基于专利的全球微藻DHA发酵培养技术发展态势研究

发酵培养是直接决定微藻DHA产量的核心技术,对其发展态势进行分析有望为我国DHA生产企业的技术研发和布局,知识产权战略制定等提供借鉴和参考。文章从专利分析的角度,揭示全球微藻DHA发酵培养领域技术创新的发展态势、技术布局、技术发展动向、主要申请机构等。结果表明:全球微藻DHA发酵培养技术的专利申请量快速增长,技术活跃度和创新度较高,总体发展态势良好;帝斯曼集团、马泰克公司、纽迪希亚公司、巴斯夫和Fermentalg公司比较注重微藻DHA发酵培养技术的知识产权保护,这些机构的研发侧重点各有特色,专利保护区域主要为世界知识产权组织、欧专局和美国等国家或地区,其中前3家公司比较关注中国市场。     

基于专利分析的藻油DHA技术发展研究

藻油DHA作为新一代功能食品药物保健因子,正成为全球科研和产业关注的热点。以DHA领域的专利为研究对象,从菌种选育、发酵培养、收集提取、富集纯化、精制、改性及衍生化的角度,全面梳理了藻油DHA生产链专利技术的趋势和分布,识别了技术发展动向和技术空白点,发现DHA的生产技术向着提高DHA的纯度、稳定性、产量的方向发展,产品形式日益多样化,并向日常消费品方向扩展。剖析了国内外主要机构在华专利的技术特点,国外机构在华专利已覆盖藻油DHA生产的全链条和DHA的产品领域,而国内企业DHA专利申请的时间较晚且专利数量较少,主要集中于藻油DHA的生产技术和DHA在食品中的应用。最后,提出了工艺技术研发、专利战略布局、丰富产品形式方面的建议。     

裂殖壶菌发酵生产DHA研究进展

DHA是一种重要的多不饱和脂肪酸,裂殖壶菌(Schizochytrium)因富含DHA成为当前国内外研究热点.本文介绍了Schizochytrium及其合成DHA的代谢机理,并对国内外Schizochytrium发酵生产DHA的水平、发酵底物、发酵工艺进行综述.基于目前发酵状况,提出了DHA发酵过程中存在的问题,并指出选育高产稳定菌株、对合成DHA代谢途径及关键酶进行研究、改进合适的生物反应器并进一步应用数学工具优化发酵工艺是今后的研究重点.     

利用海洋微藻生产二十二碳六烯酸的研究进展北大核心CSCD

二十二碳六烯酸(DHA)是一种ω-3系多不饱和脂肪酸,对人体生长发育和健康具有重要作用,但其传统来源并不稳定且会引入鱼腥味,因此积极开发DHA新来源具有重要的研究价值和市场潜力。介绍了DHA的结构、理化性质、功能特性和来源,并从微生物产DHA途径,高产DHA藻种裂壶藻和寇氏隐甲藻的特点、诱变选育种情况、摇瓶培养条件和发酵工艺优化等方面阐述了微生物发酵生产DHA的研究情况。另外,从食用油和乳液两个方面对DHA藻油在食品中的应用情况进行了介绍。目前以裂壶藻和寇氏隐甲藻发酵生产DHA已取得初步成功,可以为现有生产提供理论基础,但有关胞内合成DHA和精准调控实现DHA增产还有待进一步研究。     

微生物发酵生产DHA的研究进展

DHA(二十二碳六烯酸)是一种对人体重要的长链多不饱和脂肪酸,破囊壶菌科微生物因富含DHA成为当前的研究热点。本文介绍了DHA的微生物来源及其代谢途径,对国内外研究情况进行综述,详细阐述了影响DHA发酵的各种因素,并指出选育高产菌株、代谢途径分析、放大培养及转基因植物是今后工作的方向。     

低能氮离子注入诱变选育高产DHA裂壶藻

为获得高产DHA的优良菌株,利用低能离子束生物技术对裂壶藻(Schizochytrium limacinum)ATCC20888进行诱变选育。以平板、试管培养、显微观察为初筛指标;以生物量、油脂产量、含油率、DHA产量为综合复筛指标。最终选育出一株高产突变株,命名为15k-160s-2-3,菌株生物量为47.66 g/L,油脂产量为14.42 g/L,DHA产量为5.48 g/L,相比于出发菌株DHA产量提高了近35%,经连续10代发酵培养,其遗传性能稳定,藻油脂肪酸组成简单,利于提纯,具有良好的商业前景。     

不同碳氮源浓度和培养温度对裂殖壶菌产DHA的影响

研究不同碳氮源浓度和培养温度对裂殖壶菌产DHA的影响。用干重法测定裂殖壶菌的生物量,溶剂法提取油脂,并用GC分析DHA含量。结果表明:最适初始葡萄糖质量浓度和氮源质量浓度分别为80、15 g/L;菌种在26℃下培养48 h后,再将发酵温度降到22℃下培养120 h,其DHA含量为43.62%,DHA产量为5.23 g/L。在最佳条件下,50 L放大培养(先26℃培养48 h,后22℃培养96 h)后油脂产量可达14.8 g/L,DHA产量可达6.5 g/L。综上所述,裂殖壶菌具有较好的工业化生产潜力。     

黄酒菌种的选育

我省有丰富的生产黄酒原料——玉米。利用玉米来酿造黄酒,这是最近北方掀起的一股“黄酒热”。长期以来,黄酒生产多采用传统的天然混合发酵,现改用纯种发酵。但糖化剂和发酵剂的质量优劣,直接影响黄酒的质量和产量以及风格特征。不断对黄酒生产的微生物菌种进行挖掘和选育是研究黄酒生产的重要内容。经过两年时间的菌种选育,收集了国内和省内的黄酒菌种共20株,在此基础上利用分离、复壮、定向底物培养及条件试验和生产性选育。从中选育出优良糖化菌种1株(3800—1)。从黄酒酒糟中分离出两株酵母(黄酵6号,黄酵4号)。利用选育出的3株菌种酿造的玉米黄酒,质量上乘,具有北方黄酒的风格特征。     

微生物发酵生产透明质酸研究进展

对微生物发酵法制备透明质酸的菌种选育、工艺优化等方面的研究进展进行了综述,重点讨论了温度、pH值、搅拌转速,发酵时间以及培养方式等发酵条件对透明质酸产量和分子质量的影响,并对微生物发酵法生产透明质酸的发展前景进行了展望,旨在为微生物发酵法生产透明质酸的发酵条件的研究提供参考和借鉴。     

利用酒糟处理液作为氮源培养裂殖壶菌生产DHA的发酵工艺优化

为降低发酵培养裂殖壶菌生产DHA的成本,以酱香型白酒酒糟为实验材料,将其简单预处理后作为裂殖壶菌发酵培养基氮源,首先分析了酒糟处理液与胰蛋白胨的游离氨基酸组成与含量,然后以生物量、油脂产量和DHA产量为指标,对酒糟处理液、胰蛋白胨、酵母提取物和牛肉膏作为氮源培养裂殖壶菌生产DHA进行了比较,优化了酒糟处理液作为氮源时的发酵工艺条件,并对发酵废液进行三次循环利用。结果表明：酒糟处理液可以作为满足裂殖壶菌生长的氮源;与酵母提取物、牛肉膏相比,酒糟处理液作为氮源有明显优势;利用酒糟处理液作为氮源的最佳发酵工艺条件为酒糟（含水量约10%）与水质量比1∶ 9、酒糟处理液添加量70%（与基础发酵培养基中水的置换比例）、初始pH 7.0、培养时间108 h,在此条件下裂殖壶菌生物量、油脂产量和DHA产量分别达到22.14、8.88 g/L和284 g/L;最佳条件下三次循环添加15.0%（与基础发酵培养基中水的置换比例）发酵废液于酒糟处理液培养基中,裂殖壶菌DHA产量分别为4.27、3.70 g/L和2.75 g/L。综上,利用酒糟处理液培养裂殖壶菌生产DHA是酒糟资源化利用的新方法。     

微生物发酵法生产L-异亮氨酸的研究进展

L-异亮氨酸作为三大支链氨基酸之一,在食品、牲畜饲料和医药等领域都有广泛应用。微生物发酵法是目前生产L-异亮氨酸最主要的方法,选育优良的生产菌种和优化发酵控制工艺有助于提高L-异亮氨酸的产量。该文对L-异亮氨酸的生物合成途径及代谢调控机制、L-异亮氨酸产生菌的选育现状以及发酵控制工艺进行了系统综述,为后续利用微生物发酵法生产L-异亮氨酸的生产研究提供了参考。     

腐乳发酵过程中微生物种群结构研究进展

腐乳是传统发酵型豆类食品,有其独特的风味和营养,发酵过程中微生物种群结构是其品质形成的重要因素。基因测序、变性梯度凝胶电泳等分子生物学技术的发展,有着传统培养鉴定法无可比拟的优势,为微生物种群结构研究提供了先进技术;根霉和毛霉是腐乳发酵中常见的真菌,而芽孢杆菌、乳杆菌、不动杆菌等则是发酵过程中的优势细菌;紫外诱变和混合发酵技术可改善腐乳发酵条件和品质;微生物种群在腐乳发酵过程中的代谢作用,可提高腐乳脂类、脂肪酸类、游离氨基酸、乙酸乙酯等物质的含量。本文阐述了腐乳发酵过程中微生物种群结构的研究方法、常见发酵菌株生理特点和应用、发酵过程微生物种群结构演替,展望腐乳食品未来发展方向,以期为腐乳发酵科学研究及工艺探索提供理论依据。     

谷氨酸棒杆菌L-色氨酸营养缺陷型突变 及其高产菌株的选育

目的以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)HX-22为出发菌株,研究了目标发酵产物L-色氨酸合成途径交叉反馈抑制途径代谢突变与色氨酸分解代谢类似物抗性的营养缺陷型突变诱导过程及L-色氨酸高产复合突变菌株的筛选。方法采用硫酸二乙酯、紫外线、钴60γ-射线等诱变方法交叉处理起始与突变菌株,通过营养缺陷表型和自杀代谢底物抗性的筛选方法,定向突变和选育L-色氨酸合成与分解代谢突变的色氨酸高产菌株。结果通过多次连续营养缺陷型诱变选育,筛选出一株具有分支酸-Trp/Phe/Tyr代谢途径L-Phe和L-Tyr合成缺陷型和L-Trp分解代谢自杀代谢底物抗性的L-色氨酸高产菌HX22-118(ΔPhe~--ΔTyr~--5FT~r-4FP~r-SG~r);通过连续传代10次发酵,色氨酸产酸最高达到28.4 g/L,平均27.1g/L,较出发菌株HX22产酸水平提高81.8%。结论选育出的高产菌株具有多重代谢途径突变(ΔPhe~--ΔTyr~--5FT~r-4FP~r-SG~r),突变体具有良好的遗传稳定性,具有后续工业化生产应用潜力。     

EMS-ARTP复合诱变选育高产DHA裂殖壶菌

为确定一种高效、稳定的选育高产DHA裂殖壶菌菌株的方法,将出发菌株Schizochytrium sp.31进行甲基磺酸乙酯(EMS)诱变和常压室温等离子体(ARTP)复合诱变,并将复合诱变方法与2种单因子诱变方法进行诱变效率、诱变后高产株发酵特性及遗传稳定性比较。结果显示,该复合诱变正突变率达到32.2%,远高于2种单因子诱变方法;复合诱变选育得到高产DHA裂殖壶菌菌株,其DHA生产能力和DHA含量分别达到7.2g/L和43.2%,比出发菌株分别高35.6%和19.2%;经过5代培养,其发酵指标稳定,遗传稳定性优于单因子诱变获得的菌株。该复合诱变方法是选育高产DHA裂殖壶菌菌株的有效手段,也为其它产多不饱和脂肪酸菌株的选育提供了参考。     

进化工程选育乙醇发酵酵母菌株研究进展

优良的酵母菌能够增强产物转化率、提高生产效率,因此选育性能优良的酵母菌一直是乙醇发酵中非常重要的工作;该文对利用进化工程选育酿酒酵母菌的研究进展进行了综述,并展望了其研究趋势,以便为这一领域的进一步深入研究提供参考和借鉴。     

红曲霉发酵食品研究现状与分析

红曲霉(Monascus)作为传统的食品发酵剂与着色剂被广泛地应用于食品行业中,具有良好的糖化与酯化功能,其次生代谢产物红曲色素、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、洛伐他汀等具有较高的经济与功能价值.本文就红曲霉在茶、酒、调味品及肉制品等发酵食品中的应用现状展开综述,基于国内外文献资料调...     

乳酸菌高密度培养技术的研究进展

乳酸菌对人类生活大有裨益,是工商业生产中极为重要的研究对象。乳酸菌高密度培养是其工业化应用的重要步骤。乳酸菌高密度培养可以较低的培养体积和较短的培养周期获得较高的菌体密度,提高发酵速度和发酵效果,应用于生产实践中能够减少后续发酵剂的使用量,并控制设备投资,降低生产成本。乳酸菌高密度培养受到生产菌株、培养基成分、发酵条件以及发酵模式等因素的影响。本文主要从乳酸菌高密度培养的营养消耗模式、培养基、培养条件、培养技术等方面进行综述,并展望了今后的研究方向,以期为乳酸菌发酵剂的高效制备及工业应用提供理论依据。     

低能N~+离子注入谷氨酸产生菌诱变选育初步研究

离子束生物工程技术作为一种全新的诱变育种技术广泛地应用于生物育种方面。文中采用低能N+ 离子注入技术 ,进行了诱变选育高产谷氨酸菌种的试验研究。通过研究已经初筛到 2株高产菌株D52 2 1 和B32 6 3,比出发菌产酸分别提高 3 5 48%和 2 5 %。D52 2 1 的摇瓶最高产酸可以达到 8 8%。它们的一级种子生长曲线和发酵过程的pH值比原出发菌有明显变化。注入后的筛选菌株发酵对数期平均提前 2～ 3h ,代谢活力大大增强 ,倍增时间缩短 ,对缩短发酵周期有促进作用     

一株高产苯乳酸菌株的安全性评价与发酵工艺优化

该研究利用传统生物发酵技术生产苯乳酸,并对高产苯乳酸菌株种属、安全性以及发酵工艺进行研究。通过反相高效液相色谱法筛选得到1株高产苯乳酸菌株BLCC2-0069,该菌株发酵24 h后发酵液中苯乳酸的含量为1.26 g/L;借助菌株形态观察和16S r DNA序列鉴定,初步确定该菌株为植物乳杆菌(Lactobacillu plantarum);该菌株培养4 h进入对数生长期,10 h进入稳定期,活菌数可达到1.78×109 cfu/mL。通过对该菌株的小鼠体内安全评价,初步确定该菌株的体内安全性。同时还对植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)BLCC2-0069的发酵工艺进行研究,发现在培养基中添加3.00 g/L苯丙酮酸为底物时发酵液中苯乳酸产量最高可达3.96 g/L。综上,植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)BLCC2-0069对小鼠无毒,具有较高生物安全性,直接发酵苯乳酸的产量可达到1.26 g/L,添加底物发酵苯乳酸产量可达到3.96 g/L。研究结果可为菌株的安全应用提供理论基础。