一种发酵提取DHA的方法技术

本发明专利技术提供了一种发酵提取DHA的方法。本发明专利技术采用混合的芽孢杆菌和假丝酵母菌对裂壶藻进行发酵，将破壁过程和DHA富集过程相联合，使在破壁的同时对DHA进行富集提取，提高了裂壶藻的破壁率以及DHA的提取率，并减少腥味的产生，降低后续脱臭工序的难度，所得DHA藻油成品无溶剂残留，生产成本低，生产效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种发酵提取DHA的方法
本专利技术涉及微生物应用
，具体涉及一种发酵提取DHA的方法。
技术介绍
二十二碳六烯酸(Docosahexaenoicacid，DHA)是第一个不饱和键出现在碳链甲基端第三位的不饱和脂肪酸，多以油脂形式存在。人的乳汁中含有DHA，DHA和胎儿的认知有关，其对大脑思维和记忆形成过程有直接影响，并能改善视敏锐性，促进视功能的发展[1-2]。医学上也已经证明它对心血管疾病、癌症、精神分裂症和阿尔茨海默氏症有治疗作用[3-5]。如今市面上在售的DHA产品有很多，涉及饲料、奶粉、饮品等，其市场价值还在不断挖掘。生产DHA的传统来源是海洋鱼油，但鱼油存在着加工成本高、易氧化的缺点。海洋微藻和海洋真菌作为DHA的新来源，比鱼油更有优势，利用这些新资源生产DHA具有广阔的前景。目前微藻和真菌发酵生产DHA的研究已取得了一定的进展。裂壶藻是一种类藻异养的海洋真菌，是目前用于商业化生产DHA的高产菌种之一。裂壶藻的脂质主要存在于由细胞壁包裹的裂壶藻细胞内。其中，总脂肪酸中有35％-45％为DHA[6]。裂壶藻细胞壁比较厚且结构紧密，如何高效破壁成为提高油脂和DHA提取率的关键[7]。目前，可采取三种方法对藻体细胞进行破壁，分别是物理法、生物法和化学法。其中，物理法有反复冻融法、高压匀浆法、珠磨法等；化学法有有机溶剂法和碱热法；生物法有酶溶法，包括溶菌酶法和自溶酶法等[8]。其中，反复冻溶法涉及的高温可能会带来藻体和藻油一些不良的变化[9]；高压均质机法适合于大规模生产，破碎效率高，但是能耗高，设备费用较高，因此限制了其应用[10]；珠磨法设备成熟，便于控温，易于放大，劳动强度低，是规模化破壁常考虑的方法，其主要缺陷是机械摩擦造成能量损失，并影响生物产物的活性[11]；有机溶剂法破壁效果好，但可能存在溶剂残留问题，而碱热法还可能引起目标产物变性分解[12]；酶溶法破壁条件温和、耗能少，可达到良好的破壁效果，但由于常需用到多种酶进行组合，相对复杂且成本较高[13-15]，另外由于酶解时藻细胞内容物质大量渗出，故收集的油脂腥味很重[16]。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种发酵提取DHA的方法，以提高裂壶藻的破壁率以及所得DHA藻油成品中的DHA含量，同时使所得DHA藻油成品无溶剂残留，降低后续脱臭工序的难度，成本更加低廉。为实现上述目的，本专利技术提供了一种发酵提取DHA的方法，包括以下步骤：(1)将裂壶藻藻粉和水混合，得到发酵培养基；(2)在所述发酵培养基中接种混合菌液，发酵后静置或离心，得到第一DHA粗油；(3)将所述第一DHA粗油在-10～0℃下冷冻后，过滤或离心，得到第二DHA粗油；(4)将所述第二DHA粗油脱色后，脱胶脱臭，加入抗氧化剂，得到DHA藻油成品；其中混合菌液中包括芽孢杆菌和假丝酵母菌。上述方法主要以裂壶藻藻粉作为固态发酵基质，并采用芽孢杆菌和假丝酵母菌进行发酵，将破壁过程和DHA富集过程联合，即在破壁过程中，初步实现对DHA的富集作用，提高了第一DHA粗油中的DHA含量，进而提高了DHA藻油成品中的DHA含量，且无溶剂残留；同时破壁条件温和，相比直接采用多酶法破壁，可以减少腥味的产生，降低后续脱臭工序的难度，而且成本更低，还缩短了工艺流程。优选地，所述发酵培养基中，裂壶藻藻粉和水的质量比为1：(10～20)；所述接种混合菌液后，发酵培养基中芽孢杆菌菌体的初始浓度为1～10×106cfu/mL，酵母菌菌体的初始浓度为1～10×105cfu/mL。优选地，所述步骤(2)中，混合菌液质量为发酵培养基质量的5～10％，混合菌液主要由芽孢杆菌培养液和酵母菌培养液配制而成，芽孢杆菌培养液和酵母菌培养液的体积比为(1～3):1，芽孢杆菌培养液中芽孢杆菌菌体浓度为10×107cfu/mL，酵母菌培养液中酵母菌菌体浓度为1×107cfu/mL。优选地，所述芽孢杆菌培养液由初始芽孢杆菌菌体经活化和扩增培养所得，其中芽孢杆菌扩增培养所用培养液包含葡萄糖、玉米粉、豆粕和水；所述假丝酵母菌培养液由初始假丝酵母菌菌体经活化和扩增培养所得，其中假丝酵母菌扩增培养所用培养液包含蛋白胨、蔗糖和无机盐。初始芽孢杆菌菌体的活化以及初始假丝酵母菌菌体的活化都采用本领域常规活化方法；这两种菌的扩增培养按一级培养或多级培养方法在适宜发酵条件下进行培养。假丝酵母菌扩增培养所用培养液中采用的无机盐可以选用氯化钠、磷酸二氢钾、碳酸钠等。进一步优选地，所述芽孢杆菌扩增培养所用培养液包含以下质量百分比的组分：葡萄糖1.5％，玉米粉2％，豆粕4％；所述酵母菌扩增培养所用培养液包含以下质量百分比的组分：蛋白胨3.5％，蔗糖7.5％，磷酸二氢钾0.2％，硫酸镁0.15％，硫酸铵0.1％。优选地，所述芽孢杆菌扩增培养的条件为：温度35～37℃，初始pH值7.0～7.2，转速200r/min，时间45～50h；所述假丝酵母菌扩增培养的条件为：温度28～30℃，初始pH值5.5～6.0，转速200r/min，时间52～60h。进一步优选地，所述芽孢杆菌扩增培养的条件为：温度35℃，初始pH值7.0，转速200r/min，时间48h；所述假丝酵母菌扩增培养的条件为：温度30℃，初始pH值5.5，转速200r/min，时间55h。优选地，所述发酵的条件为：温度为30～37℃，时间为1～48h，pH值为7.0～8.0。进一步优选地，所述发酵的条件为：温度为35℃，时间为32h，pH值为7.2。优选地，所述发酵培养基中还包含以下重量份的组分：葡萄糖0.5％，蛋白胨0.2％，磷酸氢二钾0.5％，磷酸二氢钾0.3％。优选地，所述步骤(2)中，发酵后离心得到第二DHA粗油，离心条件为：先在2000-4000rpm转速下离心10-20min，再在8000-12000rpm转速下离心10-20min。进一步优选地，所述步骤(2)中，发酵后离心得到第二DHA粗油，离心条件为：先在3000rpm转速下离心10min，再在10000rpm转速下离心20min。优选地，所述步骤(3)中，冷冻温度为-5℃。优选地，所述步骤(4)中，采用活性炭进行脱色。优选地，所述芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtili)，所述假丝酵母菌为解脂假丝酵母菌(Candidalipolytica)。枯草芽孢杆菌安全不产毒素，有较强分泌纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶等能力，有利于破壁；解脂假丝酵母菌的脂肪酶产量高，有利于DHA的富集与提取，且安全性好。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用芽孢杆菌和酵母菌一起对裂壶藻藻粉制成的固态发酵基质进行发酵，将破壁过程和DHA富集过程相联合，使在破壁的同时对DHA进行富集提取，提高了裂壶藻的破壁率以及DHA的提取率，并减少腥味的产生，降低后续脱臭工序的难度，所得DHA藻油成品无溶剂残留，生产成本低，生产效率高。具体实施方式为更好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发酵提取DHA的方法，其特征在于，所述发酵方法包括以下步骤：/n(1)将裂壶藻藻粉和水混合，得到发酵培养基；/n(2)在所述发酵培养基中接种混合菌液，发酵后静置或离心，得到第一DHA粗油；/n(3)将所述第一DHA粗油在-10～0℃下冷冻后，过滤或离心，得到第二DHA粗油；/n(4)将所述第二DHA粗油脱色后，脱胶脱臭，加入抗氧化剂，得到DHA藻油成品；/n其中混合菌液中包括芽孢杆菌和假丝酵母菌。/n

【技术特征摘要】
1.一种发酵提取DHA的方法，其特征在于，所述发酵方法包括以下步骤：
(1)将裂壶藻藻粉和水混合，得到发酵培养基；
(2)在所述发酵培养基中接种混合菌液，发酵后静置或离心，得到第一DHA粗油；
(3)将所述第一DHA粗油在-10～0℃下冷冻后，过滤或离心，得到第二DHA粗油；
(4)将所述第二DHA粗油脱色后，脱胶脱臭，加入抗氧化剂，得到DHA藻油成品；
其中混合菌液中包括芽孢杆菌和假丝酵母菌。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基中，裂壶藻藻粉和水的质量比为1：(10～20)；所述接种混合菌液后，发酵培养基中芽孢杆菌菌体的初始浓度为1～10×106cfu/mL，假丝酵母菌菌体的初始浓度为1～10×105cfu/mL。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，混合菌液质量为发酵培养基质量的5～10％，混合菌液主要由芽孢杆菌培养液和酵母菌培养液配制而成，芽孢杆菌培养液和酵母菌培养液的体积比为(1～3):1，芽孢杆菌培养液中芽孢杆菌菌体浓度为10×107cfu/mL，酵母菌培养液中酵母菌菌体浓度为1×107cfu/mL。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述芽孢杆菌培养液由初始芽孢杆菌菌体经活化和扩增培养所得，其中芽孢杆菌扩增培养所用培养液包含葡萄糖、玉米粉、豆粕和水；所述酵母菌培养液由初始酵母菌菌体经活化和扩增培养所得，其中酵母菌扩增培养所用培养液包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁少云，黎峰，陈振强，张洪润，
申请(专利权)人：广州友方生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44