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1、微生物油脂開發(fā)及研究摘 要：微生物油脂是一種應(yīng)用前景廣闊的新型油脂資源,正越來越受到人們的重視,該文對產(chǎn)油微生物常見種類、產(chǎn)油機理、微生物油脂的特點及產(chǎn)油微生物的必備條件，微生物油脂的開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀等方面進行了綜述,展望了其研究的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：微生物油脂；開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀；生物柴油；研究發(fā)展前景1引言微生物油脂(microbialoils)又稱單細胞油脂(singlecelloil，SCO)，是由酵母、霉菌、細菌和藻類等微生物在一定條件下利用碳水化合物、碳氫化合物和普通油脂為碳源，在菌體內(nèi)產(chǎn)生的大量油脂。微生物油脂主要是由不飽和脂肪酸(PUFAs)組成的甘油三酯(TAG)，在
2、脂肪酸組成上與植物油如菜籽油、棕櫚油、大豆油等相似，是以C16和C18為主的脂肪酸。在一定的條件下，很多微生物如細菌、霉菌、酵母菌及藻類等可在菌體內(nèi)產(chǎn)生大量油脂，有的干菌體含油量高達60%以上。微生物油脂的研究和開發(fā)，不僅豐富了傳統(tǒng)的油脂工業(yè)技術(shù)，而且是工業(yè)化生產(chǎn)油脂的一個重要途徑。尤其在目前人口增長使得油脂需求量與自然資源嚴(yán)重短缺的矛盾日益尖銳的情況下，開辟新油源—微生物油脂更具有重要的理論和實際意義[1]。1.1產(chǎn)油微生物種類能夠生產(chǎn)油脂的微生物有酵母、霉菌、細菌和藻類等，其中真核的酵母、霉菌和藻類能合成與植物油組成相似的甘油三酯，而原核的細菌則合成特殊的脂類。目前研究
3、得較多的是酵母、藻類和霉菌?，F(xiàn)在用于生產(chǎn)多不飽和脂肪酸的微生物主要為藻類、細菌和真菌，由于細菌產(chǎn)量低，所以目前主要集中在藻類和真菌[2]。1.2微生物產(chǎn)生油脂機理微生物產(chǎn)生油脂過程，本質(zhì)上與動植物產(chǎn)生油脂過程相似，都是從利用乙酰COA羧化酶的羧化催化反應(yīng)開始，經(jīng)過多次鏈的延長，或再經(jīng)去飽和酶的一系列去飽和作用等，完成整個生化過程。其中去飽和酶是微生物通過氧化去飽和途徑、生成不飽和脂肪酸的關(guān)鍵酶，該過程稱之為脂肪酸氧化循環(huán)。Kendrack等發(fā)現(xiàn)蘋果酸能促進卷枝毛霉(Mucorcircinelloides)微粒體的去飽和作用，使GLA含量增高，這可能是蘋果酸酶為去飽和作用而提
4、供NADPH結(jié)果。綜合目前國外的研究，粘紅酵母油脂合成的機理可分為4個環(huán)節(jié)：兩個前體乙酰COA和3-磷酸甘油的形成；甲羥戊酸的合成，乙酰COA形成脂酰COA和鞘脂；以甲羥戊酸為前體合成甾醇、類胡蘿卜素和碳水化合物；以乙酰COA和3-磷酸甘油為前體合成磷脂酸、甘油二脂、甘油三脂和磷脂[3]。2微生物油脂的特點及產(chǎn)油脂微生物必備條件2.1微生物油脂的特點(1)微生物適應(yīng)性強，生長繁殖迅速，生長周期短，代謝活力強，易于培養(yǎng)和品種改良。(2)微生物產(chǎn)油脂所需勞動力低，占地面積小，且不受場地、氣候和季節(jié)變化等的限制，能連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)。(3)微生物生長所需原材料來源豐富且便宜，可利用農(nóng)
5、副產(chǎn)品、食品加工及造紙業(yè)的廢棄物(如乳清、糖蜜、木材糖化液等)為培養(yǎng)基原料，十分有利于廢物再利用和環(huán)境保護。(4)微生物油脂的生物安全性好。(5)可利用不同的菌株和培養(yǎng)基的產(chǎn)品構(gòu)成變化較大的特點，尤其適合開發(fā)一些功能性油脂，如富含油酸、γ-亞麻酸、AA、EPA、DHA、角鯊烯、二元羧酸等的油脂以及代可可脂[3]。2.2產(chǎn)油脂微生物必備條件(1)具備或改良后具備合成油脂能力，油脂積累量大，含油量穩(wěn)定在50%(體積分數(shù))以上，且油脂轉(zhuǎn)化率不低于15%。(2)能進行工業(yè)化深層培養(yǎng)，培養(yǎng)裝置簡單。(3)生長速度快，抗污染能力強。(4)油脂易提取。3微生物油脂的制備工藝[4]微生物油
6、脂的生產(chǎn)工藝流程如下：菌種篩選→原料→滅菌→菌體培養(yǎng)→菌體收集→預(yù)處理→油脂提取→精煉→成品油脂4微生物油脂開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀4.1食品工業(yè)4.1.1奶與奶制品一些產(chǎn)油霉菌產(chǎn)生油脂后，可以用高油酸的葵花籽油調(diào)整花生四烯酸的濃度至40%生產(chǎn)的高ARA油（ARASCO），也可以用高油酸的葵花籽油調(diào)整DHA的濃度至40%制成高DHA油（DHASCO）。ARASCO和DHASCO允許在嬰兒食品中使用[5]。目前在歐洲、中東、南亞和澳洲的市場上有許多使用ARASCO和DHASCO的嬰兒食品。這些產(chǎn)品較那些不含此類必需脂肪酸的嬰兒配制食品，更利于嬰兒神經(jīng)系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)的發(fā)育。在美國DHASC
7、O也被制成膠囊產(chǎn)品，能顯著提高DHA水平，降低血脂，提高血中高密度脂蛋白膽固醇的含量，但不影響低密度脂蛋白膽固醇的含量，使乳母的乳中DHA含量大幅提高，從而明顯提高喂養(yǎng)嬰兒的血液DHA含量。從被孢霉屬真菌油脂中提取出的γ-亞麻酸[6]，添加到奶或奶粉中可提高其營養(yǎng)價值，使之接近母乳。亨氏公司、貝因美、飛鶴乳業(yè)、銀橋乳業(yè)等知名乳品企業(yè)已添加了武漢福星生物藥業(yè)有限公司生產(chǎn)的富含AA的微生物油脂。4.1.2可可脂[7]可可脂是世界上最貴重的油脂之一，其甘三酯組成主要為β-POS51.9%、β-SOS18.4%、β-POP
