微生物油脂
微生物油脂生产与利用
微生物油脂生产与利用微生物油脂一般又称之为单细胞油脂，即微生物以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳、氮源、辅以无机盐生产的油脂和另一些有商业价值脂质“ 。
微生物细胞通常仅含有2%〜3%油脂，随着人们对微生物研究深入，发现某些微生物在特定条件下培养，干菌体含油率可达30%，甚至60%，如此之高含油量使微生物油脂实际开发成为可能。
尤其引人注目的是，某些微生物还可产生具有生理活性功能的二十二碳六烯酸(DHA) 、二十碳五烯酸(EPA) ，．亚麻酸和花生四烯酸(从)等脂肪酸，在人们日益关注自身健康今天，具有保健功能油脂开发拥有广阔发展前景。
1微生物油脂生产1．1 微生物生产油脂优点与动、植物油生产相比，微生物油脂生产具有许多优点：(1)微生物细胞增殖快、生长周期短；(2) 微生物生长所需原料丰富，且能利用农副产品及食品工业、造纸工业中产生废弃物，起到保护环境作用：(3)所需劳动力少，同时不受季节、气候变化限制；(4) 能连续大规模生产，降低成本；(5)利用细胞融合、细胞诱变等方法，能使微生物产生更能符合人体需要的高营养油脂或某些特定脂肪酸组成油脂，如EPA、DHA 、类可可脂等。
1．2 微生物油脂生产工艺微生物油脂一般按如下工艺生产：筛选菌种一菌种扩大培养一收集茵体一干茵体预处理一油脂提取一精制1．2．1 产油微生物菌种筛选用于工业化生产菌株必须具备以下条件：(1)油脂积累量大，含油量应达50%以上，且油脂转化率不低于15 %: (2)生长繁殖速度快，不易污染杂菌；(3)能适应工业化深层培养，装置简单；(4)油风味良好，安全无毒，易消化吸收" 。
目前研究用于生产微生物油脂菌种主要有藻类、酵母和霉菌。
具体如下：在各种藻类中，金藻纲、黄藻纲、硅藻纲、绿藻纲、隐藻纲和甲藻纲中藻类都能产生高含量多不饱和脂肪酸。
常见产油酵母有：浅白色隐球酵母、弯隐球酵母、斯达氏油脂酵母、茁芽丝孢酵母、产油油脂酵母、胶粘红酵母、类酵母红冬孢等。
国家标准微生物油脂β-胡萝卜素油脂编制说明
中华人民共和国国家标准《微生物油脂β－胡萝卜素油脂》编制说明前言传统的β－胡萝卜素油脂，主要来源于生物体内，但β－胡萝卜素在生物体内的含量并不高，而且提取甚为困难且成本高。
针对此种情况，通过微生物体内生物合成的方法来制取β－胡萝卜素油脂，为开辟新的β－胡萝卜素油脂资源又创出了一条新路。
随着社会需求量及使用范围日益扩大，规范市场的微生物生产β－胡萝卜素油脂国家标准却没有。
为了保证今后在生产、流通、储存过程中保证微生物生产β－胡萝卜素油脂的品质，确保公民的饮食安全，需要相应的规范和标准支持，《微生物油脂β－胡萝卜素油脂》标准的制定就此条件下计划列项的。
为了进一步保证产品质量、规范生产、为市场监督提供依据，需要制定微生物生产β－胡萝卜素油脂的国家标准。
本次《微生物油脂β－胡萝卜素油脂》产品标准的制定，实事求是反映我国食用β－胡萝卜素油脂产品质量水平；有利于合理开发和利用微生物生产β－胡萝卜素油脂资源，有效促进食用油脂产业的发展；充分考虑食用油脂的市场需要，确保提供合格产品；维护生产、加工、销售、使用各方面的合法权益；符合国家关于食品方面的法规与政策规定及食用油脂发展的方向；有利于推动我国人民形成健康生活观念；有利于公平竞争，促进微生物生产β－胡萝卜素油脂进入国际市场。
一、任务来源及工作过程二、国家标准的编制原则本标准的编写规则是按照GB/T 1.1-2000 《标准化工作导则第一部分：标准的结构和编写规则》及GB/T 1.2-2002 《标准化工作导则第二部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法》的要求进行。
三、国家标准主要内容的论据1、本标准的主要内容本标准参照国际食品法典委员会(CAC) CODEX-STAN 210-2003（2005）《指定的植物油法典标准》、GB8821有关指标。
根据微生物生产β－胡萝卜素油脂的原料及加工方法，对其进行了定义等；对标准中特征指标和质量指标项目参考了相关的国际标准；并对质量指标中相关项目和指标值作了调整。
微生物油制备与应用的技术研究
微生物油制备与应用的技术研究微生物油，也被称为单细胞油，是一种由微生物合成的油脂，具有多样的应用潜力。
本文将讨论微生物油的制备方法以及其在不同领域的应用。
一、微生物油的制备方法1. 原料选择：微生物油可以利用多种微生物来制备，如酵母菌、真菌、藻类等。
根据目标油脂的特性和需求，选择合适的微生物作为生产菌株。
2. 培养条件优化：为了提高微生物油的产量和质量，需要对培养条件进行优化。
包括温度、pH值、碳源和氮源的选择，以及搅拌速度和通气条件等。
3. 油脂提取：微生物油一般以细胞内油脂的形式存在，因此需要进行油脂的提取。
常用的方法有溶剂提取、机械压榨和超临界流体萃取等。
4. 油脂纯化：提取得到的油脂含有杂质，需要进行纯化处理。
常用的方法包括酯化、凝胶渗透色谱和超滤等。
二、微生物油的应用领域1. 生物柴油生产：微生物油可以通过转化成生物柴油来替代传统的化石燃料。
生物柴油具有低排放、低污染和可再生等优点，对环境友好。
通过优化微生物油的制备方法，可以提高生物柴油的产量和质量。
2. 食品工业：微生物油可以被用于食品工业中的植物油替代品。
它可以用于烹饪、烘焙和调味等，具有健康和营养的特点。
微生物油还可以用于制作食品添加剂，如乳化剂和抗氧化剂等。
3. 医药行业：微生物油中的脂肪酸可以提取出来，用于合成药物和生物活性物质。
微生物油还可以用作药物载体，提高药物的稳定性和溶解度。
4. 化妆品和个人护理产品：微生物油可以用于制备化妆品和个人护理产品，如洗面奶、护肤霜和沐浴液等。
微生物油具有良好的润滑性和渗透性，能够滋润肌肤，保持皮肤的湿润度。
5. 动物饲料：微生物油中富含脂肪酸和营养物质，可以用于动物饲料的制作。
微生物油在动物饲料中的添加可以提高动物的生长性能和免疫力。
6. 清洁剂：微生物油中的脂肪酸可以用于制备润滑剂和清洁剂。
这些产品具有良好的润滑和清洁效果，并且对环境没有污染。
7. 其他应用领域：微生物油还可以用于制备生物塑料、生物润滑油、生物蜡和生物油墨等。
微生物油脂及其开发利用研究进展
微生物油脂及其开发利用研究进展谢小萍（武汉工业学院食品科学与工程食工082班080107305）摘要：微生物油脂(亦称单细胞油脂，sco)是一种前景广阔的新型油脂资源，正越来越受到人们的重视，尤其在生产富含多不饱和脂肪酸的功能性油脂方面已成为研究热点。
该文对微生物油脂制备、影响因素及开发利用等方面作一综述，并展望其应用前景。
关键词：微生物油脂；制备；开发利用0 引言微生物油脂又称单细胞油脂(sco)，是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下，利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂作为碳源，在菌体内产生的大量油脂。
对微生物油脂的研究最早始于第一次世界大战期间，德国曾准备利用内孢霉属Endomyces vernalis和单细胞藻类镰刀菌属Fusarium 的某些菌种作为油脂生产菌，以解决当时食用油的不足。
之后，美国也开始研究微生物油脂的生产，但由于不能进行深层培养，故结果不终于筛选出适合深层培养的菌株，于是开始工业化生产微生物油脂。
利用微生物生产油脂有许多优点：(1)微生物繁殖速度快，生产周期短；(2)可利用农副产品下脚料、工业废弃物作为微生物生长原料，既降低处理废物的成本，又保护环境；(3)所需劳动力少，同时不受场地、季节、气候变化的影响；(4)利用生物技术改良菌种或选择不同培养基，可使微生物生产经济价值高的功能性油脂和有特殊用途的油脂，如富含Y一亚麻酸、花生四烯酸、EPA、DHA 等油脂及代可可脂。
而且，由于人口增长使得日益增加的油脂需求量与自然资源严重短缺的矛盾愈发尖锐开辟微生物油脂这一新的油脂资源更具有重要的现实意义。
1 微生物油脂制备微生物油脂的生产工艺流程一般为：原料灭菌茵体培养茵体收集干燥菌种筛选油脂提取微生物毛油精炼1．1 菌种选择用于工业化生产的菌株必须具备以下条件：(1)油脂积累量大，含油量应达50％以上，且油脂转化率不低于l5％：(2)生长繁殖速度快，杂菌污染困难；(3)能适应工业化深层培养，装置简单；(4)风味良好，安全无毒，易消化吸收。
微生物油脂进展
霉 菌 能生 产 一些 特别 的油 脂 ，如 富 含棕 榈 酸 、油 酸及
亚油 酸 的油 脂及 类 可可 脂 等 。 １ ２ 提 化 合 物 、 氢 化合 物 和 普通 的油 脂 为 碳 、 源 ， 碳 氮 辅 以无 机 盐 生产 油 脂 和 另 一 些有 商业 价 值 的脂 质 。 微 生 物 油脂 的研 究 和开 发 ， 仅 丰 富 了传 统 的油脂 工 业 不 技术 ， 而且 是 工 业 化 生产 油 脂 的一 个重 要 途 径 。尤 其 在 目前 人 口增 长 使 得 油 脂 需 求 量 与 自然 资 源 严 重 短
种 ， 培 养 油脂 含 量 达 ３ 经 ０％ ， 其 中 ９ 且 ５％ 的甘 三酯
具 有 Ｐ３ ． ７ ６％ 、 ４ ３％ 、 ７ ５％ 的脂肪 酸 组 成 ； Ｓ１ ． ０ ３．
另外 ， 微生物生产油脂受 培养基 Ｃ Ｎ比、 Ｈ值 、 ／ ｐ 温度 、 培养 时 间 、 氧气 供 给 量 、 子 数 量 、 机 盐 和微 孢 无 量元素等多种因素影响［３１而且生产油脂 的菌种有 ２ ，， ，４ 限， 只有那些干基菌体含油量高 ， 且油脂转化率也较
２０ ０ ２年第 ２ 期 ６月 出版 薛照辉 等： 微生 物油脂 进展
般 为 １％ ， 别 菌 种 可达 ２ ５ 个 ０％ ～２ ５％ 。因此 ， 般 的 一 微 生 物油 脂 经 济价 值 还 很难 与 植 物 相抗 衡 。 过 随 着 不 各 项 技术 的发 展 ， 在 的 问题将 逐 步 得 以解决 。 存
（） ４ 能连续大规模生产 ， 降低成本 ；５ 利用细胞融合 、 （） 细胞 诱 变等 手 段 ， 使 微 生 物 生产 出 比动 、植 物油 脂 可
更 符合 人 体需 要 的 高 营 养 油 脂 或 某 些 特 定 脂 肪 酸 组
微生物在生物油生产中的应用
微生物在生物油生产中的应用生物油是指通过生物基质经过生物转化过程得到的一种可替代传统石油的可再生能源。
微生物在生物油生产中发挥着重要的作用，能够促进生物基质的分解和转化，加速生物油的合成过程。
本文将探讨微生物在生物油生产中的应用，并分析其优势和挑战。
一、微生物降解生物基质在生物油生产过程中，首先需要将生物基质进行降解，将其转化为可供微生物利用的底物。
微生物通过分泌酶类来降解复杂的有机物，将其分解为简单的代谢产物。
常见的降解微生物包括细菌、真菌和酵母等。
这些微生物能够针对不同的生物基质进行特异性降解，提高生物基质的利用效率。
二、微生物发酵产油经过降解后的生物基质会进入微生物发酵过程，微生物利用有机物进行代谢，产生各种化合物，包括生物油。
微生物发酵产油的过程中，常用的微生物包括藻类、酵母类和一些细菌。
这些微生物能够利用底物中的碳源和能源进行代谢，产生大量的生物油。
三、微生物提高油脂含量为了提高生物油的产量和质量，研究人员通过选择性培养和遗传改良等方法，优化微生物的油脂合成能力。
例如，通过调控微生物的代谢途径和基因表达，可以提高其对底物的利用效率，增加油脂的合成速率和含量。
四、微生物改善生产工艺在生物油生产过程中，微生物能够改善生产工艺，提高生物油的产量和质量。
通过改变微生物的生长条件，如温度、pH值和氧气浓度等，可以促进微生物的生长和代谢活性，提高生物油的产量。
同时，利用微生物的代谢特性和调控能力，还可以降低生产过程中的能耗和废弃物排放，达到环境友好型的生产。
微生物在生物油生产中的应用有诸多优势，如生物多样性高、遗传变异快、适应性强等。
然而，微生物应用也存在一些挑战。
首先，微生物的培养和保存工作较为复杂，需要严格的实验室条件和专业知识。
其次，微生物的产油能力和稳定性有待进一步提高，以满足大规模生产的需求。
此外，微生物的活性和效率受到多种因素的影响，包括底物质量、环境条件和微生物间的相互作用等。
综上所述，微生物在生物油生产中发挥着重要的作用，能够降解生物基质、产油、提高油脂含量以及改善生产工艺。
生物技术导论——微生物油脂
脂类具有重要的生物功能: 1. 是构成生物膜的重要物质; 2. 是机体代谢所需燃料的储存形式和运输形式; 3. 为机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素; 4. 具有营养、代谢及调节功能; 5. 有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用; 6. 作为细胞的表面物质,与细胞识别,种特异性和组织免疫等有密切关系.
一个数字表示不饱和双键数，然后是一个ω或n，最后的一个数字表示从脂
肪酸的甲基端数起的第一个双键的碳原子位置；
3. 通俗命名：许多脂肪酸因最初发现于某类植物或动物而有一个俗称，长期 以来，很自然地形成了特定俗名。
例：
6
COOH
12
9
6
系统命名为：全顺-6,9,12-十八碳三稀酸（为下方标号）
速记命名为：18：3 n-6（为上方标号）
微生物油脂—脂类的分类
• 脂类可按不同的组分分类:
1. 单纯脂 是脂肪酸和醇类所形成的酯.如甘油三酯、蜡; 2. 复合脂 除醇类和脂肪酸外,还含有其他物质,如甘油磷脂、鞘磷脂; 3. 萜类和类固醇及其衍生物,一般不含脂肪酸; 4. 衍生脂 系指上述脂类物质的水解产物，如甘油、脂肪酸及其氧化
产物,乙酰CoA; 5. 结合脂类 即指分别与糖或蛋白质结合，分别形成的糖脂和脂蛋白.
微生物油脂—多不饱和脂肪酸的营养功能
• α-亚麻酸的生理作用
1. 维持大脑和神经所必须的因子； 2. 具有抗血栓和降血脂的作用； 3. 能预防癌变和抑制肿瘤细胞转移； 4. 长期食用能延长生命期。
• γ-亚麻酸的生理作用
1. 有明显的降血脂，降血压的作用； 2. 抗炎消炎作用，能防治过敏性皮炎； 3. 具有明显的减弱过氧化损伤的作用； 4. 预防老年性痴呆； 5. 用于化妆品能改善皮肤的干燥现象； 6. 对月经前期综合症有一定疗效。
微生物生产功能性油脂_共轭亚油酸的研究进展
罗玉芬,徐尔尼,巫小丹(南昌大学食品科学教育部重点实验室,江西南昌330031)摘 要:共轭亚油酸是一种功能性油脂,具有抗癌、抗动脉粥样硬化、减肥、促进生长、改善免疫功能等许多重要生理功能,在医药、食品、保健品、化妆品等中具有广阔的应用前景。
本文系统地综述了可转化生成共轭亚油酸的微生物菌株、影响转化的因素以及共轭亚油的提取、纯化和检测方面的研究进展。
关键词:共轭亚油酸,微生物转化,提取S tudy o n the p r o duc ti o n o f func ti o na l o il---co n j uga ted li no l e i c ac i d by m i c r o beL U O Y u -fen,XU Er -n i ,W U X i a o -dan(The Key Laborat ory of Food Science ofMOE,Nanchang University,Nanchang 330031,China )Ab s trac t:C on jug a te d lino l e i c a c id w a s a ki nd of func tiona l o il ,w h i c h ha d m a ny b io log ic a l func ti on s uc h a s a n ti c a rc inog e n ic,a n tia the rog e n ic,b od y -w e i g h t re d uc ing,g row th p rom o ting,a s w e ll a s i m m un ity e nha nc ing,s o it ha d a w i d e fie ld of ap p li c a tion i n m e d ic ine,food,he a lth c a re a nd c osm e ti c ind us try 1The d e ve l opm e n t of CLA b y m ic rob ia l c onve rs ion c onc e rn i ng w ith s tra ins,the influe nc e s on m ic rob ia l c onve rs ion,the e xtra c tion te c hn iq ue,p u ri fic a tion a nd d e te c ti on m e thod s of CLA w e re re view e d 1Key wo rd s:c on jug a te d li no le ic a c id;m i c rob i a l c onve rs i on;e xtra c ti on中图分类号:TS221 文献标识码:A 文章编号:1002-0306(2010)05-0377-05收稿日期:2009-04-16作者简介:罗玉芬(1985-),女,硕士研究生,研究方向:应用微生物。
氯仿-甲醇提微生物油脂
4. 测定方法: (1)提取:准确称取样品5克,放入200毫升具塞三角瓶中(高水分食品可加适量硅藻土使其分散)加入60毫升氯仿-甲醇混合液(对干燥食品可加入2~3毫升水).连接布氏漏斗,于60度水浴中,从微沸开始计时提取1小时.
氯仿-甲醇提取法
索氏抽提法只能提取游离态的脂肪,而对脂蛋白、磷脂等结合态的脂类则不能被完全提取出来,酸水解法又会使磷脂水解而损失.而在一定水分存在下,极性的甲醇与非极性的氯仿混合液(简称CM混合液)却能有效地提取结合态脂类.本法适合于含结合态脂类比较高,特别是磷脂含量高的样品,如鲜鱼\贝类\肉\禽\蛋等,对于含水量高的试样更为有效.
(2 )溶剂回收至残留物尚具有一定的流动性，不能完全干涸，否则脂类难以溶解于石油醚中，从而使测定结果偏低。所以，最好在残留有适量水分时停止蒸发。
（3）在进行萃取时，无水硫酸钠必须在石油醚之后加入以免影响石油醚对脂类的溶解，其加入量可根据残留物中的水分含量来确定，一般为5~15g.
5． 结果计算 w=(m2-m1)*2.5/m*100% 式中：w----脂类质量分数，%； m----试样质量,g m2----称量瓶与脂类质量，g m1----称量瓶质量，g 2.5---- 从25ml乙醇中取10ml进行干燥，故乘以系数2.5。
6． 说明
（1）提取结束后，用玻璃过滤器过滤再用溶剂一边搅拌试样残渣，一边用溶剂洗涤。
1. 测定原理 将试样分散于氯仿-甲醇混合液中,在水浴中轻微沸腾,氯仿-甲醇及样品中一定的水分形成提取脂类的溶剂,在使样品中组织中结合态脂类游离出来的同时与磷脂等极性脂类的亲和性增大,从而有效地提取出全部脂类,经过滤除出非脂成分,回收溶剂,对残留脂类用石油醚提取,蒸去石油醚后定量.
几种重要微生物油脂在食品及饲料工业中的应用
几种重要微生物油脂在食品及饲料工业中的应用金青哲;王兴国【摘要】微生物油脂的经济可行性主要取决于其用途,目前微生物油脂已成为几种长链多不饱和脂肪酸的重要资源.对富含ARA、DHA和EPA的几类微生物油脂在孕婴食品、成人食品和水产饵料、饲料添加剂方面的应用进行了介绍.通过总结及展望,说明这几类微生物油脂将会在更多的配方食品中得到应用,微生物油脂产品的消费者将从特殊人群扩展到所有人群,并形成一个大产业.%The economic feasibility of microbial oils (SCO) depend largely on the way of their application. At the present, SCO have been the sources of key polyunsaturated fatty acids. The application of several key microbial oils such as DHA -SCO, ARA -SCO, EPA -SC0 in infant formulas, pregnant woman and adult foods, beverages, animal feeding and fish feeding were described. For the future, SCO will be increasingly utilized in more formulated foods;the potential customers of the fortified foods with SCO will not be confined to particular persons or groups and may be extended to all people. As a result,a huge, multimillion -dollar industry will take shape.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2011(036)002【总页数】5页(P48-52)【关键词】微生物油脂;单细胞油脂;ARA;DHA;EPA【作者】金青哲;王兴国【作者单位】江南大学,食品科学与技术国家重点实验室,江苏,无锡,214122;江南大学,食品学院,江苏,无锡,214122;江南大学,食品科学与技术国家重点实验室,江苏,无锡,214122;江南大学,食品学院,江苏,无锡,214122【正文语种】中文【中图分类】TQ92;TS22微生物油脂(Microbial oils)又叫单细胞油脂(Single cell oils，SCO)，是指由霉菌、酵母菌、细菌和微藻等产油微生物(Oleaginous microorganism)在一定的培养条件下，利用碳源在菌体内大量合成并积累的三酰甘油、游离脂肪酸类以及其他一些脂质。
微生物油脂开发及研究
微生物油脂开发及研究摘要：微生物油脂是一种应用前景广阔的新型油脂资源,正越来越受到人们的重视,该文对产油微生物常见种类、产油机理、微生物油脂的特点及产油微生物的必备条件，微生物油脂的开发应用现状等方面进行了综述,展望了其研究的发展前景。
关键词：微生物油脂；开发应用现状；生物柴油；研究发展前景1 引言微生物油脂(microbial oils)又称单细胞油脂(single cell oil，SCO)，是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源，在菌体内产生的大量油脂。
微生物油脂主要是由不饱和脂肪酸(PUFAs) 组成的甘油三酯(TAG) ，在脂肪酸组成上与植物油如菜籽油、棕榈油、大豆油等相似，是以C16和C 18为主的脂肪酸。
在一定的条件下，很多微生物如细菌、霉菌、酵母菌及藻类等可在菌体内产生大量油脂，有的干菌体含油量高达60%以上。
微生物油脂的研究和开发，不仅丰富了传统的油脂工业技术，而且是工业化生产油脂的一个重要途径。
尤其在目前人口增长使得油脂需求量与自然资源严重短缺的矛盾日益尖锐的情况下，开辟新油源—微生物油脂更具有重要的理论和实际意义[1]。
1.1 产油微生物种类能够生产油脂的微生物有酵母、霉菌、细菌和藻类等，其中真核的酵母、霉菌和藻类能合成与植物油组成相似的甘油三酯，而原核的细菌则合成特殊的脂类。
目前研究得较多的是酵母、藻类和霉菌。
现在用于生产多不饱和脂肪酸的微生物主要为藻类、细菌和真菌，由于细菌产量低，所以目前主要集中在藻类和真菌[2]。
1.2 微生物产生油脂机理微生物产生油脂过程，本质上与动植物产生油脂过程相似，都是从利用乙酰COA羧化酶的羧化催化反应开始，经过多次链的延长，或再经去饱和酶的一系列去饱和作用等，完成整个生化过程。
其中去饱和酶是微生物通过氧化去饱和途径、生成不饱和脂肪酸的关键酶，该过程称之为脂肪酸氧化循环。
Kendrack等发现苹果酸能促进卷枝毛霉(Mucor circinelloide s)微粒体的去饱和作用，使GLA含量增高，这可能是苹果酸酶为去饱和作用而提供NADPH结果。
微生物油脂及其新的应用研究
也和动植物油脂一样以两种形式存在 ，一种 是体质脂形
式 ，即作为细胞 的结构组成部分而存在于细胞质中，在微 生物 中含量非常恒定，如微生物细胞膜上的磷脂；另一种 形式是贮存脂形式 ，油脂在微生物细胞 内以脂滴或脂肪粒 形式贮存于细胞质 中。 微生物油脂 中甘油三酯约 占 ９ ％，其他脂 质 （ ５ 如糖
维普资讯
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油脂工 程 ・
微生物油脂及 其新 的应 用研 究
董文宾 梁西爱 代春吉 苗晓洁
（ 陕西科技大学生命科学与工程学院）
【 要 】微生物的增殖率高，干茵体舍油量高；用微生物方法生产油脂周期短、产量高、不受 摘
场地、季节、环境的影响， 从而为人类提供了科学产油的广阔前景。
奶或奶粉 中可提高其 营养价值 ，使之接近母乳 。亨氏公
司、贝因美、飞鹤乳业 、银桥乳业等知名乳品企业已添加
便可以获得广阔的市场 ，而且，更易于被素食者所接受 。 微生物油脂的发展前景十分广 阔，除 了作为食 品强化剂、
添加剂形式销售外 ，还可以制成软胶囊形式，则附加值更
了武汉福星生物药业有 限公司生产的富含 Ａ Ａ的微生物油
脂、甘油一酯、甘油二酯）约占 １ ％。少数不常见脂质 ， ０
如硫脂 （ 酸脑苷脂 ，脑 硫脂 ） 硫 、肽脂 、甾醇 、羟基脂、 蜡酯 、甘油硫酸酯、醚酯等，在细菌 （ 包括古细菌 ）中也 有发现。酵母和霉菌还可生产各种类胡萝 卜 素、甾醇、脂 酰基鞘氨醇类神经鞘脂及糖脂 。 微生物油脂 的成分组成大致上类似植物油 ，主要为 中 性脂肪酸、游离脂肪酸 、磷脂及不皂化物。
脂。
３ １ ２ 糕点 ．．
高。还能进一步浓缩 ，甚至进一步分离成单离脂肪酸 ，可
高油脂微生物制备技术及产业化应用
高油脂微生物制备技术及产业化应用高油脂微生物制备技术是一种利用微生物生产高产量油脂的方法，该技术有望在食品、能源和化妆品等领域得到广泛应用。
在过去的几十年中，人们逐渐认识到化石能源资源的有限性和环境污染问题，因此寻找替代品成为当务之急。
高油脂微生物制备技术的出现为实现可持续发展打下了基础。
高油脂微生物可以是细菌、酵母菌、真菌等微生物，其具有高油脂积累的特点。
通过合适的培养条件和营养供应，可以使这些微生物大量积累油脂。
与传统农作物种植相比，高油脂微生物的种植周期短、生长迅速，并且对土地和水资源需求较小，大大减少了对自然环境的依赖。
高油脂微生物制备技术的成功应用需要解决几个关键问题。
首先，选择合适的高油脂微生物菌株非常重要。
菌株的油脂产量和优良培养特性是选择的主要标准。
其次，合理设计培养条件，包括C/N比、氧气含量、温度等，以最大限度地促进油脂的积累。
另外，对于大规模生产，高效连续发酵技术的建立也是不可忽视的。
高油脂微生物的产业化应用潜力巨大。
在食品领域，高油脂微生物可以作为替代的食用油来源。
一些高油脂微生物制成的油脂具有更低的饱和脂肪酸含量和更高的不饱和脂肪酸含量，对人体健康更加有益。
并且，高油脂微生物的生产过程少依赖化肥和农药，符合健康、环保的消费理念。
在能源领域，高油脂微生物可以用于制备生物燃料，如生物柴油和生物酒精。
传统能源资源日益稀缺，高油脂微生物制备的生物燃料成为了一种可再生能源的有力替代品。
与化石燃料相比，生物燃料更加环保，减少了温室气体的排放，并且可以实现对存在大量废弃物资源的有效利用。
此外，在化妆品领域，高油脂微生物的油脂可以用于提取多种功能性成分，如维生素和抗氧化剂。
这些成分对于护肤品和化妆品具有重要的作用，能够改善肌肤质量和延缓衰老。
高油脂微生物制备技术及其产业化应用具有一定的挑战。
首先，需要对微生物的生物代谢和产油机制进行深入研究，以提高产油效率。
其次，技术的商业化应用需要大规模生产设施和成本效益的评估，以确保市场竞争力。
食用油脂的分类
食用油脂的分类2010-07-28 17:48:20 来源：作者：中国餐厨废弃物网浏览：653评论 5 条大小1、按原料来源可分为动物油、植物油和微生物油脂。
动物油是指从动物体内取得的油脂，如牛油、猪油、鱼油等。
植物油是指从植物根、茎、叶、果实、花或胚芽组织中加工提取的油脂，如大豆油、菜籽油、棉籽油、花生油、芝麻油、米糠油、葵花籽油、玉米油、油茶籽油、亚麻籽油、红花籽油等。
微生物油脂又称单细胞油脂是指从某些微生物包括酵母菌、霉菌和藻类等细胞内提取加工得到的可食用油脂。
2、按加工工艺可分为压榨油和浸出油。
压榨油根据加工过程中料坯处理的温度又分为冷榨油和热榨油。
冷榨油是指原料不经蒸炒等高温处理，而是在原料清理后直接压榨，压榨的出油温度在60℃（或70℃）以下。
热榨油是指料坯经过高温蒸炒再进行压榨而成。
压榨法的优点是产品污染少且营养成分不易受破坏，但缺点是出油率低、成本高。
浸出油是指将油料中的油脂用食用级有机溶剂萃取后制得。
浸出油需经过脱溶、脱胶、脱酸、脱色、脱臭（根据油品质量等级，采用不同的精炼工序）后加工得到的成品油，其优点是出油率高、加工成本低，缺点是毛油中残留物质多。
3、产品的新国家标准可分为一级油、二级油、三级油、四级油。
油品级别只是在精炼程度上有区别，通常来说，由毛油精炼制得不同等级的成品油，一级油精炼程度最高。
无论是一级还是四级食用油，只要符合国家标准,消费者都可以放心食用。
4、不饱和程度一些油在空气中放置可生成一层具有弹性而坚硬的固体薄膜，这种现象称为油脂的干化。
根据各种油干化程度的不同，可将油脂分为干性油（桐油、亚麻籽油）、半干性油（葵花籽油、棉籽油）及不干性油（花生油、蓖麻籽油）3类。
干性油，碘值大于130；半干性油，碘值为100～130；不干性油，碘值小于100。
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质脂形式,作为细胞的结构组成部分存在于细胞中,在微 生物中含量十分恒定,如细胞膜上的磷脂;另一种形式是 储存脂形式,油脂在微生物细胞内以脂肪粒或脂滴形式 存在于细胞质中。
微生物油脂中甘油三酯占95%,其他脂质约占10%。
微生物生产油脂优点
微生物生长周期短，生长繁殖快，代谢活力强。适应性强，易于培养和品种改良。
粗放种植的高糖植物,如甘薯、木薯 和菊芋等,也是微生物油脂技术的优 良原料,其中甘薯耐瘠、耐旱,抗风力 强,适应性强,产量高。例如：微生物 油脂发酵技术可实现菊芋全生物量利 用,每公顷滩涂地年种植的菊芋平均 可生产5t油脂,远远高于种植油料作 物的产油量。
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能源作物
高糖植物
菌体培养方法
高C/N 有利于菌体生长, 低C/N有利于油脂的 积累, 此外氮源的种类也会影响油脂的积累。
黄建忠等人进行的不同氮源影响细胞油脂合成的试验 表明, NH4NO3、尿素等适于细胞生长但不适合油脂的合 成; 蛋白胨、牛肉膏不适于细胞生长但利于油脂合成; 酵母膏不仅适宜细胞生长, 而且是油脂合成的最佳氮 源。
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乙酰CoA羧化酶和去饱和酶是两个主要 的催化酶。
乙酰CoA羧化酶催化脂肪酸合成的是一种限速酶,
此酶是由 多个亚基组成的以生物素作为辅基的复合酶。 乙酰CoA 羧 化酶结构中有多个活性位点, 如乙酰CoA 结合位点、ATP 结合位点、生物素结合位点等。因此该酶能为乙酰CoA、 ATP 和生物素所激活。另外,丙酮酸盐对该酶有轻微的激活 作用, 磷酸盐对该酸的活性有较低程度的抑制作用。 去饱和酶是微生物通过氧化去饱和途径生成不饱和酸的关 键酶, 去饱和作用是由一个复杂的去饱和酶系来完成的。
能适应工业化深层培养, 装置简单 生长速度快, 杂菌污染困难 风味良好、食用安全无毒、易消化吸收
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菌种筛选
细菌 霉菌和
• 大多数产油细菌在高葡萄糖时产生不饱和的甘油三 脂,但大多数细菌不产生甘油三酯而是积累复杂的脂 类.加之产生于细胞外膜上,提取困难,因此产油细菌 无工业意义。 • 被认为是良好的产油微生物.霉菌和酵母产的油脂为 16个碳原子和18个碳原子, 与许多植物油脂相似; 脂肪 酸几乎都是不饱和的脂肪酸。从80年代开始,大量的 研究报道就集中到了霉菌和酵母。 • 在酵母、霉菌等真核微生物中,某些产油种属能积累 占其生物总量70%以上的油脂,其中以甘油三酯 (Triacylgcerol,TAC)为主, 约占80%以上,磷脂约占10% 以上。 • 微藻的太阳能利用效率高、个体小、营养丰富、生长 繁殖迅速、对环境的适应能力强、容易培养,因此受到 人们的重视。另外，微藻中不但油脂含量可观，而且 直接从微藻中提取得到的油脂成分与植物油相似, 因 此具有广泛的应用价值, 它不仅可以替代石油作为生 物柴油直接应用于工业上, 还可以作为植物油的替代 品。
现在科研工作者将生物柴油作为新一代 替代物。 生物柴油是重要的液体可再生能源产品 之一，其化学成分主要是甲醇（或乙 醇），可以代替全部或部分石化柴油。 生物柴油具有能量密度高，润滑性好， 储运安全，抗爆性好，燃烧充分等优良 使用性能和再生性，环境友好性特点。
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生物柴油缺陷
微生物产油脂所需劳动力低，占地面积小，且不受场地、气候和季节变化等的限制．能连续 大规模生产。
微生物生长所需原材料来源丰富且便宜，可利用农副产品、食品加工及造纸业的废弃物(如 乳清、糖蜜、木材糖化液等)为培养基原料，十分有利于废物再利用和环境保护。
微生物油脂的生物安全性好。
微生物油脂组成和植物油脂相似，可替代植物油脂制取生物柴油，降低生物柴油制取成本 。
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微生物油脂积累大体分为两个阶段.
细胞增殖期: 这个时期微生物要消耗培养基中的碳源和 氮源,以保证菌体代谢旺盛和增殖过程.在 这一阶段中细胞合成油脂,但主要用于细胞 骨架的组成,即以体质脂形式存在. 产油阶段： 当培养基中碳源充足而某些营养成分缺乏 是,菌体细胞分裂速度锐减,微生物基本不 再进行细胞繁殖,而过量的碳元素继续被细 胞吸收,在细胞中经糖酵解途径进入三羧酸 循环,同时甘油三酯的积累过程被激活.
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产脂工艺及要点
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产脂微生物
能够产生油脂的的微生物有酵母、霉菌、细菌、藻类。目前 研究的较多的是酵母、霉菌、藻类，能够产生油脂的细菌则 较少。不同的菌种，产生微生物的油脂脂肪酸组成均不同。
产脂细菌:嗜酸乳杆菌 产脂霉菌:深黄被孢霉，高山被孢霉，卷枝毛霉，嗜酸乳杆
微生物培养可采用液体培养法、固体 培养法和深层培养法。
微生物油脂的生产工艺流程
菌体筛选
原料
灭菌
发酵
菌体收集
成品油脂
油脂提炼
油脂提取
预处理
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工艺要点
菌种
不同种属的微生物产油脂量,油脂成分及含量各不相同。
培养
培养时间 温度 pH 培养条件 通气量
而就同一种微生物菌株,在不同培养条件下, 其产油脂量,油脂成分及含量也各不相同。产 油菌种是生产微生物油脂的关键,而培养基组 成,培养时间,温度,pH值等,又是影响各类菌 种油脂得率的重要因素,必须综合考虑。
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花生四烯酸
国外对于微生物油脂的研究工 作起步较早,随后美国、日本等也开始研究 最早可追溯到第 一次世界大战期间 ,当时德国 微生物油脂的生产。第二次世 准备利用内孢霉属和单细胞藻 后来发现利用微生物生产普通 界大战前夕,德国科学家筛选 类镰刀属的某些菌种生产 油脂成本太高,无法与动、植 到了高产油脂的斯达氏油脂酵 物来源的油脂相竞争。有关微 油脂,以解决食用油匮乏问题 , 1986年,日本和英国等国家率 母、黏红酵母属、曲霉属以及 进入90年代,特种油脂的发展越来 后因战争爆发而中止研究。 生物油脂的探索此后一度集中 先推出含微生物 GLA油脂的保 Stewdansk和 毛霉属等微生物,并进行规模 越受人们的重视。 在获取功能性油脂 ,如富含多 健食品、功能性饮料和高级化 生产。 Radevan分别筛选到产生AA的真菌, 不饱和脂肪酸的油脂。 妆品等产品,微生物油脂实用 产生的总脂中AA的质量分数达到 化已迈出了第一步。 42%~55%。 1996年Stredanska等从 Pacificmarkarel的肠内容物中分 离到一株叫SCRC-2378的海生细菌, 能产生一种多烯不饱和酸,即二十 碳五烯酸,其质量分数达24%~40%, 被认为是EPA的一种新资源。
微生物油脂及其研究
周志华
2014.10.31
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目录
研究背景
微生物油脂简介 生物油脂简介
微生物产油产油工艺和要点
微生物产油利用与展望
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研究背景
随着石化资源日益 枯竭，石油价格的 不断上涨石油供求 矛盾日渐突出，寻 找和开发石化资源 的替代能源具有重 要的战略意义。
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微生物油脂简介
微生物油脂(microbial oils)又称单细胞油脂 (SCO=single cell oil),是由酵母、霉菌、细菌 和藻类等微生物在一定的条件下,利用碳水化 合物、碳氢化合物等作 为碳源,在菌体内产生的大量油脂。
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微生物油脂组成成分
微生物的油脂跟动植物类似,以两种形式存在,一种是体
目前,无论是食品油脂,还是生物柴油原料油脂的 主要来源仍然是植物以及动物脂肪,但是利用动 物油脂、植物油脂已经不能完全满足人们的食用 和生活中各种油脂的需求。
按照我国当前运输燃油消耗量估算，以生物柴油 完全替代石化燃料需要相应种植大豆 27,605×104 hm2，占现有耕地面积 225.5% ；种 植油菜7,524×104 hm2，占耕地61% ；种植麻疯 树2,666×104 hm2，占耕地22%。巨大的种植量和 种植面积在我国难以实现，寻找高油脂含量的新 油源意义重大。
国外研究
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国内研究
我国在20世纪60年代就有生产油脂的报道，但研 究较多的是在90年代,其研究重点也集中在开发 功能性油脂方面。
1993
年南开大学生物系用深黄被孢霉为出发菌株, 经紫诱变后,在发 酵生产γ- 亚麻酸, 菌体得率为29.3%, 油脂含量达44.7%, 其中γ亚麻酸含量达9.44%。 2003 年施安辉等通过对粘红酵母GRL513 生产油脂的研究发现, 最终 油脂产量可达菌体干重的67.2%。
菌，米曲霉，土曲霉雅致枝霉 三孢布拉氏霉等
产脂酵母:假丝酵母，浅白色隐球酵母，胶粘红酵母，产油
油脂酵母等
产脂藻类:盐生杜氏藻，粉核小球藻，等鞭金藻，三角和指
藻，新月菱形藻等
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菌种筛选
用于工业化生产油脂的菌株必须具备以下条件:
油脂积蓄量大, 含油量应达50%左右, 油脂生成率高, 转化率不低于15%
不同的菌株和培养基的产品构成变化较大，适合开发一些功能性油脂，从丝状真菌中提取富 含多不饱和脂肪酸，如r一亚麻花生四烯酸、EPA、DHA等保健微生物油脂。
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多不饱和脂肪酸
1.调节血脂 2.清理血栓 3.免疫关节炎症状减轻疼痛
农 业 秸 秆
我国是人口众多的农业大国,农作物秸秆年产 量约7亿t,居世界之首。但相当一部分农作物 秸秆仍被弃置或者焚烧,其本身蕴藏着丰富的 能源未充分开发利用。秸秆通过预处理后,其 中的纤维素和半纤维素在催化剂的作用下水 解,分别转化为五碳糖和六碳糖,经过简单提 纯可以获得浓度较高的糖液。而这些糖液可 用于微生物发酵的原料,从而获得可制取生物 柴油的微生物油脂。
酵母菌 产油
藻类
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菌体培养
微生物生长所需养料：
碳源：葡萄糖、果糖、蔗糖、石蜡等