γ—亚麻酸生产技术

《广州食品工业科技) Gtmngzhou Food Science and Technology Vo1．18 No．1(总 69) 一 亚麻酸生产技术 黄亚东 (江苏省食品学校生物化工系 223001) 摘 要 一亚麻酸是^体必须的多价不饱和脂肪酸之 饲料等领域 其生 产工 艺先后经过斜面培养、卡氏罐培养 、 质 量检侧等过程 关键词 一亚麻酸 发酵 功能性食 品 营养 保健 一 是舍成人体前列腺素 的前 体物质 ，可应 用于 医药 食品 、化妆 品及 级发酵 、二圾发酵 、三级发酵 、菌体收 获、造粒 、蜞 干、油脂莘取 、纯 化 一 亚麻酸( 一Linolenic acid简称 GLA)学名为顺 式 一6，9，12一十八 碳三 烯 酸 ；商 品名称：月见草 油 (Evening primrose oil)、玻璃苣油(Borage oil)、真菌油脂 (Fungal hpid)、真菌降脂素等。 一 亚麻酸是多价不饱和脂肪酸之一，具有很 高 的食用和药用价值。作为人体 的一种必需脂肪酸．它 是食物中的亚油酸转化成 为前列腺 素及 白细胞介 素 一 2(主要适应症为转移性肾癌的中间物质 )的前体物 质 ， 一亚麻酸具有降低 中性脂、胆固醇、血压、血小板 凝聚力、血粘度等作用 ，可用于预防高血脂 、动脉硬化 及心脑疾病。 这种必需脂肪酸在体 内不能 自身合成，必须从食 物中摄取。 一亚麻酸在人体 内可 未脂化的形式存 在或者以酯化的形式参与胆固醇酯、甘油三脂和磷脂 的组成成分，因此 7一亚麻酸是生物细胞的重要组成， 并且赋予细胞膜 流动性、柔韧性和选择通透性，在膜 的结构上和功能上行使特殊作用；另外， 一亚麻酸又是 前列腺素、白三烯、血栓素等生物活性物质的前体物质， 在机体的物质代谢 和生理 调控上发挥着重要作用，对 机体的抗病和抗衰老有着显著的效果。 一 亚麻酸对治疗人体的心血管疾病 、糖尿病 等 也有一定的疗效 ，因而可被用作健康食 品的功能因子 或被高度纯化制成药品。 一亚麻酸的生产方法主要 有两种。其一是 玻璃 苣、黑加仑、月见草 等植物 的 种子为原料，通过压榨获得油脂 ，然后经过精练而成。 月见草的种子经榨油工艺而获得月见草油，其 中 一 亚麻酸含量约为 8％ 一10％，其 二是通过一些低等墼 状真菌发 酵而得。本文主要介绍微生物发酵法生产 GLA的工艺技术 。 1 菌种 用于发酵生产 一亚麻酸的微生物主要是某些低 等 的 丝 状 真 菌 ，被 孢 霉 属 (Mortierelh)、根 霉 属 (Rhizopus)、小 克银汉 霉 属 (Cunnigharrlalla)、毛霉 属 28 (Mucor)和枝霉属(Thamnidium)等 。其中最适用于工 业化生产的菌株主要是经诱度 的被孢霉属 的深黄被 孢霉 As3·3410。 2 培养基的制备 生产发酵培养基主要 以葡萄糖、麦芽汁或糖蜜为碳 源，舔加有机氮(酵母膏、蛋白胨等)、元机氮【N ) sq、 尿素等)和无机盐(NaCI、MgSo4、柠檬酸钠等) 2 1 斜面培养基(％) 葡萄糖 i．8 麦芽糖 0 4 酵母膏 0．4 蛋白胨 0 7 琼 脂 2．0 pH 自然 2．2 一级种子培养基 (％) 葡萄糖 8 尿 素 0 3 酵母膏 0 1 KI-I2PO4 0 I pH 6．4 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 压 7×10'Pa 灭菌 30min。 2 3 二级种子培养基(％) 葡萄糖 10 尿 素 0．2 酵母膏 0．1 KI-I~PO4 0 1 pH 6 2 表 压 7×1o4Pa 灭菌 30min。 2 4 发酵产脂培养基(％) 葡萄糖 12 酵母膏 0．2 KH2I：~4 0．1 MgS0d 0．03 柠檬酸纳 0 1 pH 5 8 表 压 7×1 04Pa 灭菌 30min。 2．5 优化发酵培养基(g／1) 葡萄糖 180 尿 素 1 5 KH2I：~4 3．0 MgS04‘7 O 1 2 NaC1 0 2 酵母膏 0 5 蛋白胨 0．3 微量元素液 3 0ml／L PH 4 6。 2．6 微量元素液组成(mg／m1) 维普资讯 http://www.cqvip.com 《广州食品工业科技) Guangzhou Food Science and Technology Vo1．18 N0．1(总 69) FeS04‘7H2O 10 CaC]2‘2H2O l 2 ZnS04‘7H2O 0 5 CuS04‘5H2O 1 0 MnSn ‘4H=O 1．0。 3 7一亚麻酸发酵工艺及操作要求 3 1 斜面培养 让经过诱变处理 的 A 3 3410深黄被孢霉菌在斜 面培养基上于 28℃培养 72h，同时使其 活化。将活化 后的菌种接种于种子培养基．用若于个 250ml的摇瓶 分别装液50ml。在30℃下、150r／min的旋转式摇床上 培养 30～36h 并以 1／20的接种量接种： 3．2 一级种子培养 28℃／24h．孢子接种量 2 x 10个／m]，通气量 0 5 rr?／min．搅拌速度 200rpm 3 3 二级种子培养 28℃／20h，移种量 l0％，通气 量 0 8 ／min，搅拌 速 度 180rpm。 3 4 发酵产脂培养(三级发酵) 25℃／56～60h，移种量 l2％，通气量 1 ／min，搅 拌速度 160rpm。 3 5 追加补液发酵 发酵 48h后追加朴液 ，有利于提高产品含量。补 液的组成(g／])： 葡萄糖 300 尿 素 1 5 KH2PO4 3．0 M gS04 1．4 NaC1 0．25 酵母膏 0．5 蛋 白胨 O．3 微量元素溶液 3 0ml／] PH 4．6 其 中微量元素溶液的组成为(mg／m1)： FeS04‘7H2O 10 CaCI2’2H2O 1 2 ZnS04’7H2O 0 5 CuS04’5H2O l 0 M nS04·4H O 1．0 发酵过程中产生的菌油中 一亚麻酸含量约占油 脂总量的 8％ ～12％： 4 一亚麻酸提取工艺 收 获菌体一 造粒 、烘干一 罩取 油脂一 纯化一 质量检 测 由于含 一亚麻酸的油滴存在于菌体细胞内，需 进行细胞破壁 ，再经乙醇、正已烷分步抽提油脂，也可 用氯仿甲醇等体积混合溶剂抽提。一般菌体得率 25 ～ 3O％．油脂含量 40～45％，其 中 一亚麻酸含量 5％ ～ l2％，可与月见草油相媲美，月见草油油脂 中含 一 亚麻酸为 3％～15％，微生物油脂的脂肪组成 与月见 草油差别较大，母乳脂肪较接近： 5 结果与讨论 (1) 一亚麻酸是胞内产物，发酵过程 受到菌体收 率、产油率、油脂中 一亚麻酸含量等因素的影响，这往 往是导致发酵水平偏低的主要原因。因此 ，菌种的选 育和发酵工艺的改进十分重要 随着对 一亚麻酸代 谢途径研究的进一步深^及代谢控制 、育种技术的发 展，我们应设法使生产菌株能更高效地积累 -／一亚麻 酸。用于工业化生产 一亚麻酸油脂 的菌种，至少应具 备下述条件：单位培养液菌体收得率 >2(]％、油脂含量 在 25～50％，油脂中 一亚麻酸含量在 5～15％。 (2) 一亚麻酸为“公认 安全 ”的物 质(GRAS)，目 前至少已有 30多个 国家(如美 国、英 国、法国等 )批准 将 一亚麻 酸作 为营养舔加剂或功 能性食品成分使 用。 (3) 一亚麻酸是人体必需 的脂肪酸之一，国外有 关报道称其为维生素 F，由于它在医学方面的重要性， 所以除作为营养保健品之外 ，当前 的发展动 向有向着 医药发展的趋势 。 (4) 一亚麻酸作 为营养添加剂或功能性食 品成 分 ，在医学上的用途表现在以下几个方面：(1)消除心 血管障碍。包括降低胆固醇水平 、降低皿压、降低 目 油三酯、增强血小板凝集；(2)防治糖屎病综合症 ；(3) 辅助治疗癌症。实验表明 ， 一亚麻酸对某些肿瘤细 胞有选择性的细胞毒性 ，主要是 对腹水瘤、淋 巴瘤、乳 腺癌、胰腺癌、肝癌、骨肉瘤细胞及食管瘤细胞的生长 有明显的抑制 作用 ；(4)调节生理 功能紊乱。包括乳 房疼痛和月经 前综合症 ；(5)预防皮 肤病。如特应 睦 湿疹和普通鳞癣病 ；(6)抵抗 病毒感 染。如能增 强内 源性防御以抵抗病毒的袭击 ；(7)抗衰老：(8)对碱肥 有一定 的疗 效。目前人 类的高发 病如 高血脂、糖 尿 病、动脉硬化 、癌症 、早衰等都与 GLA的缺少有关 (5) 一亚麻 酸 目前主要作为营养添加剂或功能 性食品成分使用 ，可将其按一定比例加人牛奶 、奶粉、 食用油、饮料、果汁 、果冻、冰淇淋、饼于、巧克力 、口香 糖等与日常生活相关的食 品中。特 别适合 用作制造 婴儿食品添加剂 ．制造含 一亚麻酸的婴儿营养奶粉、 孕妇与哺乳期妇女营养奶粉。作为保健品，最好以微 胶囊的形式面市。 (6)利用微生物发酵法生产的 一亚麻酸，除了可 用于生产含亚麻酸油脂的功能性食 品外，还可用于生 产系列化妆品。 参 考 文 献 l 彭志英 食品生物技术，1999(8)：169—170 2 吴葡芬等 工业微生物 ，1988．19(4) 3 张蝮等 微生物学通报 ，1993．20(3) 4 苑小林等 药物生物技术 ，5(2) 29 维普资讯 http://www.cqvip.com