生物法制取γ-癸内酯国内外研究现状
时间:2018-04-05 21:49 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 近几年，生物法制取γ-癸内酯是国内外学者研究的热点，其中应用最普遍的方法是生物转化法。利用生物转化法生产γ-癸内酯最常用的微生物是酵母，常用的酵母菌包括耶罗威亚酵母(Yarrowia lipolytica) ,假丝酵母(Candidu sp.)、毕赤酵母(Pichia sp.),锁掷抱酵母(Sporidiobolus sp.)等。Tahara[5]首次报道使用能产生香物质的酵母菌Sporobolomyces odorus生产GDL。陈玉勇等[6]研究了20株酵母菌转化生产γ-癸内酯的特性,得到6株有γ-癸内酯生产潜力的菌株，并且利用红酵母b菌株进行摇瓶发酵研究,经发酵条件和培养基成分优化,最终发酵液中γ-癸内酯浓度大于0.8707 g/L。宋焕禄等[7]对耶罗威亚酵母(Yarrowia lipolytica)以蓖麻油为底物产生γ-癸内酯的可行性、发酵条件、提取条件和发酵过程中各种因素的改变对产物的影响进行了研究，并最终确定了发酵培养基的配方，实验结果表明该γ-癸内酯的生物制备方法是可行的。其后，宋焕禄等[8]利用紫外线诱变技术处理2株锁掷抱酵母，处理过后γ-癸内酯产量从出发菌株最初的0.097 g/L提高到6.009 g/L。闫淑芳等[9]研究了耶罗威亚酵母(Yarrowia lipolytica)转化蓖麻油生成γ-癸内酯的过程，对底物加入时间、转化方式及溶氧对过程的影响进行了探讨。其分批培养时菌体转化产量为2.4g/L，而采用转化液接种进行二次转化时γ-癸内酯产量可提高到4.0g/L。20610 经过研究人员的多年实验发现耶罗威亚酵母降解蓖麻油生成γ-癸内酯的能能力尤为显著。但随着培养液中蓖麻酸的增多,反而会导致活细胞数目的明显减少。近几年来,研究者们针对如何减轻蓖麻酸对菌体的毒副作用来提高γ-癸内酯的产量问题进行了一系列研究。林芳等[10]研究了固定化耶罗文亚酵母(Yarrowia lipolytica)，降低产物对细胞的毒性，提高γ-癸内酯产量的方法。利用聚乙烯醇和卡拉胶固定化耶罗文亚酵母，并确定发酵生产的最佳条件后，γ-癸内酯产量比之前提高了40％。赵玉萍等[11]通过添加凹凸棒石粘土，改进了固定细胞制备工艺，由此方法制得的固定化耶氏酵母细胞发酵后GDL产量可达4.17g/L，是游离细胞的2.5倍。该固定化细胞重复使用3次后，GDL产量仍可达3.87g/L。于伟等[12]通过添加树脂AB-8吸附转化产物以降低高浓度产物对Yarrowia lipolytica细胞的毒性，根据其确定的最佳优化工艺，产物的最大比生成速率提高36％且达到最大值后降低较慢，有利于产物积累，56 h后总产量达到2．17g/L。丁永志等[13]对实验室构建的Yarrowia lipolytica基因重组菌株TP12与野生型菌株的生长能力及生成γ-癸内酯的能力进行比较。之后对重组菌株发酵条件进行优化。在最优发酵条件下，经过84 h的发酵，γ-癸内酯产量最高得到3.337 g/L。结果表明基因重组菌株TP12产γ-癸内酯的能力较野生型有大幅度的提高。王聪等[14]以紫外诱变和化学诱变相结合的复合诱变方法，对γ-癸内酯产生菌株Yarrowia lipolytica酵母进行诱变。经过一次紫外诱变后，γ-癸内酯产量为过去的 2.5 倍，其后采用硫酸二乙酯进行化学诱变稳定其产量，最终γ-癸内酯产量为出发菌株的2.3 倍。论文网 国外研究概况 Aguedo M[15]等研究了氧气的传输速率对解脂耶氏酵母产γ-癸内酯的影响。Moradi H等[16]比较了使用蓖麻油作为底物分批和补料分批发酵解脂耶氏酵母生产γ-癸内酯，同时通过提高搅拌速率或通入纯氧气的方法研究了氧传递速率对γ-癸内酯产量的影响。结果显示补料分批发酵γ-癸内酯产量是分批发酵的三倍以上，而在补料分批发酵时用纯氧代替大气使γ-癸内酯产量增加了60％。Waché Y等[17]通过基因工程的方法对Yarrowia lipolytica生产γ-癸内酯的条件进行了优化。研究的结果表明，通过遗传因素来改善解脂耶氏的β-氧化途径可以达到积累γ-癸内酯的目的。Gomes N等[18]为提高γ-癸内酯的生产产率，对间歇补料分批发酵培养Yarrowia lipolytica进行了研究，结果显示以蓖麻油酸甲酯作为底物得到的γ-癸内酯的产量达到了6.8g/L。Guo Y等[19]通过基因重组技术干扰了POX2和POX 3基因的表达，创建的新的重组解脂耶氏酵母菌株利用蓖麻油酸甲酯发酵产生γ-癸内酯的能力得到提高。Braga A等[20]为了提高γ-癸内酯的生产，对氧传递速率（OTR），细胞密度和油的浓度的影响进行了研究。在最佳发酵条件下，通过补料分批发酵得到的γ-癸内酯的浓度达到了5.4 ±0.5g/L。Khattab A A等[21]利用紫外（UV）射线对解脂亚罗威亚酵母进行处理以增加其脂肪酶和γ -癸内酯的生产。结果表明 UV处理后的解脂亚罗威亚酵母突变株脂肪酶增加至3倍，γ-癸内酯产量是最初的野生型菌株产量的五倍。LIU S等[22]研究了 Yarrrowia lipolytica生产γ-癸内酯的代谢途径和POX1-POX6基因在β-氧化中的功能。Zhao Y P等[23]通过基因组改组法来改善γ -癸内酯的生产。经过原生质体的制备，再生，灭活，融合，重组融合子孢子和子囊孢子分离条件的优化，其中一个重组菌株发酵64小时后γ -癸内酯产量达到3.75g/L，是最初的亲本菌株的6.54倍。 (责任编辑：qin) |