为5~40min。
3.根据权利要求1所述的真菌油脂提取方法,其特征在于:所述步骤(3)中的酶解缓冲液为:山梨酸0.5~2mmol/L,CaCl2 5~20mmol/L,EDTA 0.05~0.2mmol/L,pH5.0~8.0。
4.根根据权利要求3所述的真菌油脂提取方法,其特征在于:所述步骤(3)中酶解缓冲液的...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡燕花陈集双张本厚
申请(专利权)人:南京工业大学大丰海洋产业研究院
类型:发明
国别省市:

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