本技术涉及生物工程与食品工程领域,介绍了一种提升裂殖壶菌油脂发酵液中DHA含量及其sn-2 DHA比例的调控技术,包括裂殖壶菌藻粉的制备与应用。该技术旨在通过优化发酵条件,增强裂殖壶菌油脂中DHA的生物合成,提高其营养价值。
背景技术
二十二碳六烯酸(DHA, 22:6, n-3)是一种重要的多不饱和脂肪酸,具有促进婴幼儿大脑和神经发育,改善油脂代谢紊乱,增强免疫力等功能,被誉为“脑黄金”。过去,绝大部分人体获取DHA主要是通过摄入富含α-亚麻酸(ALA, 18:3, n-3)的食物,如坚果、肉、蛋制品等,然后借助体内的延长/去饱和酶途径将 ALA 转化为 DHA 进行利用,然而这种方式获得的DHA十分有限。近年来,深海鱼类成为了人类获取DHA的主要来源。
不仅如此,人类对DHA 的有效吸收率与DHA存储形式密切相关。市场上普遍销售的高纯度DHA主要是通过加工鱼油获得的乙酯型(Ethyl ester, EE)DHA,人体对EE-DHA的有效吸收率只有21%。此外,EE-DHA 由于在利用过程中会分解形成乙醇,可能会引起儿童及一些存在身体疾病人群的不良反应。天然藻油DHA主要以甘油三酯(TAG)的形态存在,人体对TAG-DHA的综合有效吸收率为 57%,而 TAG sn-2 位DHA的有效吸收率接近100%。裂殖壶菌是一种异养且富含油脂的海洋生物,具有巨大的油脂化合物生产潜力。裂殖壶菌可以积累占自身生物量接近70%的油脂,被认为是最适合工业化量产DHA油脂的微生物。然而,根据之前的研究,裂殖壶菌中脂肪酸主要以甘油三酯形式储存,虽然总脂肪酸中DHA占比可以达到接近50%,但是sn-2 DHA的比例普遍低于50%,DHA油脂的品质需要进一步提高。
目前,关于解裂殖壶菌生产DHA油脂的相关报道有很多,但是裂殖壶菌生产DHA油脂存在产量DHA比例低,sn-2 DHA比例低,缺少应用等的问题。例如,中国专利CN101979623A通过添加外源调节因子乙酸、柠檬酸和辛伐他汀的一种或几种组合时,可以促进裂殖壶菌合成DHA,使得裂殖壶菌中DHA最终产量从初始的35.51%提高到45%。中国专利CN117946875A通过从自然环境中经筛选、诱变、选育,获取裂殖壶菌TKD-2212菌种,经过分批补料发酵生产出的藻油的DHA含量在40-65%,其中sn-2位上DHA比例只有35-50%。中国专利CN114703238A通过控制碳源甘油补加时机解决了裂殖壶菌共同利用葡萄糖及甘油生产效率低的问题,油脂中DHA含量达到46.28%。中国专利CN118185850A通过单因素试验,确定了丁香提取物,白藜芦醇,表没食子儿茶没食子酸酯(EGCG)的最优添加量,并通过正交试验确定了复合FAS抑制剂最优配比,最终sn-2位上DHA比例接近60%。中国专利CN117844646A提供了一株高产DHA的裂殖壶菌HSc-01,在发酵罐中发酵,测得发酵液中DHA比例高达60.2%,但是油的产量仅有42g/L,并且其并没有深入测试裂殖壶菌藻粉的食用性质。
因此,获得一种更高效生产高品质DHA藻油(DHA比例高并且sn-2 DHA比例高),裂殖壶菌藻粉食用性质优异的发酵方法十分迫切。
实现思路