產(chǎn)GLA深黃被孢霉菌體脂肪酸及其代謝規(guī)律的研究.pdf

1、γ-亞麻酸(γ-linolenicacid，GLA)是ω-6系列的多不飽和脂肪酸，它是花生四烯酸(ARA)和前列腺素(PG)、血栓素A2(TxA2)和白三烯(LT)的直接前體，作為人體必需脂肪酸參與細胞膜的組成，具有調(diào)節(jié)細胞的生理生化活性等一系列作用。已在醫(yī)藥和食品等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。利用微生物發(fā)酵法具有不受原料和氣候限制、生產(chǎn)周期短、成本低和易于提取的優(yōu)點，因此，引起了國內(nèi)外研究的熱點，研究主要集中在培養(yǎng)條件和菌種選育等方面。而目

2、前這些研究的關(guān)注總脂肪量和GLA含量與產(chǎn)量的變化，但對于這些因素改變GLA含量機理的研究較少報道。由于菌體油脂中的脂肪酸是GLA合成的直接前體或中間代謝產(chǎn)物，其含量的變化蘊涵著GLA合成中一些關(guān)鍵代謝過程狀況的信息。通過分析脂肪酸含量的變化，來探討不同培養(yǎng)條件對GLA合成變化調(diào)控機制的研究，將為進一步明確GLA合成的調(diào)控機理提供依據(jù)及奠定基礎(chǔ)。 利用GC測定了菌體油脂中脂肪酸的組分，其中主要為C16和C18系列脂肪酸。根據(jù)其各種

3、脂肪酸含量和比例與不飽和脂肪酸的合成途徑，確定∑C18/∑C16、G/L、(G+L)/0、IUFA，四值作為脂肪酸分析的指標值，可較好的反應(yīng)GLA的合成能力，其生物化學意義如下：∑C18/∑C16表示脂肪酸碳鏈延長程度，G/L(亞麻酸/亞油酸)、(G+L)/O((亞麻酸+亞油酸)/油酸)分別表示△6-和△12-位的脂肪酸脫氫的作用，IUFA則表示脂肪酸的不飽和度即整體的脂肪酸脫氫的程度。 葡萄糖、銨離子、金屬離子、緩沖劑、表面活

4、性劑、溶氧和溫度等因素對深黃被孢霉合成GLA的影響的結(jié)果表明：銨離子對GLA合成中脂肪酸△6-位脫氫、油脂的不飽和度和碳鏈延長有明顯的影響；Ca2+對脂肪酸△12-位脫氫有促進作用；0.3％NaAC可對△6-和△12-脂肪酸脫氫酶活活性有明顯的增強作用；低溫培養(yǎng)可明顯增強△6-位脂肪酸脫氫和碳鏈延長的作用。 選取兩中培養(yǎng)基A和B(含有0.3％NaAc)和不同培養(yǎng)溫度(28℃、25℃、20℃、15℃，最初的4天均為28℃培養(yǎng))，進

5、行搖瓶試驗，測定不同培養(yǎng)時間段的參數(shù)，來分別分析GLA％(油脂中含量)與生物量、葡萄糖消耗、pH、GLA產(chǎn)量、主要的副產(chǎn)物脂肪酸與脂肪酸分析指標值的時序上變化的規(guī)律，進一步探索此兩種因素影響GLA合成的機制。結(jié)果表明：脂肪酸△6-位的脫氫作用的增強滯后于菌體生長、油脂的合成、脂肪酸碳鏈延長與脂肪酸△12-位的脫氫程度的增大。在添加有醋酸鈉的培養(yǎng)基B中，GLA的合成(△6-位脫氫的作用)較培養(yǎng)基A的時序上有較明顯的提前，并且在培養(yǎng)中期(4

6、-5d后)油脂中脂肪酸含量和脂肪酸分析值等就進入基本穩(wěn)定的狀態(tài)。這可能是因為pH的控制和醋酸鈉可在胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為乙酰CoA。于28℃培養(yǎng)4天后改用低溫培養(yǎng)，多不飽和脂肪酸包括GLA的合成的代謝得到增強。并且由于△9-脫氫酶對僅對底物硬脂酰CoA有很強的活性，所以迫使碳鏈長度(C16→C18)的提高來增加油脂的不飽和度，提高細胞膜的流動性。低溫打破了原本培養(yǎng)中后期(4-8d)的脂肪酸含量與分析指標穩(wěn)定變化趨勢，但低溫對脂肪酸△12-位的脫氫程