用离子束生物工程诱变菌生产含花生四烯酸油脂的方法技术

本发明专利技术涉及一种用离子束生物工程诱变菌生产含花生四烯酸油脂的方法，选用高山被孢霉出发菌为菌种经过Ｎ↑［＋］离子注入诱变得到诱变高产菌，再经过接种、发酵，精炼得到含花生四烯酸油脂产品，该方法所用的诱变菌活性好，油脂生产能力高，花生四烯酸含量高，该产品是一种营养强化剂，是人类重要的保健品。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于生物技术。目前市场销售的花生四烯酸产品，主要从深海鱼油中提取，由于原料的限制，花生四烯酸含量低且很不稳定，而且产量低、成本高，无法进行规模化生产。近年来，美国马泰克公司公布了一项专利，公开号CN1175976A，它采用高山被孢霉菌种，通过发酵法进行小规模实验，但仍然存在菌种活性低、油脂产量低、花生四烯酸生产能力低等缺点。本专利技术的任务是通过下列技术方案实现的用离子束生物工程诱变菌生产花生四烯酸油脂的方法，其特征在于它按下列步骤进行a)以高山被孢霉为出发菌，按常规方法制菌斑，并置入离子注入机靶室内进行离子注入，靶室内真空度为2×10-4-2×10-6乇，以N+为注入离子，离子注入能量为10-15Kev，注入剂量为2.5×1014-3.5×1014N+/cm2，离子注入完成后，进行单菌落筛选，以摇瓶培养的花生四烯酸产率为标准，挑选高产菌种，反复多次进行离子注入诱变和选育，以花生四烯酸产率大于4g/L，即获得用离子束生物工程诱变的高山被孢霉菌；b)将离子束生物工程诱变菌菌种，按常规方法进行摇瓶培养后，培养液接种于种子罐进行两级制种，培养基组成为葡萄糖20-30g/L，蛋白胨8-12g/L，酵母粉3-8g/L，花生粉3-5g/L，PH＝8-10，保持罐压0.03Mpa，每级培养时间为48小时，一级制种的制种液再进行二级制种时，其两级种子罐的体积比为1∶10，两级制种得到种子液；c)再将(b)项的种子液接种于发酵罐中进行发酵，发酵罐的体积为二级种子罐体积的五倍，起始培养基组成为葡萄糖30-40g/L，蛋白胨8-12g/L，酵母粉3-8g/L，花生粉5-10g/L，稳定通气，罐压0.01Mpa，温度30-20℃，逐步降温培养，当发酵罐中的葡萄糖含量低于10g/L时，进行多次补充葡萄糖，使发酵过程葡萄糖的消耗量为60g/L，发酵72小时后进行定期测定花生四烯酸含量，当花生四烯酸含量大于45％，发酵液残留葡萄糖含量低于2.8g/L时，结束发酵，整个发酵时间为7-9天；d)发酵结束后，进行过滤，收集湿菌体，低温干燥，获得含水量为6-8％干菌体，再用4号溶剂抽提干菌体中油脂，得到粗油，经脱胶、脱酸、脱色、脱臭即制成本专利技术的含花生四烯酸的油脂产品。本专利技术所采用的用离子束生物工程诱变菌种高山被孢霉ALK-1，已在中国典型培养物保藏中心进行菌种保藏分类命名高山被孢霉ALK-1，拉丁文Mortierella alpina ALK-1，保藏单位名称中国典型培养物保藏中心保藏单位地址中国·武汉·武汉大学校内邮政编码430072保藏日期2001年10月10日保藏编号M201036离子注入诱变是一种集物理和化学诱变特征于一体的综合诱变，具有能量沉积、质量沉积、动量传递以及电荷交换等广泛效应，因此获得的离子束生物工程诱变菌积累油脂和花生四烯酸的能力有了极为显著的提高，生物量和油脂总量同步发展，干菌体含油可达30％以上，油脂中花生四烯酸含量可达50％以上，而且具有较高的碳源转化利用率，同时培养条件粗放，对发酵生产设备要求不高，因而是一种非常适合于生产含花生四烯酸油脂的微生物菌种。由于采取上述技术方案，使本专利技术技术与已有技术相比具有如下优点及效果。a)采用离子生物工程诱变菌，油脂生产能力可提高1-5倍以上，花生四烯酸生产能力提高1-5倍以上；b)发酵条件简单，发酵过程操作方便，易控制；c)原料转化利用率提高30％以上。具体实施方式实施例1选择高山被孢霉出发菌菌种，按常规方法经母斜面、子斜面培养后，制成含95％以上的单孢子的悬浮液，风干制成菌斑，再将菌斑置入离子注入机靶室内进行离子注入，靶室内真空度为2×10-4乇，以N+为注入离子，离子注入能量为10Kev，注入剂量为2.5×1014N+/cm2；离子注入完成后，菌斑经洗脱，培养，进行单菌落筛选，以摇瓶培养的花生四烯酸产率为标准，挑选高产菌种，经反复多次进行离子注入诱变和选育，以花生四烯酸产率大于4g/L，即获得用离子束生物工程诱变的高山被孢霉菌，将离子束生物工程诱变的菌种，按常规方法进行摇瓶培养后，培养液接种于1T种子罐进行一级制种，培养基组成为葡萄糖20g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉5g/L，花生粉5g/L，PH＝8，保持罐压0.03Mpa，一级培养时间为48小时，将一级制种液再进行二级制种，其二级种子罐的体积为10T，接种48小时后，得到种子液；种子液接种于发酵罐中进行发酵，发酵罐的体积为50T，起始培养基组成为葡萄糖40g/L，蛋白胨8g/L，酵母粉3g/L，花生粉10g/L，稳定通气，罐压0.01Mpa，温度30-20℃，逐步降温培养，当发酵罐中的葡萄糖含量低于10g/L时，进行多次补充葡萄糖，使发酵过程葡萄糖的消耗量为60g/L，发酵72小时后进行定期测定花生四烯酸含量，当花生四烯酸含量大于45％，发酵液残留葡萄糖含量低于2.8g/L时，结束发酵，整个发酵时间为7天；发酵结束后，进行过滤，收集湿菌体，低温干燥，获得含水量为6％干菌体，再用4号溶剂抽提干菌体中油脂，得到粗油，经脱胶、脱酸、脱色、脱臭即制成本专利技术的含花生四烯酸的油脂产品。干菌体产量为30.7g/L，油脂10.8g/L，花生四烯酸产率4.65g/L，脂肪酸组成见表1表1含花生四烯酸油脂产品的脂肪酸组成 实施例2选择高山被孢霉出发菌菌种，按常规方法经母斜面、子斜面培养后，制成含95％以上的单孢子的悬浮液，风干制成菌斑，再将菌斑置入离子注入机靶室内进行离子注入，靶室内真空度为2×10-6乇，以N+为注入离子，离子注入能量为15Kev，注入剂量为3.5×1014N+/cm2；离子注入完成后，菌斑经洗脱，培养，进行单菌落筛选，以摇瓶培养的花生四烯酸产率为标准，挑选高产菌种，经反复多次进行离子注入诱变和选育，以花生四烯酸产率大于4g/L，即获得用离子束生物工程诱变的高山被孢霉菌，将离子束生物工程诱变的菌种，按常规方法进行摇瓶培养后，培养液接种于1T种子罐进行一级制种，培养基组成为葡萄糖30g/L，蛋白胨8g/L，酵母粉8g/L，花生粉3g/L，PH＝10，保持罐压0.03Mpa，一级培养时间为48小时，将一级制种液再进行二级制种，其二级种子罐的体积为10T，接种48小时后，得到种子液；种子液接种于发酵罐中进行发酵，发酵罐的体积为50T，起始培养基组成为葡萄糖30g/L，蛋白胨12g/L，酵母粉3g/L，花生粉5g/L，稳定通气，罐压0.01Mpa，温度30-20℃，逐步降温培养，当发酵罐中的葡萄糖含量低于10g/L时，进行多次补充葡萄糖，使发酵过程葡萄糖的消耗量为60g/L，发酵72小时后进行定期测定花生四烯酸含量，当花生四烯酸含量大于45％，发酵液残留葡萄糖含量低于2.8g/L时，结束发酵，整个发酵时间为9天；发酵结束后，进行过滤，收集湿菌体，低温干燥，获得含水量为8％干菌体，再用4号溶剂抽提干菌体中油脂，得到粗油，经脱胶、脱酸、脱色、脱臭即制成本专利技术的含花生四烯酸的油脂产品。干菌体产量为29.5g/L，含油量为39.4％，油脂为11.6g/L，花生四烯酸含量为52.2％，花生四烯酸产率为6.07g/L，其脂肪酸组成见表2表2含花生四烯酸油脂产品的脂肪酸组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
用离子束生物工程诱变菌生产含花生四烯酸油脂的方法，其特征在于它按下列步骤进行：ａ）以高山被孢霉为出发菌，按常规方法制菌斑，并置入离子注入机靶室内进行离子注入，靶室内真空度为２×１０↑［－４］－２×１０↑［－６］乇，以Ｎ↑［＋］为注入离子 ，离子注入能量为１０－１５Ｋｅｖ，注入剂量为２．５×１０↑［１４］－３．５×１０↑［１４］Ｎ↑［＋］／ｃｍ↑［２］，离子注入完成后，进行单菌落筛选，以摇瓶培养的花生四烯酸产率为标准，挑选高产菌种，反复多次进行离子注入诱变和选育，以花生四烯酸产率大于４ｇ／Ｌ，即获得用离子束生物工程诱变的高山被孢霉菌；ｂ）将离子束生物工程诱变菌菌种，按常规方法进行摇瓶培养后，培养液接种于种子罐进行两级制种，培养基组成为葡萄糖２０－３０ｇ／Ｌ，蛋白胨８－１２ｇ／Ｌ，酵母粉３－８ｇ／Ｌ，花生粉３ －５ｇ／Ｌ，ＰＨ＝８－１０，保持罐压０．０３Ｍｐａ，每级培养时间为４８小时，一级制种的制种液再进行二级制种时，其两级种子罐的体积比为１∶１０，两级制种得到种子液；ｃ）再将（ｂ）项的种子液接种于发酵罐中进行发酵，发酵罐的体积为二级种子罐体 积的五倍，起始培养基组成为葡萄糖３０－４０ｇ／Ｌ，蛋白胨８－１２ｇ／Ｌ，酵母粉３－８ｇ／Ｌ，花生粉５－１０ｇ／Ｌ，稳定通气，罐压０．０１Ｍｐａ，温度３０－２０℃，逐步降温培养，当发酵罐中的葡萄糖含量低于１０ｇ／Ｌ时，进行多次补充葡萄糖，使发酵过程葡萄糖的消耗量为６０ｇ／Ｌ，发酵７２小时后进行定期测定花生四烯酸含量，当花生四烯酸含量大于４５％，发酵液残留葡萄糖含量低于２．８ｇ／Ｌ时，结束发酵，整个发酵时间为７－９天；ｄ）发酵结束后，进行过滤，收集湿菌体，低温干燥，获得含水量 为６－８％干菌体，再用４号溶剂抽提干菌体中油脂，得到粗油，经脱胶、脱酸、脱色、脱臭即制成本专利技术的含花生四烯酸的油脂产品。...

【技术特征摘要】
1.用离子束生物工程诱变菌生产含花生四烯酸油脂的方法，其特征在于它按下列步骤进行a)以高山被孢霉为出发菌，按常规方法制菌斑，并置入离子注入机靶室内进行离子注入，靶室内真空度为2×10-4-2×10-6乇，以N+为注入离子，离子注入能量为10-15Kev，注入剂量为2.5×1014-3.5×1014N+/cm2，离子注入完成后，进行单菌落筛选，以摇瓶培养的花生四烯酸产率为标准，挑选高产菌种，反复多次进行离子注入诱变和选育，以花生四烯酸产率大于4g/L，即获得用离子束生物工程诱变的高山被孢霉菌；b)将离子束生物工程诱变菌菌种，按常规方法进行摇瓶培养后，培养液接种于种子罐进行两级制种，培养基组成为葡萄糖20-30g/L，蛋白胨8-12g/L，酵母粉3-8g/L，花生粉3-5g/L，PH＝8-10，保持罐压0.03Mpa，每级培养时间为48小时，一级...

【专利技术属性】
技术研发人员：余增亮，姚建铭，王纪，王文生，袁成凌，王相勤，唐春落，汪志明，尚耘，贡国鸿，唐孝鹏，何平，
申请(专利权)人：武汉烯王生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]