[00376765]高密度培养裂殖壶菌发酵生产二十二碳六烯酸(DHA)

DHA，又称为“脑黄金”，全名二十二碳六烯酸，是一种Omega-3(ω-3或称n-3)多元不饱和脂肪酸，属于人体必需脂肪酸之一，具有促进生长发育，提高智力，改善视力和防止老年痴呆等功效。由于其对婴幼儿脑部发育、视力健康以及对中老年人心血管疾病的预防和治疗作用，受到广泛的重视。广泛应用于婴幼儿奶粉、食品、医药和饲料的功能性食品添加。全世界超过60个国家（包括中国）强制规定必须在婴儿奶粉中添加DHA。DHA的主要来源是深海鱼油，但是鱼油资源有限，DHA含量不高，品质波动大，难以分离纯化，易氧化且有很重的鱼腥味等，使得用海产鱼油生产的DHA推广受到限制。随着对ω-3多不饱和脂肪酸生理作用的认识不断提高，对DHA等ω-3多不饱和脂肪酸的市场需求也在不断增加，寻找DHA商业化生产的可替代性来源受到了广泛关注。有鉴于此，该课题开发利用海洋微生物发酵法获得高产DHA。通过该课题研究，从浙江温州乐清海湾红树林分离、纯化到300株菌，培养后提取油脂，GC-MS测定其脂肪酸组成，其中一株裂殖壶菌合成的不饱和脂肪酸主要为二十二碳六烯酸(DHA)，且DHA占总脂肪酸的50.2%，占不饱和脂肪酸的84.1%。以该菌株为出发菌株，完成了具有自主知识产权的从菌种进化改造、适合裂殖壶菌生长和DHA积累的廉价合成培养基及流加培养工艺优化、小试、中试到工业化生产的成套发酵和DHA提取、精制、纯化、包埋等集成化技术和工艺，经1吨发酵罐中试实验和20-125吨发酵罐工业规模生产，生物量达到180-200g/L,总油脂占细胞干重的60-65%，其中DHA含量占总油脂重量的45%以上，DHA产量达到53-60g/L (以发酵液体积计)，发酵周期85-90h，是国内外报道的最高水平。毛油提取收率95%以上，DHA精油提取收率70%以上，精油中DHA含量大于40%（一般45-50%，依客户要求可获得纯度99%以上DHA油品），大大降低了生产成本，提高了DHA系列产品的品质，突破了国外企业对国内DHA市场的垄断，促进了中国医药、保健品、食品营养强化剂、饲料工业、水产和畜禽养殖业等行业的发展，经济和社会效益十分显著。项目研究成果先后在厦门汇盛生物有限公司、厦门金达威集团股份有限公司、浙江亿叠生物科技有限公司、润科生物工程（福建）有限公司等得到成功应用，主要经济技术指标远超同类行业水平，项目合同转让金额超过3000万元。项目自应用以来累计新增销售额超过3亿元，其中近三年累计新增销售额2亿7千多万元，已申请6项国家发明专利，获授权4项。成果应用公司生产的产品已获得国内外知名奶制品和保健品生产厂商如BASF，Degussa，雀巢、贝因美、蒙牛、伊利、娃哈哈、明一乳业等的使用和认可。此外，该技术给公司带来经济效益的同时，也具有很好的环保效益。