DHA工艺产业化研究.doc

DHA工艺产业化研究.docDHA工艺产业化研究【摘要】DHA市场潜力巨大,估计全球在市场开发阶段每年需求DHA量为10万吨,通过微生物发酵法生产高品质的DHA产品具有较大的生产优势。【关键词】DHA;裂殖壶菌;产业化DHA,又称“脑黄金”,全名二十二碳六烯酸,是一种多元不饱和脂肪酸,人体自身难以合成,必须从外界摄取。DHA属于人体必需脂肪酸之一,有重要的生理调节功能和保健作用,缺乏时可引发一系列症状,包括生长发育迟缓、皮肤异常、鳞屑、不育、智力障碍等,另外还对心血管疾病有特殊预防和治疗效果。有关研究还表明,DHA能作用于许多不同类型的组织和细胞,具有抑制炎症及免疫的作用,包括减少炎症因子的产生,抑制淋巴细胞增殖等,DHA还具有预防老年痴呆症、神经性疾病的功效。利用微生物的生物合成能力,尤其是合成ω-3多元不饱和脂肪酸的能力,进行ω-3多元不饱和脂肪酸商业化生产,被视为大有发展前景的DHA来源。因此,美日等发达国家纷纷对微生物发酵生产DHA进行研究,取得了很大的进展。迄今为止DHA生产菌最有希望的来源主要集中于海生异养微藻和破囊壶菌、裂殖壶菌等海生真菌,在它们体内DHA以甘油三酯形式存在,与鱼油中DHA的存在形式完全一致。34304总脂肪酸中50%均为DHA,%淀粉的培养基上光照培养,其DHA产量达到511mg/L;;28210在培养基中有更分散的形态,在初步优化培养基条件后,28210最高DHA产量达到850mg/L;Nakahara等从Yap岛珊瑚礁区域分出的一株破囊壶菌SR21无论是DHA产量或生产率都很高,/L,这是迄今为止已报道的利用微生物生产DHA的最高值。最早将裂殖壶菌应用于商业化生产的是美国的Omega生物技术公司。早在1991年,该公司就研究出了一套裂殖壶菌的培养工艺,培养48h后,菌体的生物量可达20g/L,DHA达细胞干重的10%。10多年前,Market生物科技收购了Omega生物技术公司,并已成功筛选出异养微藻培养生产富含DHA的菌种,并在培养条件上进行了深入探索,DHA产量提升到40~45g/L。总之,近年来利用微生物发酵法生产DHA的研究已经取得了重大进展,国外已有商业化生产的成功先例,我国目前这方面的工作则刚起步,所进行的工作主要集中在以下几个方面:(1)从海洋生物群中继续筛选DHA含量高,且易于分离提纯的海洋真菌、细菌和微藻;(2)对现有的几种高产DHA的微生物继续进行诱变等改造,以提高其生产能力,通过借鉴王菊芳[1]研究碳氮比对隐甲藻(Crypthecodiniumcohnii)的DHA含量的影响,以及当Nitzschiaclosterium培养温度从10℃升高到25℃时,%%[2],对现有发酵工艺和反应器进行改进;(3)研究DHA的浓缩提纯技术。随着基因工程等现代生物技术的发展,对海洋微生物进行基因改造、筛选,发酵工艺技术和下游分离提纯技术的改进,作为利用鱼油生产DHA的替代方法的微生物发酵法生产DHA也已获得巨大进步。我们的DHA工艺产业化研究主要集中于以下几个方面:1)技术路线:用DHA高产菌株裂殖壶菌,采用廉价的发酵培养基碳源、氮源等,利用代谢控制法实现裂殖壶菌的高密度培养的