熱帶假絲酵母發(fā)酵油脂產(chǎn)十二碳二元酸的研究.pdf

1、長鏈二元酸是指碳鏈中有10-18個碳原子的二羧酸，包含飽和及不飽和二羧酸，是一種有廣泛用途的工業(yè)原料。在塑料、香料、涂料合成以及農(nóng)藥醫(yī)藥生產(chǎn)領(lǐng)域有著重要的作用。十二碳二元酸是長鏈二元酸的一種，通常由烷烴直接發(fā)酵獲取，而原油儲量的下降，長鏈二元酸生產(chǎn)所需石化原料資源的緊缺，導致了二元酸生產(chǎn)成本增加，因此尋找新的可持續(xù)的替代物已刻不容緩。本文對熱帶假絲酵母基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡進行了構(gòu)建和分析，研究以油脂或油脂酶解產(chǎn)物為原料發(fā)酵生產(chǎn)長鏈二元酸的

2、可行性，使用搖瓶以油脂為底物使用熱帶假絲酵母1798進行發(fā)酵測試，優(yōu)化熱帶假絲酵母1798油脂發(fā)酵的條件，研究脂肪酶的添加對發(fā)酵產(chǎn)十二碳二元酸的影響并通過油酸發(fā)酵測試分析十二碳二元酸的可能產(chǎn)生途徑，主要研究結(jié)果如下：
　　首先，以目前已發(fā)表的酵母基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡模型為基礎(chǔ)，結(jié)合代謝網(wǎng)絡圖的比較及基因組Blast分析，快速構(gòu)建出熱帶假絲酵母基因組規(guī)模代謝網(wǎng)絡模型。為研究熱帶假絲酵母發(fā)酵產(chǎn)生長鏈二元酸的過程，本研究將長鏈二元酸代謝相

3、關(guān)反應補充入所構(gòu)建的模型中，并對以油脂的基本單元一元酸為底物進行長鏈二元酸發(fā)酵過程的效果模擬分析，發(fā)現(xiàn)脂肪酸發(fā)酵產(chǎn)生長鏈二元酸過程較烷烴發(fā)酵對氧氣的需求明顯降低，證明了以油脂或油脂酶解產(chǎn)物為原料發(fā)酵生產(chǎn)長鏈二元酸的可行性。
　　其次，以油脂為底物，利用熱帶假絲酵母1798進行發(fā)酵，HPLC法測定結(jié)果顯示發(fā)酵液中存在長鏈二元酸組分，證明以油脂代替烷烴為底物進行發(fā)酵產(chǎn)二元酸是可行的。確定了最佳發(fā)酵條件：恒溫震蕩培養(yǎng)箱的轉(zhuǎn)速為200r/

4、min，三角瓶裝液量為50mL，使用擋板瓶，最適接種量為10％，最適發(fā)酵溫度為30℃，最適發(fā)酵pH值為5.0，底物油脂的最適濃度為7.5，乳化劑吐溫60的最適濃度為0.05%，尿素的最適濃度為0.12%，在此發(fā)酵條件下，油脂的轉(zhuǎn)化率可以達到5%。此外發(fā)酵結(jié)果顯示熱帶假絲酵母1798利用油脂的速率低于利用烷烴的速率。
　　最后，通過脂肪酶胞外補加實驗測定脂肪酶對油脂轉(zhuǎn)化的影響，搖瓶發(fā)酵實驗發(fā)現(xiàn)菌株自身產(chǎn)脂肪酶的量為11.1g/L，低