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一种裂殖壶藻的 发酵工艺

阅读：2发布：2020-05-28

专利汇可以提供一种裂殖壶藻的发酵工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种裂殖壶藻的发酵工艺，该发酵工艺包括如下步骤：(1)取裂殖壶藻藻种，制备种子液；(2)将步骤(1)制备种子液接入培养基中，其中，种子液接种量为2-3％；(3)在温度为25-28℃的条件下发酵48-56h，即可。本发明发酵工艺制备的裂殖壶藻藻粉蛋白含量在45-50％，脂肪酸含量在25-35％，DHA含量在10-15％，相较于现有技术的藻粉更适用于水产养殖。且本发明发酵工艺通过控制碳源、氮源流加时间，可在较短的发酵时间内获得较高的裂殖壶藻生物量和DHA含量。同时，本发明发酵过程大幅降低了原料中氮源成本和总发酵成本。此外，本发明流加碳源、氮源过程易操作，适合裂殖壶藻大规模发酵，有利于工业化生产。，下面是一种裂殖壶藻的发酵工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种裂殖壶藻，其特征在于：它是由中国典型培养物保藏中心保藏的保藏号：CCTCC No:M2015591的裂殖壶藻Schizochytrium sp.SLTW3。
2.一种裂殖壶藻的发酵工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)取裂殖壶藻藻种，制备种子液；
(2)将步骤(1)制备种子液接入培养基中，其中，种子液接种量为2-3％；
(3)在温度为25-28℃的条件下发酵48-56h，即可。
3.根据权利要求2所述的发酵工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述裂殖壶藻藻种是由中国典型培养物保藏中心保藏的保藏号：CCTCC No:M2015591的裂殖壶藻Schizochytrium sp.SLTW3。
4.根据权利要求2所述的发酵工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述种子液由如下方法制备：在固体培养基中划线裂殖壶藻，25-28℃培养36-48h得单菌落；再在种子培养基中接种单菌落，在28℃、180r/min振荡培养16-24h，即得；
优选地，所述接种单菌落为每50mL种子培养基接种1-2个单菌落。
5.根据权利要求4所述的发酵工艺，其特征在于：所述固体培养基中成分如下：葡萄糖
5g/L，酵母浸粉1g/L，蛋白胨1g/L，海盐1g/L，琼脂17g/L；所述固体培养基的pH为6.0；
所述种子培养基中成分如下：葡萄糖20-30g/L，酵母浸粉5-10g/L，蛋白胨5-10g/L，海盐15-25g/L；所述种子培养基的pH为6.0-7.0。
6.根据权利要求2所述的发酵工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述培养基中成分如下：
葡萄糖60-90g/L，玉米浆10-20g/L，酵母浸粉5-10g/L，蛋白胨5-10g/L，海盐15-25g/L，硫酸镁2-3g/L，磷酸二氢钾2-3g/L，氯化钾0.5-1.5g/L，硫酸铵1-3g/L；
和/或，步骤(3)中，所述发酵时的pH为6.0-7.0；
优选地，步骤(3)中，所述pH使用氨水调节。
7.根据权利要求2所述的发酵工艺，其特征在于：步骤(3)中，所述发酵24h前，溶氧量为
20～30％，发酵24h及24h后，溶氧量为0～5％；
和/或，步骤(3)中，发酵培养24～48h期间流加氮源和碳源。
8.根据权利要求7所述的发酵工艺，其特征在于：所述氮源流加速度为62g/h；所述碳源流加速度为78g/L；
优选地，所述氮源为玉米浆，所述碳源为葡萄糖。
9.根据权利要求2所述的发酵工艺，其特征在于：步骤(3)中，所述发酵在发酵罐中进行，所述发酵罐的通气量为0.7～1m3/h，罐压为0.05MPa，发酵罐转速为200～500rpm。
10.根据权利要求2所述的发酵工艺，其特征在于：步骤(3)中，所述发酵中，发酵24～
48h时，葡萄糖含量为10-20g/L。

说明书全文

一种裂殖壶藻的发酵工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种裂殖壶藻的发酵工艺。

背景技术

[0002] 裂殖壶藻是一种海洋真菌，其具备生长快、油脂含量高的特点，其中总油脂中有90％以上为不饱和脂肪酸DHA。裂殖壶藻粉中的DHA与鱼油中的 DHA形式完全一致，且EPA含量较低，更易于被人体吸收。

[0003] 裂殖壶藻是目前工业化生产DHA的主要菌种之一，现已有不少关于利用裂殖壶藻发酵方面的专利，涉及菌种改良、培养基选择、发酵工艺优化等领域。目前关于获取高产生物量和DHA的裂殖壶藻发酵工艺研究的主要专利有CN106636235、CN104031843、CN105018539，其中CN106636235专利采用分罐发酵方法可以使裂殖壶藻的生物量达到120-180g/L，油脂含量达 45-60％，DHA占油脂含量40-50％；虽然采用分罐发酵的方法可以获得较高的裂殖壶藻生物量和油脂，但分罐发酵也存在一些弊端，如发酵时间较长、实际生产中操作困难以及发酵过程染菌风险较高。CN105018539公开的低温胁迫发酵工艺可使裂殖壶藻生物量达到120-150g/L，DHA达到40-50g/L，该种发酵工艺也存在发酵时间长、低温发酵导致能耗增加的弊端。CN104031843 公开的一种裂殖壶藻发酵方法中，裂殖壶藻生物量为180-200g/L，DHA产量为50-65g/L，这是目前报道裂殖壶藻发酵达到的最大生物量和DHA含量的发酵工艺。

[0004] 目前，国内裂殖壶藻发酵获取的藻粉营养指标一般蛋白含量在20-25％，脂肪酸含量在50-60％，DHA含量在25-30％；而适合水产养殖使用的裂殖壶藻藻粉蛋白质含量在45-50％，脂肪酸含量在25-35％，DHA含量在10-15％。可见现有技术中裂殖壶藻发酵获取的藻粉其营养结构组分不适合水产养殖使用。因此，需要研究一种适合水产养殖的裂殖壶藻藻粉。

发明内容

[0005] 为了解决上述问题，本发明提供了一种裂殖壶藻的发酵工艺。

[0006] 本发明提供了一种裂殖壶藻，它是由中国典型培养物保藏中心保藏的保藏号：CCTCC No:M2015591的裂殖壶藻Schizochytrium sp.SLTW3。该裂殖壶藻的保藏日期为：
2015年10月08，保藏地址是：中国武汉武汉大学。

[0007] 本发明还提供了一种裂殖壶藻的发酵工艺，包括如下步骤：

[0008] (1)取裂殖壶藻藻种，制备种子液；

[0009] (2)将步骤(1)制备种子液接入培养基中，其中，种子液接种量为2-3％；

[0010] (3)在温度为25-28℃的条件下发酵48-56h，即可。

[0011] 进一步地，步骤(1)中，所述裂殖壶藻藻种是由中国典型培养物保藏中心保藏的保藏号：CCTCC No:M2015591的裂殖壶藻Schizochytrium sp.SLTW3。

[0012] 进一步地，步骤(1)中，所述种子液由如下方法制备：在固体培养基中划线裂殖壶藻，25-28℃培养36-48h得单菌落；再在种子培养基中接种单菌落，在28℃、180r/min振荡培养16-24h，即得；

[0013] 优选地，所述接种单菌落为每50mL种子培养基接种1-2个单菌落。

[0014] 进一步地，所述固体培养基中成分如下：葡萄糖5g/L，酵母浸粉1g/L，蛋白胨1g/L，海盐1g/L，琼脂17g/L；所述固体培养基的pH为6.0；

[0015] 所述种子培养基中成分如下：葡萄糖20-30g/L，酵母浸粉5-10g/L，蛋白胨5-10g/L，海盐15-25g/L；所述种子培养基的pH为6.0-7.0。

[0016] 进一步地，步骤(2)中，所述培养基中成分如下：葡萄糖60-90g/L，玉米浆10-20g/L，酵母浸粉5-10g/L，蛋白胨5-10g/L，海盐15-25g/L，硫酸镁2-3g/L，磷酸二氢钾2-3g/L，氯化钾0.5-1.5g/L，硫酸铵1-3g/L；

[0017] 和/或，步骤(3)中，所述发酵时的pH为6.0-7.0；

[0018] 优选地，步骤(3)中，所述pH使用氨水调节。

[0019] 进一步地，步骤(3)中，所述发酵24h前，溶氧量为20～30％，发酵24h 及24h后，溶氧量为0～5％；

[0020] 和/或，步骤(3)中，发酵培养24～48h期间流加氮源和碳源。

[0021] 进一步地，所述氮源流加速度为62g/h；所述碳源流加速度为78g/L；

[0022] 优选地，所述氮源为玉米浆，所述碳源为葡萄糖。

[0023] 进一步地，步骤(3)中，所述发酵在发酵罐中进行，所述发酵罐的通气量为0.7～1m3/h，罐压为0.05MPa，发酵罐转速为200～500rpm。

[0024] 进一步地，步骤(3)中，所述发酵中，发酵24～48h时，葡萄糖含量为 10-20g/L。

[0025] 本发明裂殖壶藻的发酵工艺制备的裂殖壶藻藻粉蛋白含量在45-50％，脂肪酸含量在25-35％，DHA含量在10-15％，相较于现有技术中的裂殖壶藻藻粉(现有技术的裂殖壶藻藻粉蛋白含量在20-25％，脂肪酸含量在50-60％， DHA含量在25-30％)更适用于水产养殖。且本发明发酵工艺通过控制碳源、氮源流加时间，可在较短的发酵时间内获得较高的裂殖壶藻生物量和DHA 含量。同时，本发明发酵过程所需能耗低、无需加入磷酸调节pH、以成本较低的氨水作为pH调节剂和无机氮源、培养基成份简单，大幅降低了原料中氮源成本和总发酵成本。此外，本发明流加碳源、氮源过程易操作，适合裂殖壶藻大规模发酵，有利于工业化生产。

[0026] 显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

[0027] 以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

具体实施方式

[0028] 本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。

[0029] 实施例1、本发明裂殖壶藻的发酵工艺

[0030] 1、复苏制备裂殖壶藻种子液

[0031] 将保藏在-80℃的甘油罐里的裂殖壶藻藻种(由中国典型培养物保藏中心保藏的保藏号：CCTCC No:M2015591的裂殖壶藻Schizochytrium sp. SLTW3。)经划线培养于装有固体培养基的平板上，在25-28℃固体培养箱内，经36-48h培养得到单菌落。

[0032] 再在装有50mL种子培养基的250mL三角瓶中接种1-2个的单菌落， 28℃、180r/min下振荡培养16-24h，即得种子液。

[0033] 固体培养基成分如下(g/L)：葡萄糖5，酵母浸粉1，蛋白胨1，海盐1，琼脂17；所述固体培养基的pH为6.0；

[0034] 种子培养基成分如下(g/L)：葡萄糖20-30，酵母浸粉5-10，蛋白胨5-10，海盐15-25；所述种子培养基的pH为6.0-7.0。

[0035] 2、本发明裂殖壶藻的发酵工艺

[0036] 将裂殖壶藻种子液以2-3％的接种量，接入装有12L灭菌培养基的20L 发酵罐中，全程发酵温度控制在25-28℃；全程用氨水调控所述发酵时的pH 为6.0-7.0，当pH高于7.0时，无需再进行调控。

[0037] 发酵罐中培养基成分如下(g/L)：葡萄糖60-90，玉米浆10-20，酵母膏 5-10，蛋白胨5-10，海盐15-25，硫酸镁2-3，磷酸二氢钾2-3，氯化钾0.5-1.5，硫酸铵1-3。

[0038] 发酵罐通气量为0.7-1m3/h；罐压0.05MPa；转速200-500rpm。发酵24h 前，溶氧量控制在20-30％，24h及24h之后，溶氧量控制在0-5％。发酵过程中以溶氧为控制指标，调整通气量、罐压及搅拌转速。发酵培养24h-48h 期间流加玉米浆(氮源)和葡萄糖(碳源)，玉米浆流加速度控制在62g/h左右，葡萄糖流加速度控制在78g/L左右，且在24-48h之间保持发酵罐中葡萄糖含量在10-20g/L。经48h发酵后，获得裂殖壶藻生物量为120-140g/L，蛋白含量在45-50％，总脂肪酸含量在25-35％，DHA含量在10-15％。

[0039] 综上，本发明裂殖壶藻的发酵工艺制备的裂殖壶藻藻粉蛋白含量在 45-50％，脂肪酸含量在25-35％，DHA含量在10-15％，相较于现有技术中的裂殖壶藻藻粉更适用于水产养殖。且本发明发酵工艺通过控制碳源、氮源流加时间，可在较短的发酵时间内获得较高的裂殖壶藻生物量和DHA含量。同时，本发明发酵过程所需能耗低、无需加入磷酸调节pH、以成本较低的氨水作为pH调节剂和无机氮源、培养基成份简单，大幅降低了原料中氮源成本和总发酵成本。此外，本发明流加碳源、氮源过程易操作，适合裂殖壶藻大规模发酵，有利于工业化生产。

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