微生物多不饱和脂肪酸的生物合成_调控和利用

56中　国　油　脂　　　　　　　　　　　　　2007年第32卷第1

期

文章编号:1003-7969(2007) 01-0056-03　　　　中图分类号:T Q64516　　　　文献标识码:A

微生物多不饱和脂肪酸的生物合成、调控和利用

殷梦华, 江木兰, 何东平, 陈　涛

1

2

1

1

(11武汉工业学院食品科学与工程学院, 430023武汉市常青花园中环西路特1号;

21中国农业科学院油料作物研究所, 430062武汉市徐东二路2号)

　　摘要:论述了微生物油脂及其多不饱和脂肪酸(P UF A ) 的重要性、来源、生物合成、生产技术及下游加工等。特别强调运用高新生物技术如突变、基因工程、脱饱和酶抑制剂、酶促生物转化等技术来增加新的P UF A 种类, 提高其产品价值, 从而使其能与其他来源的P UF A 相竞争。

关键词:微生物; 多不饱和脂肪酸; 生物合成; 调节和控制

B i osyn thesis, regul a ti on za m i crob i a l i 111

YI N Meng 22p ing , CHEN Tao

(11Polytechnic University, 430023W uhan, China; 21I il s Chinese Acade my of Agriculture Science, 430062W uhan, China ) i m portance, s ources, bi osynthesis, p r oducti on and downstrea m p r ocessing of m icr obi 2al li p ids and its polyunsaturated fatty acids were discussed . The ne w bi ol ogical techniques (for exa mp le mutati on methods, genetic engineering, the use of desaturase inhibit ors and enzy matic bi otransfor ma 2ti ons ) were e mphasized t o increase ne w s pecies of P UF A and i m p r ove its value in order t o compete with P UF A fr om other s ources .

Key words:m icr obe; polyunsaturated fatty acids; bi osynthesis; regulati on and contr ol

1　PUFA 的重要性和来源

P UF A 的独特结构使其具有两大功能:①P UF A

能控制生物体系动力学、相转变、膜渗透性及调节膜结合蛋白的状态, 如受体、ATP 酶、输送蛋白和离子

通道; ②P UF A 可作为各种调节关键生物学功能代谢物的前体, 如前列腺素、白三烯和羟基脂肪酸等。人体如果缺乏P UF A, 可引起皮肤、神经系统、免疫和炎性系统、心血管系统、内分泌系统、肾、呼吸系统和生殖系统不正常。哺乳动物不能合成P UF A , 必须从饮食中摄取。

α-亚麻酸一些植物种子是C 18P UF A (亚油酸、

(ALA ) 、γ-亚麻酸(G LA ) ) 的主要来源, 但只有少

　　收稿日期:2006-08-04; 修回日期:2006-11-02

基金项目:农业部油料作物遗传改良重点实验室开放课题(编号200503)

作者简介:殷梦华(1981-) , 女, 在读硕士; 主要从事微生物油脂方面的研究工作。

通讯作者:陈　涛　教授/博士生导师

数几种植物产生γ-亚麻酸, 如月见草、琉璃苣和黑

醋栗等, 分别含8%～10%、24%～25%和16%～17%(W /W) 。高等植物不能合成C 18以上的P UF A 。而鱼油中含有C 20和C 22的脂肪酸, 如EP A 、DP A 和DHA , 但鱼油有令人不愉快的气味、滋味和胆固醇;

另外, 鱼油的油质易变动, 易受季节、地理位置、食物种类等因素的影响。如果鱼油的P UF A 作为预防药物广泛使用, 目前海洋鱼油的产量将不能满足全世界的需求。

作为植物油品和动物油品的替代品, 产油微生物正在得到广泛的研究和应用。产生P UF A 的微生物主要有某些真菌、海洋细菌、异养和光养微藻、苔藓等。微生物种类的多样性使筛选含有主要P UF A 的产油菌变得容易。虽然目前微生物油脂对油脂工业的贡献微不足道, 但从长远和发展的观点来看, 微生物油脂有植物油脂和动物油脂不可比拟的优势:①微生物油脂含有植物、动物不能合成或少量合成的脂肪酸; ②与大豆油、棕榈油、葵花籽油等商品油相比, 微生物油脂营养价值更高; ③能利用便宜的或

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脂57

零成本的原料进行生产, 如农副产品及发酵工业的废弃物; ④微生物油的生产不受季节、气候、地理环境的限制, 可以全年生产; ⑤微生物油脂能提供高度、优质的药品级P UF A; ⑥, 由于微生物有氧化、脱饱和、氢化等新陈代谢能力, 能改进P UF A 的结构, 且能形成油脂及其他产品如蛋白质、维生素、抗氧化剂、痕量元素等; ⑦, 利用产油微生物的突变株, 可以获得微生物的独特油品或新的脂肪酸; ⑧微生物油脂中的P UF A 可以作为功能性食品, 而大量的其他脂肪酸可以研制成微生物柴油, 作为新的生物质能源。2　微生物PUFA 的合成

在真核细胞和一些细菌的P UF A 的需氧合成途

9

径中, 第一个双键总是导入饱和脂肪酸的Δ位置。因此, 棕榈油酸(16∶1顺9) 和油酸(18∶1顺9) 是微

12

生物中最常见的单烯。通常, 油酸由Δ脱饱和产生亚油酸。这3种脂肪酸是、n -n -36

酸母体被Δ和脱饱和, C 20和C 22P UF A 。n -9族P UF A 从油酸开始合成, 由Δ脱饱和酶、延长酶、△

6

5

虽然一些野生型产油微生物能合成富含P UF A

的油, 但这些菌株在生产新的P UF A 或增加现存P UF A 含量方面存在限制性。运用突变技术产生的

5

Δ6、Δ9、Δ12和n -3[Δ15、一些缺陷型脱饱和酶(Δ、

Δ17]) 突变株增强了脱饱和酶(Δ5、Δ6) 的活性。这不但有利于提高现有P UF A 的含量, 也有利于形成在野生型微生物中未发现的其他的P UF A 。412　基因工程技术

适当地改变传统产油微生物的基因, 使某些功能性油成分增加。改变油脂组分最大的挑战是改变脂肪酸的不饱和度及缩短或加长脂肪酸链。这就涉及脂肪酸组成的3种相互依存的基因技术:①P UF A ; 编码蛋白基因; ③。, 。, 同源转移, 也为发展需要的产P UF A 菌株提供了潜力。因此, 研究不同来源的脱饱和酶基因的功能性变化, 对获得特殊P UF A 产品是非常重要的。413　脱饱和酶抑制剂

脱饱和酶作用产生MA 。n -6型脂肪酸通常由亚油

6

Δ5、Δ4) 和延长而形成, 从亚油酸酸通过脱饱和(Δ、

到G LA 、AA 、adrenic acid (22∶4顺7, 10, 13, 16) 、DP A (22∶5n -6) 。3　微生物P UF A 的加工

另一种改变P UF A 分布的方法是用脱饱和酶抑

制剂。这些抑制剂控制对应的脱饱和步骤。自然发生的不饱和脂肪酸脱饱和过程的第一个抑制剂是环丙烯十八烷酸(cycl op r opene sterulic acid ) , 常用于含有与可可脂类似的脂肪酸组分的微生物油脂的生

6

Δ12和产。已合成的各种环丙烯脂肪酸酯, 用作Δ、

Δ15脱饱和酶潜在的结构抑制剂。另外, 在被孢霉生物合成C 20P UF A 时发现了其他3种类型抑制剂。第一种类型由木酚素化合物构成。这些物质是从芝

(A siasari 根) 中分麻油的非油馏分和中药“Saishin ”

5

离出来的。芝麻素类似物专一且无竞争地抑制ΔΔ和脱饱和酶, 但低浓度的木酚素不能抑制Δ、

Δ12脱饱和酶。第二种类型包括烷基没食子酸盐抗

5

Δ6脱饱和酶。第三氧化剂, 它们无竞争地抑制Δ、

种类型包括姜黄色素(1, 7-二(4-羟基-甲氧基苯基) -1, 6-庚二烯-3, 5-二酮) , 它是姜黄的一

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种主要成分, 它对Δ和Δ脱饱和酶有无竞争抑制作用。

414　酶促生物转化

6

9

微生物P UF A 加工的目标是增强微生物油脂竞

争力, 增加产品价值, 利用廉价培养基筛选高产菌株, 减少从细胞中提油的工艺步骤。微生物P UF A 的加工包括:①筛选产生现有的或新的高含量的P UF A 菌株; ②直接将菌株用于实验室进行规模发酵和提油的优化试验; ③在发酵和提油的同时, 对菌株及其代谢产物进行毒理学评价, 测定其安全性。

微生物油脂的发酵有两种形式:液体深层发酵和固体发酵。液体深层发酵, 应注意选择适合于筛选过程和大规模发酵的培养基, 并特别注重发酵、细胞分离和油萃取、精炼3个关键操作技术。在固体发酵中, 要解决3个重要问题, 一是包括微生物的氧传递、营养素和酶传递在内的质量传递; 二是去除微生物发酵过程中产生的反应热; 三是防止杂菌污染。商业化大规模生产中, 固体发酵还存在许多问题, 如生物量的变化, 大规模接种物的生长, 培养基的灭菌、通气、搅动、恒温、水分保持、pH 控制、污染控制, 下游加工, 水和固体废物的处理等。然而, P UF A 固体发酵可以降低风险和投资成本。4　微生物PUFA 合成的调节和控制411　突变技术

许多工业领域运用酶促途径来获得想要的P U 2

F A 油, 这是替代化学工序的有吸引力的途径, 其原因有:①在酶促转化特有的温和条件下, 几乎完全排除了不想要的副产品的合成。②通过选用合适的生物催化剂和反应条件, 可以设计产品的P UF A 分布型。酶促酯化对改变微生物三酰基甘油(T AG ) 很有用, T AG 的营养作用不仅与不饱和程度有关, 而

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且与酰基链长度和甘油骨架上的位置成分有关。由

于T AG 容易被吸收和代谢, 可以制成营养补充剂、婴儿配方物等。此外, 将含有n -6P UF A 和n -3P UF A 的油混合可以生产出合理的n -6/n -3P U 2F A 比例的油, 这种油品更有益于健康。通过生产用于食品、保健品、药品、化妆品的高纯度的P UF A 、特殊T AG 、P UF A 基乳化剂和磷脂, 已经确证了脂酶酶促合成的生物转化的商业可行性。5　微生物P UF A 产品

对高品质油脂日益增长的需求, 使人们热衷于研究该类产品的生物合成体系。合成这些油脂及其相关脂肪酸特别活跃的真菌种属于接合菌纲。微藻也是这些脂肪酸的潜在来源。目前正在进行用微藻生产n -3P UF A 的研究, 但这需要特别的生长条件和收获/回收技术, 因此微藻的使用并不一定是经济可行的。P UF A 存在一个稳定的、, 法。例如, Rh ne -、Sunt I de m itsn 、i P UF A 的生产工序。N O il 、Kelco 国际、Omega -Tech 、Scotia 制药和Nestle 用微藻合成P UF A , 并取得成功。另一方面, Saga m i 和Nestle 还对富含P UF A 的细菌油进行了研究调查。6　微生物油脂的下游加工

微生物油脂的发展主要集中在微生物的选择和培养条件的优化。对油脂分离的关注很少, 且用于微生物系统的萃取方法常常源自适用于动物和植物组织原料的方法。因此, 需要建立适用于微生物油脂回收和纯化的加工方法。这种方法取决于微生物细胞的特性和萃取物的类型。如果微生物油脂用作食用, 那么从毒性、处理、安全性和成本方面考虑, 溶剂必须是可接受的。超临界流体萃取作为溶剂萃取的一种替代方法, 已在真菌刺孢小银克汉霉含G LA 的油的超临界CO 2萃取中放大到半工业化的规模。用超临界萃取法获得含G LA 的制剂, 在制药、医药和营养领域中有商业应用价值。

分离的微生物油脂还需进一步加工, 如纯化或精炼以及修饰。精炼处理是最大程度地去除原油中的污染物, 这些污染物会影响产品的质量和修饰过程的效率。微生物油的纯化和浓缩要求使用几个操作单元取决于萃取的脂肪酸和操作规模。这包括尿素加合物的形成, 在Y 型分子筛上的分离, 溶剂的冬化, 分级结晶, 各种色谱技术和脂酶催化反应。应尽量避免蒸馏P UF A 或P UF A 酯, 以防止双键移动的立体变更、结晶和二聚体形成。如果蒸馏不可避免, 必须去除后生成物。修饰过程包括氢化、分级和相互酯化, 这些用于拓宽微生物油脂的应用性。

7　结束语

传统的植物和动物油脂的不足使人们把注意力放在了利用某些真菌、微藻和细菌来生产新的油脂技术上。为了获得高产特殊P UF A 的菌株, 需要了解微生物是怎样控制和调节脂肪酸生物合成的, P UF A 以三酰基甘油的形式产生时的机理等。这些

包含了脱饱和酶、转酰基酶和其他蛋白质之间的结构/功能关系, 了解这些将有助于改善微生物油脂的质量。近几年突变和分子工程技术的运用所取得的相对成功不仅回答了与脂肪酸形成有关的一些基本问题, 而且使构建合成非常见脂肪酸的新微生物种类成为可能。脱饱和酶基因的分离为探索更多的转基因途径提供了潜力。。]izu . B i osynthsis and regulati on

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60

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业出版社, 2006.

56中　国　油　脂　　　　　　　　　　　　　2007年第32卷第1

期

文章编号:1003-7969(2007) 01-0056-03　　　　中图分类号:T Q64516　　　　文献标识码:A

微生物多不饱和脂肪酸的生物合成、调控和利用

殷梦华, 江木兰, 何东平, 陈　涛

1

2

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(11武汉工业学院食品科学与工程学院, 430023武汉市常青花园中环西路特1号;

21中国农业科学院油料作物研究所, 430062武汉市徐东二路2号)

　　摘要:论述了微生物油脂及其多不饱和脂肪酸(P UF A ) 的重要性、来源、生物合成、生产技术及下游加工等。特别强调运用高新生物技术如突变、基因工程、脱饱和酶抑制剂、酶促生物转化等技术来增加新的P UF A 种类, 提高其产品价值, 从而使其能与其他来源的P UF A 相竞争。

关键词:微生物; 多不饱和脂肪酸; 生物合成; 调节和控制

B i osyn thesis, regul a ti on za m i crob i a l i 111

YI N Meng 22p ing , CHEN Tao

(11Polytechnic University, 430023W uhan, China; 21I il s Chinese Acade my of Agriculture Science, 430062W uhan, China ) i m portance, s ources, bi osynthesis, p r oducti on and downstrea m p r ocessing of m icr obi 2al li p ids and its polyunsaturated fatty acids were discussed . The ne w bi ol ogical techniques (for exa mp le mutati on methods, genetic engineering, the use of desaturase inhibit ors and enzy matic bi otransfor ma 2ti ons ) were e mphasized t o increase ne w s pecies of P UF A and i m p r ove its value in order t o compete with P UF A fr om other s ources .

Key words:m icr obe; polyunsaturated fatty acids; bi osynthesis; regulati on and contr ol

1　PUFA 的重要性和来源

P UF A 的独特结构使其具有两大功能:①P UF A

能控制生物体系动力学、相转变、膜渗透性及调节膜结合蛋白的状态, 如受体、ATP 酶、输送蛋白和离子

通道; ②P UF A 可作为各种调节关键生物学功能代谢物的前体, 如前列腺素、白三烯和羟基脂肪酸等。人体如果缺乏P UF A, 可引起皮肤、神经系统、免疫和炎性系统、心血管系统、内分泌系统、肾、呼吸系统和生殖系统不正常。哺乳动物不能合成P UF A , 必须从饮食中摄取。

α-亚麻酸一些植物种子是C 18P UF A (亚油酸、

(ALA ) 、γ-亚麻酸(G LA ) ) 的主要来源, 但只有少

　　收稿日期:2006-08-04; 修回日期:2006-11-02

基金项目:农业部油料作物遗传改良重点实验室开放课题(编号200503)

作者简介:殷梦华(1981-) , 女, 在读硕士; 主要从事微生物油脂方面的研究工作。

通讯作者:陈　涛　教授/博士生导师

数几种植物产生γ-亚麻酸, 如月见草、琉璃苣和黑

醋栗等, 分别含8%～10%、24%～25%和16%～17%(W /W) 。高等植物不能合成C 18以上的P UF A 。而鱼油中含有C 20和C 22的脂肪酸, 如EP A 、DP A 和DHA , 但鱼油有令人不愉快的气味、滋味和胆固醇;

另外, 鱼油的油质易变动, 易受季节、地理位置、食物种类等因素的影响。如果鱼油的P UF A 作为预防药物广泛使用, 目前海洋鱼油的产量将不能满足全世界的需求。

作为植物油品和动物油品的替代品, 产油微生物正在得到广泛的研究和应用。产生P UF A 的微生物主要有某些真菌、海洋细菌、异养和光养微藻、苔藓等。微生物种类的多样性使筛选含有主要P UF A 的产油菌变得容易。虽然目前微生物油脂对油脂工业的贡献微不足道, 但从长远和发展的观点来看, 微生物油脂有植物油脂和动物油脂不可比拟的优势:①微生物油脂含有植物、动物不能合成或少量合成的脂肪酸; ②与大豆油、棕榈油、葵花籽油等商品油相比, 微生物油脂营养价值更高; ③能利用便宜的或

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零成本的原料进行生产, 如农副产品及发酵工业的废弃物; ④微生物油的生产不受季节、气候、地理环境的限制, 可以全年生产; ⑤微生物油脂能提供高度、优质的药品级P UF A; ⑥, 由于微生物有氧化、脱饱和、氢化等新陈代谢能力, 能改进P UF A 的结构, 且能形成油脂及其他产品如蛋白质、维生素、抗氧化剂、痕量元素等; ⑦, 利用产油微生物的突变株, 可以获得微生物的独特油品或新的脂肪酸; ⑧微生物油脂中的P UF A 可以作为功能性食品, 而大量的其他脂肪酸可以研制成微生物柴油, 作为新的生物质能源。2　微生物PUFA 的合成

在真核细胞和一些细菌的P UF A 的需氧合成途

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径中, 第一个双键总是导入饱和脂肪酸的Δ位置。因此, 棕榈油酸(16∶1顺9) 和油酸(18∶1顺9) 是微

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生物中最常见的单烯。通常, 油酸由Δ脱饱和产生亚油酸。这3种脂肪酸是、n -n -36

酸母体被Δ和脱饱和, C 20和C 22P UF A 。n -9族P UF A 从油酸开始合成, 由Δ脱饱和酶、延长酶、△

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虽然一些野生型产油微生物能合成富含P UF A

的油, 但这些菌株在生产新的P UF A 或增加现存P UF A 含量方面存在限制性。运用突变技术产生的

5

Δ6、Δ9、Δ12和n -3[Δ15、一些缺陷型脱饱和酶(Δ、

Δ17]) 突变株增强了脱饱和酶(Δ5、Δ6) 的活性。这不但有利于提高现有P UF A 的含量, 也有利于形成在野生型微生物中未发现的其他的P UF A 。412　基因工程技术

适当地改变传统产油微生物的基因, 使某些功能性油成分增加。改变油脂组分最大的挑战是改变脂肪酸的不饱和度及缩短或加长脂肪酸链。这就涉及脂肪酸组成的3种相互依存的基因技术:①P UF A ; 编码蛋白基因; ③。, 。, 同源转移, 也为发展需要的产P UF A 菌株提供了潜力。因此, 研究不同来源的脱饱和酶基因的功能性变化, 对获得特殊P UF A 产品是非常重要的。413　脱饱和酶抑制剂

脱饱和酶作用产生MA 。n -6型脂肪酸通常由亚油

6

Δ5、Δ4) 和延长而形成, 从亚油酸酸通过脱饱和(Δ、

到G LA 、AA 、adrenic acid (22∶4顺7, 10, 13, 16) 、DP A (22∶5n -6) 。3　微生物P UF A 的加工

另一种改变P UF A 分布的方法是用脱饱和酶抑

制剂。这些抑制剂控制对应的脱饱和步骤。自然发生的不饱和脂肪酸脱饱和过程的第一个抑制剂是环丙烯十八烷酸(cycl op r opene sterulic acid ) , 常用于含有与可可脂类似的脂肪酸组分的微生物油脂的生

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Δ12和产。已合成的各种环丙烯脂肪酸酯, 用作Δ、

Δ15脱饱和酶潜在的结构抑制剂。另外, 在被孢霉生物合成C 20P UF A 时发现了其他3种类型抑制剂。第一种类型由木酚素化合物构成。这些物质是从芝

(A siasari 根) 中分麻油的非油馏分和中药“Saishin ”

5

离出来的。芝麻素类似物专一且无竞争地抑制ΔΔ和脱饱和酶, 但低浓度的木酚素不能抑制Δ、

Δ12脱饱和酶。第二种类型包括烷基没食子酸盐抗

5

Δ6脱饱和酶。第三氧化剂, 它们无竞争地抑制Δ、

种类型包括姜黄色素(1, 7-二(4-羟基-甲氧基苯基) -1, 6-庚二烯-3, 5-二酮) , 它是姜黄的一

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种主要成分, 它对Δ和Δ脱饱和酶有无竞争抑制作用。

414　酶促生物转化

6

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微生物P UF A 加工的目标是增强微生物油脂竞

争力, 增加产品价值, 利用廉价培养基筛选高产菌株, 减少从细胞中提油的工艺步骤。微生物P UF A 的加工包括:①筛选产生现有的或新的高含量的P UF A 菌株; ②直接将菌株用于实验室进行规模发酵和提油的优化试验; ③在发酵和提油的同时, 对菌株及其代谢产物进行毒理学评价, 测定其安全性。

微生物油脂的发酵有两种形式:液体深层发酵和固体发酵。液体深层发酵, 应注意选择适合于筛选过程和大规模发酵的培养基, 并特别注重发酵、细胞分离和油萃取、精炼3个关键操作技术。在固体发酵中, 要解决3个重要问题, 一是包括微生物的氧传递、营养素和酶传递在内的质量传递; 二是去除微生物发酵过程中产生的反应热; 三是防止杂菌污染。商业化大规模生产中, 固体发酵还存在许多问题, 如生物量的变化, 大规模接种物的生长, 培养基的灭菌、通气、搅动、恒温、水分保持、pH 控制、污染控制, 下游加工, 水和固体废物的处理等。然而, P UF A 固体发酵可以降低风险和投资成本。4　微生物PUFA 合成的调节和控制411　突变技术

许多工业领域运用酶促途径来获得想要的P U 2

F A 油, 这是替代化学工序的有吸引力的途径, 其原因有:①在酶促转化特有的温和条件下, 几乎完全排除了不想要的副产品的合成。②通过选用合适的生物催化剂和反应条件, 可以设计产品的P UF A 分布型。酶促酯化对改变微生物三酰基甘油(T AG ) 很有用, T AG 的营养作用不仅与不饱和程度有关, 而

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且与酰基链长度和甘油骨架上的位置成分有关。由

于T AG 容易被吸收和代谢, 可以制成营养补充剂、婴儿配方物等。此外, 将含有n -6P UF A 和n -3P UF A 的油混合可以生产出合理的n -6/n -3P U 2F A 比例的油, 这种油品更有益于健康。通过生产用于食品、保健品、药品、化妆品的高纯度的P UF A 、特殊T AG 、P UF A 基乳化剂和磷脂, 已经确证了脂酶酶促合成的生物转化的商业可行性。5　微生物P UF A 产品

对高品质油脂日益增长的需求, 使人们热衷于研究该类产品的生物合成体系。合成这些油脂及其相关脂肪酸特别活跃的真菌种属于接合菌纲。微藻也是这些脂肪酸的潜在来源。目前正在进行用微藻生产n -3P UF A 的研究, 但这需要特别的生长条件和收获/回收技术, 因此微藻的使用并不一定是经济可行的。P UF A 存在一个稳定的、, 法。例如, Rh ne -、Sunt I de m itsn 、i P UF A 的生产工序。N O il 、Kelco 国际、Omega -Tech 、Scotia 制药和Nestle 用微藻合成P UF A , 并取得成功。另一方面, Saga m i 和Nestle 还对富含P UF A 的细菌油进行了研究调查。6　微生物油脂的下游加工

微生物油脂的发展主要集中在微生物的选择和培养条件的优化。对油脂分离的关注很少, 且用于微生物系统的萃取方法常常源自适用于动物和植物组织原料的方法。因此, 需要建立适用于微生物油脂回收和纯化的加工方法。这种方法取决于微生物细胞的特性和萃取物的类型。如果微生物油脂用作食用, 那么从毒性、处理、安全性和成本方面考虑, 溶剂必须是可接受的。超临界流体萃取作为溶剂萃取的一种替代方法, 已在真菌刺孢小银克汉霉含G LA 的油的超临界CO 2萃取中放大到半工业化的规模。用超临界萃取法获得含G LA 的制剂, 在制药、医药和营养领域中有商业应用价值。

分离的微生物油脂还需进一步加工, 如纯化或精炼以及修饰。精炼处理是最大程度地去除原油中的污染物, 这些污染物会影响产品的质量和修饰过程的效率。微生物油的纯化和浓缩要求使用几个操作单元取决于萃取的脂肪酸和操作规模。这包括尿素加合物的形成, 在Y 型分子筛上的分离, 溶剂的冬化, 分级结晶, 各种色谱技术和脂酶催化反应。应尽量避免蒸馏P UF A 或P UF A 酯, 以防止双键移动的立体变更、结晶和二聚体形成。如果蒸馏不可避免, 必须去除后生成物。修饰过程包括氢化、分级和相互酯化, 这些用于拓宽微生物油脂的应用性。

7　结束语

传统的植物和动物油脂的不足使人们把注意力放在了利用某些真菌、微藻和细菌来生产新的油脂技术上。为了获得高产特殊P UF A 的菌株, 需要了解微生物是怎样控制和调节脂肪酸生物合成的, P UF A 以三酰基甘油的形式产生时的机理等。这些

包含了脱饱和酶、转酰基酶和其他蛋白质之间的结构/功能关系, 了解这些将有助于改善微生物油脂的质量。近几年突变和分子工程技术的运用所取得的相对成功不仅回答了与脂肪酸形成有关的一些基本问题, 而且使构建合成非常见脂肪酸的新微生物种类成为可能。脱饱和酶基因的分离为探索更多的转基因途径提供了潜力。。]izu . B i osynthsis and regulati on

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