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微生物油脂(microbialoils)又称单细胞油脂(singlecelloil,SCO),即微生物以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源、氮源、辅以无机盐生产的油脂和另一些有商业价值的脂质。随着人口的增长、社会的进步使油脂需求量与自然资源短缺的矛盾日益加剧,环境污染日趋严重,开发新型油脂资源及清洁能源是当务之急。微生物生产油脂具有原料来源丰富、可再生、成本低、周期短、环境友好等优点,已引起人们的高度关注。开展微生物油脂的研究对解决人类面临的资源短缺、环境恶化等现实问题具有重要意义。 本论文从产油脂菌株的筛选开始,对高产菌株进行理化诱变以获得高产突变株,对菌株产油脂发酵工艺条件进行了系统研究,并对油脂成分进行分析,为微生物油脂工业化生产提供理论依据,主要研究结果如下: 1、以苏丹黑染色观察脂肪粒大小为指标,从10份土样中初步分离筛选到38株产油脂真菌。经摇瓶初筛、复筛,获得一支油脂得率较高的酵母菌株MD2,油脂含量达27.96%(m/m)。通过细胞形态特征观察及18SrRNA基因序列同源比对分析,菌株MD2初步鉴定为粘红酵母菌。 2、为了进一步提高菌体的油脂含量,以粘红酵母Rhodotorulasp.MD2为出发菌株,采用紫外诱变、亚硝基胍诱变和紫外-亚硝基胍复合诱变等方法,对其进行处理。经过初筛、复筛,获得一株油脂高产菌株MD2-1,其油脂产量达到5.32g/L,比出发菌株提高了13.44%,连续传代多次,其产量性状无显著变化,说明该菌株遗传稳定性良好。 3、采用酸热法提取粘红酵母Rhodotorulasp.MD2-1的菌体油脂,测定了其产脂能力,并采用气相色谱—质谱联用法(GC-MS)测定了其脂肪酸组成。结果表明,粘红酵母MD2-1的产脂能力较强,油脂含量达菌体干重的41.40%,脂肪酸组成较为特殊,10—十八碳烯酸占脂肪酸总量的71.53%。 4、采用单因素试验和均匀设计试验对菌株MD2-1的发酵产油脂培养基和培养条件进行了优化,确定了最佳产油脂发酵培养基:葡萄糖80g/L,硫酸铵用量0.5g/L,硫酸镁用量1.0g/L;确定了较优培养条件为:起始pH5.0培养温度28℃,接种量10%(m/v),转速150rpm,装液量80mL/250mL,发酵时间144h。菌株MD2在最佳培养基和较优培养条件下培养,油脂得率达5.587g/L,菌体生物量16.725g/L。产脂条件优化后菌株MD2-1的油脂产量比优化前提高28.11%,且性能稳定。 本课题筛选获得了一支油脂得率高、性能稳定的粘红酵母菌MD2,对其进行理化诱变得高产突变株MD2-1,利用酸热法提取突变株MD2-1油脂,并对菌株MD2-1的发酵产油条件进行了优化,为进一步的研究奠定了基础。