一种圆红酵母及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种圆红酵母以及采用该诱变选育的圆红酵母发酵制备鲨鱼酸甘油酯的方法和应用，属于生物技术与食品工程领域。所述圆红酵母为经过多轮传统诱变选育的圆红酵母，采用所述圆红酵母制备鲨鱼酸甘油酯，所得产物鲨鱼酸甘油酯发酵效价高，产物中芥酸含量低，生物安全性高。所述方法的菌体需氧量少，菌体的生长速度快、代谢碳源速度快和鲨鱼酸甘油酯的产量高，有利于产业化生产。有利于产业化生产。有利于产业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种圆红酵母及其应用


[0001]本专利技术涉及生物技术与食品工程领域，涉及一种圆红酵母及其应用。

技术介绍

[0002]鲨鱼酸，学名二十四碳
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顺
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15
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烯酸，在动物大脑白质和外周神经组织中含量丰富，是脑苷脂和神经纤维髓鞘的主要组成成分，在脑苷脂总脂肪酸中占比高达40％，在维持神经系统正常功能方面的作用正受到越来越多的关注。有研究表明，鲨鱼酸是大脑发育和正常功能维持必须的一种营养元素。母乳中含有丰富的鲨鱼酸暗示鲨鱼酸可能在婴幼儿神经系统发育中扮演重要的角色。鲨鱼酸还因其神经保护和能量补充的双重功效在运动员营养强化方面有潜在的应用前景。除了保健作用外，鲨鱼酸在医药方面也显示了巨大的应用前景。有研究表明，鲨鱼酸可用于治疗多发性硬化症、精神分裂症、阿兹海默症、帕金森综合症等神经系统紊乱病症，还可以用于治疗一些遗传性的脂质代谢紊乱疾病如齐薇格综合征和肾上腺脑白质营养不良。
[0003]鲨鱼酸可由廉价的芥酸通过化学增碳合成。但化学合成的鲨鱼酸由于使用了大量的有毒试剂，有潜在的安全风险，不适用于食品领域的应用。
[0004]天然来源的鲨鱼酸具有较高的安全性。研究发现，多种植物、海洋鱼类、微藻、霉菌油脂含有鲨鱼酸，其中微藻，霉菌油脂鲨鱼酸含量较低，研究得较少。植物油为目前天然鲨鱼酸最主要的来源，其中蒜头果油鲨鱼酸含量最高，可达总脂肪酸的40％
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60％。但蒜头果属于濒危植物，加上人工种植困难与生长缓慢等因素，产能极低，无法满足市场的需求。目前商业化的鲨鱼酸产品主要来源于元宝枫油，但元宝枫同样存在培育周期长，籽油产量不稳定等问题，使得其生产成本居高不下，限制了鲨鱼酸的大规模应用。更重要的是，元宝枫油中含有大量的芥酸，可能对心脏健康带来不利的影响。
[0005]微生物发酵生产鲨鱼酸不受季节与环境影响，且微生物生长代谢快，具有较高的时空生产率，是大规模生产鲨鱼酸的理想途径。但使用野生型菌株鲨鱼酸的发酵效价普遍较低，如霉菌Mortierella capitata RD000969仅可以产186.3mg/L鲨鱼酸；微藻Mychonastes afer HSO
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1仅可以产61.56mg/L鲨鱼酸。使用基因工程菌株可以大幅提升鲨鱼酸的发酵效价，如王士安等报道以基因工程改造的解脂耶氏酵母可从葡萄糖发酵合成25.7g/L的鲨鱼酸，为目前微生物发酵生产鲨鱼酸的最高水平。但从生物安全性和消费者接受度的角度，使用非基因工程改造的自然株或经过传统诱变选育的突变株发酵生产鲨鱼酸在食品领域的应用更具优势。
[0006]因此，亟需一种鲨鱼酸或鲨鱼酸甘油酯产量高，芥酸含量低，且不使用基因工程改造菌株发酵的生产鲨鱼酸或鲨鱼酸甘油酯的方法。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术使用一种经过多轮传统诱变选育的圆红酵母，以及采用该诱变选育的圆红酵母发酵制备鲨鱼酸甘油酯的方法，所述方法的鲨鱼酸发酵效价
高，产物中芥酸含量低，生物安全性高。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种圆红酵母。
[0009]一种圆红酵母(拉丁名：Rhodotorula toruloides)，其于2022年10月13日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC NO：M 20221564。所述圆红酵母在本专利技术中可以代称为圆红酵母OMK
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87(Rhodotorula toruloides OMK
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87)。
[0010]第二方面，本专利技术提供第一方面所述圆红酵母的应用。
[0011]第一方面所述圆红酵母在制备鲨鱼酸或鲨鱼酸甘油酯中的应用。
[0012]第三方面，本专利技术提供一种制备鲨鱼酸甘油酯的方法。
[0013]一种制备鲨鱼酸甘油酯的方法，其包括：将权利要求1所述圆红酵母置于发酵培养基中发酵，得到鲨鱼酸甘油酯。
[0014]在一些实施例中，所述方法包括：将第一方面所述圆红酵母经扩大培养后，置于发酵培养基中发酵，得到鲨鱼酸甘油酯。
[0015]在一些实施例中，所述发酵培养基包括碳源、氮源、磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸钠、微量元素和维生素。
[0016]在一些实施例中，所述碳源包括葡萄糖、蔗糖、果糖、山梨醇、甘油中的至少一种，优选为葡萄糖。所述碳源包括葡萄糖，有利于降低菌体需氧量，有利于工业化发酵。
[0017]在一些实施例中，所述氮源包括硫酸铵、尿素、酵母膏、大豆蛋白胨中的至少一种，优选为硫酸铵。所述氮源包括硫酸铵，有利于提高产物产量和鲨鱼酸甘油酯发酵效价。
[0018]在一些实施例中，所述微量元素包括铁元素、硼元素、铜元素、锰元素、钼元素、锌元素中的至少一种。在一些实施例中，所述微量元素包括铁元素，采用铁元素有利于提高菌体的生长速度、代谢碳源速度和提高鲨鱼酸甘油酯的产量。在一些实施例中，所述微量元素包括铁元素、硼元素、铜元素、锰元素、钼元素和锌元素。
[0019]在一些实施例中，所述微量元素包括氯化铁、硼酸、硫酸铜、硫酸锰、钼酸钠、硫酸锌中的至少一种。在一些实施例中，所述微量元素包括氯化铁、硼酸、硫酸铜、硫酸锰、钼酸钠和硫酸锌。
[0020]在一些实施例中，所述维生素包括生物素、泛酸或其盐、叶酸、肌醇、烟酸、吡哆醇、核黄素、硫胺素中的至少一种。在一些实施例中，所述维生素包括生物素、泛酸钙、叶酸、肌醇、烟酸、吡哆醇、核黄素、硫胺素中的至少一种。在一些实施例中，所述维生素优选包括泛酸或其盐(如泛酸钙)，所述泛酸或其盐有利于提高菌体的生长速度、代谢碳源速度和提高鲨鱼酸甘油酯的产量。在一些实施例中，所述维生素包括生物素、泛酸钙、叶酸、肌醇、烟酸、吡哆醇、核黄素和硫胺素。
[0021]在一些实施例中，所述发酵培养基的pH为4.5
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7.0。在一些实施例中，所述发酵培养基的pH为5.5
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6.5。在一些实施例中，所述发酵培养基的pH优选为6.0。所述发酵培养基的pH为6.0有利于提高菌株生长代谢和鲨鱼酸甘油酯的产量。
[0022]在一些实施例中，所述发酵的发酵温度为25℃
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30℃，优选为28℃。所述发酵的发酵温度为28℃有利于提高菌株生长代谢和鲨鱼酸甘油酯的产量。
[0023]在一些实施例中，以发酵培养基的总体积计算，所述发酵培养基包含硫酸铵15g/L
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25g/L、葡萄糖30g/L
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600g/L、磷酸二氢钾13g/L
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22g/L、硫酸镁3g/L
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8g/L、硫酸亚铁10mg/L
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40mg/L、硫酸钙0.2g/L
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2g/L、硫酸钠0.2g/L
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2g/L、微量元素溶液0.5ml/L
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3ml/L和
维生素混合液0.5ml/L
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3ml/L，以及溶剂，溶剂为水；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆红酵母(拉丁名：Rhodotorula toruloides)，其保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC NO：M 20221564。2.权利要求1所述圆红酵母在制备鲨鱼酸或鲨鱼酸甘油酯中的应用。3.一种制备鲨鱼酸甘油酯的方法，其包括：将权利要求1所述圆红酵母置于发酵培养基中发酵，得到鲨鱼酸甘油酯。4.根据权利要求3所述的方法，其包括：将权利要求1所述圆红酵母经扩大培养后，置于发酵培养基中发酵，得到鲨鱼酸甘油酯。5.根据权利要求3所述的方法，所述发酵培养基包括碳源、氮源、磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸钠、微量元素和维生素；和/或所述碳源包括葡萄糖、蔗糖、果糖、山梨醇、甘油中的至少一种，优选为葡萄糖；和/或所述氮源包括硫酸铵、尿素、酵母膏、大豆蛋白胨中的至少一种，优选为硫酸铵；和/或所述微量元素包括铁元素、硼元素、铜元素、锰元素、钼元素、锌元素中的至少一种；和/或所述微量元素包括氯化铁、硼酸、硫酸铜、硫酸锰、钼酸钠、硫酸锌中的至少一种；和/或所述维生素包括生物素、泛酸或其盐、叶酸、肌醇、烟酸、吡哆醇、核黄素、硫胺素中的至少一种；和/或所述发酵培养基的pH为4.5
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7.0，优选为6.0；和/或所述发酵的发酵温度为25℃
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30℃，优选为28℃。6.根据权利要求3
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5任一项所述的方法，以发酵培养基的总体积计算，所述发酵培养基包含硫酸铵15g/L
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25g/L、葡萄糖30g/L
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600g/L、磷酸二氢钾13g/L
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22g/L、硫酸镁3g/L
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8g/L、硫酸亚铁10mg/L
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40mg/L、硫酸钙0.2g/L
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2g/L、硫酸钠0.2g/L
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2g/L、微量元素溶液0.5ml/L
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3ml/L和维生素混合液0.5ml/L
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3ml/L，以及溶剂，溶剂为水；所述微量元素溶液包含硼酸2.23g/L
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5.67g/L、硫酸铜102.2mg/L
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309.6mg/L、氯化铁1.22g/L
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4.55g/L、硫酸锰0.32g/L
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1.53g/L、钼酸钠0.95g/L
...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾世超，蔡秀莲，林晓慧，刘超霞，黄俊祥，叶舒婷，邢晨光，刘刚，
申请(专利权)人：厦门欧米克生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：