腐霉發(fā)酵生產(chǎn)EPA的過程控制研究.pdf

1、二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic acid，EPA）是一種重要的多不飽和脂肪酸，具有降低血液粘稠度、預防動脈粥樣硬化、預防心血管疾病、抗癌、抗炎等多種生理功能，在醫(yī)藥、食品以及化工行業(yè)已得到廣泛地應用。本文以腐霉D283菌株為研究對象，研究了其EPA發(fā)酵過程特征，并進行了相應的高產(chǎn)EPA發(fā)酵過程優(yōu)化控制，取得了如下研究結(jié)果：
　　 (1)研究了EPA發(fā)酵過程中的菌體生長速率和EPA合成速率等動力學參數(shù)的特征，提出了

2、以葡萄糖濃度、溶氧、pH為主要階段控制參數(shù)的分階段培養(yǎng)策略，并對不同階段的控制方案進行了優(yōu)化。通過階段控制，生物量和EPA產(chǎn)量分別達到14.32 g/L和0.554 g/L，比進行分階段控制前各提高了8%和15.4%。
　　 (2)進行了EPA 搖瓶高密度發(fā)酵研究，發(fā)現(xiàn)適當補充豆油、增加通氣量和流加碳源等分別有助于提高菌體密度、EPA含量和產(chǎn)量，其中，添加2.5%（W/V）的豆油能促進菌體積累，發(fā)酵后期提高通氣量可提高EPA含量

3、；研究還發(fā)現(xiàn)，以菌體最大生長速率對應的發(fā)酵時間為補糖起點，以120 ml/h的流加速率，流加30%（W/V）葡萄糖溶液300 ml，此方案得到菌體量和EPA產(chǎn)量分別為24.4 g/L和0.78 g/L，比不流加葡萄糖各提高38.65%和16.4%。
　　 (3)本文通過對腐霉D283生產(chǎn)的微生物油脂成分進行GC-MS檢測，初步推測了該菌株進行EPA合成的途徑，確定了該菌株EPA合成途徑的關(guān)鍵酶：（Δ12-desaturase,D

4、12和Δ15-desaturase,D15），并初步推斷該菌株具有罕見的Δ18-desaturase。
　　 (4)開展了EPA低溫發(fā)酵研究，結(jié)果顯示：發(fā)酵結(jié)束后的發(fā)酵液在8 ℃下，搖瓶轉(zhuǎn)速為150 rpm條件下，繼續(xù)發(fā)酵4天，EPA產(chǎn)量達到0.702 g/L，比低溫發(fā)酵前提高了18.4%；而發(fā)酵結(jié)束后的發(fā)酵液，在9.0℃下，向培養(yǎng)液中添加終濃度為20.3 g/L的乙醇、3.9 g/L的硝酸鈉，EPA產(chǎn)量可達到0.846 g/L