一种花生四烯酸的快速高产方法技术

本发明专利技术公开了一种花生四烯酸的快速高产方法，以高山被孢霉为发酵菌株，发酵培养基中，总磷含量控制在０．５～０．９ｇ／Ｌ。本发明专利技术方法通过控制磷浓度可明显缩短发酵周期，增加多不饱和脂肪酸的产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及花生四烯酸的生产方法，具体涉及利用高山被孢霉发酵生产花生四烯酸的快速高产方法。
技术介绍
花生四烯酸(Arachidonic Acid，简称AA，即5， 8， 11， 14- 二十碳四烯酸) 属于-6系列长链多不饱和脂肪酸，具有多种生理活性是构成神经组织的重要结 构脂类，它对婴幼儿的脑发育和视力功能至关重要。它能帮助神经系统的信息正常 传递，增强记忆，对人体视力、大脑功能和协调能力起着极为重要的作用Carlson S. E丄ong-ch3i即oly皿s3tu:rated fatty acids and development of human infant [J]. Acta Paediatric Su卯lement， 1999， 430 :72-77.；是二十碳族生物活性物质如前列腺素 E2(PGE2)、前列环素(PGI2)、血栓烷A2(TXA2)、白三烯B4(LTB4)和C4(LTC4)的直接前体， 这些生物活性物质对脂蛋白代谢、血液流变学、血管弹性、白细胞功能和血小板激活等具 有重要的调节作用Meydani M. Modulation of platelet thromboxane A2 and aortic prostacyclin synthesisby dietary selenium and vitamin E[J]. Biol. Trace Elem. Res. 1992(33) :79-86 ;Greeberg-LevyS. H. ， Budowski P. ， Grossman S丄ipoxygenase and other enzymes of arachidonic acidmetabolism in the brain of chicks affected by nutritional enc印halomalacia[J]. Int. J. Biochem. 1993， 3 (25) :403-409；具有调节体内多种离子通道作用，维持细胞膜功能，控制细胞膜的通透性，维持机体保水性等许多 重要的生理功能，是人体必需的脂肪酸之一Van derZee L. ， Nelemans A. ， Den Hertog A.Arachidonic acid is functioning as a second messenger inactivating the Ca2+entry process on Hl-histam inoc印tor stimulation in DDT1 MF-2 cells[J]. Biochem. J. ，1995,305(3) :859-864。 花生四烯酸的生产方法，主要以发酵生产为主。CN1323904A的发酵培养基配方中， 磷元素的来源主要是玉米粉糖化液800 1200mL，酵母粉12 18g/1000mL，牛肉膏3 6g/1000mL， KH2P04 0. 5 1. 0g/1000mL，其中磷的含量较高，培养时间长达10 20天。 高山被孢霉发酵法被认为是生产AA的最好方法而被广泛研究报道，并且已经进 行工业化生产。但是，针对培养基优化这方面的工作，大部分都集中在碳源和氮源两种主要 物质上，而对于磷源的研究十分罕见。但是磷源作为微生物生长所必须的元素，在微生物体 内起着极其重要的作用1、微生物在充足好氧条件下，贮存磷酸盐作为能量储备，贮存的聚 合磷酸盐可以转化为ATP， ATP的利用又可以释放出磷姜登岭，张晓健.饮用水中磷对微 生物生长的限制作用[J].中国给水排水，2004，20 :26-28。ATP作为细胞内的储能物质在 微生物体内参与大量的化学反应过程。对于脂肪酸合成，葡萄糖经过糖酵解途径(EMP途 径)和三羧酸循环(TCA循环)生成脂肪酸合成前体物质乙酰辅酶A，三羧酸转运体系为脂 肪酸合成提供大量的还原力NADPH，脂肪酸在前体乙酰辅酶A和还原力的驱动下合成。在脂 肪酸合成的一系列过程中，ATP作为高能磷酸键的载体，起到了关键性的作用。2、构建细胞结构组织Xiaoli Shi丄iuyan Yang， Lijimn Jiang， Fanxiang Kong， Boqiang Qin， Gimng Gao. Intracellular phosphorus metabolism and growth ofMicrocystis aeruginosa in dark/light cycles under various redox potential differenceconditions[J]. Hydrobiologia, 2007， 581 :167-176，微生物细胞膜主要由磷脂双分子层构成，中间镶嵌着 蛋白质，磷脂双分子层主要由碳氢氧磷组成。 对于调节磷浓度在微生物发酵研究中已有些报到，Riscaldati等利用少根根霉 (Rhizopus arrhizus)NRRL1526进行延胡索酸发酵时，在磷限制条件下，用碳酸铵调节pH， 延胡索酸关于消耗葡萄糖的得率比氨限制时明显提高。在不同KH2P04浓度下，随着磷浓 度的提高，发酵时间縮短，说明微生物发酵周期与磷浓度有关。在利用微生物合成聚羟基 烷羧酸(PHA)时，使用磷限制的培养基有利于这种高分子化合物的生产。例如Lee等用 恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)KT2442合成MCL-PHA，随着培养基中磷浓度的降低， PHA生产速率提高叶勤，发酵过程原理M，化学工业出版社，2005， 97-98。Sousa-Pinto 等利用Gelidium robustum产琼脂时同样发现培养基中的磷浓度对发酵周期和琼脂产率 都有影响，发酵周期随着磷浓度增大而縮短，降低磷浓度有利于琼脂产率的提高Isabel Sousa_Pinto，Ray Lewis,Miriam Polne—Fuller. The effect of phosphateconcentration on growth and agar content of Gelidium obustum(Gelidiaceae， Rhodophyta) inculture. Hydrobiologia,1996， 326/327 :437-443。 因此，磷源的研究对于微生物发酵周期及产物合成非常重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该方法的建立是基于磷源对高山被孢霉发酵生产花生四烯酸过程影响的研究。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下 —种花生四烯酸的快速高产方法，以高山被孢霉为发酵菌株，发酵培养基中，总磷 含量为0. 5 0. 9g/L。 优选的，发酵培养基中，总磷含量为0. 7g/L。 其中，所述的发酵培养基，以葡萄糖为碳源，以酵母膏为氮源和磷源，以磷酸二氢 钾为磷源。 具体的，所述的发酵培养基包括如下组分葡萄糖70 150g/L，酵母膏6 12g/ L， KH2P04 0. 3 1. 85g/L， MgSO 7H20 0. 5 lg/L， NaN03 2 6g/L，泛酸f丐0. 1 2g/L， 维生素C 0. 2 lg/L，pH值7. 0 8. 0。优选的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种花生四烯酸的快速高产方法，以高山被孢霉为发酵菌株，其特征在于发酵培养基中，总磷含量为０．５～０．９ｇ／Ｌ。

【技术特征摘要】
一种花生四烯酸的快速高产方法，以高山被孢霉为发酵菌株，其特征在于发酵培养基中，总磷含量为0.5～0.9g/L。2. 根据权利要求1所述的花生四烯酸的快速高产方法，其特征在于发酵培养基中，总 磷含量为0. 7g/L。3. 根据权利要求1所述的花生四烯酸的快速高产方法，其特征在于所述的发酵培养 基，以葡萄糖为碳源，以酵母膏为氮源，以磷酸二氢钾为磷源。4. 根据权利要求3所述的花生四烯酸的快速高产方法，其特征在于所述的发酵培养基 包括如下组分葡萄糖70 150g/L，酵母膏6 12g/L， KH2P040. 3 1. 85g/L， MgSO 7H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄和，范益春，彭超，纪晓俊，刘欣，常淑梅，任路静，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]