專利名稱：制備含有月桂酸的油脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備含有月桂酸作為構(gòu)成脂肪酸的油脂(以下也可以簡稱為“含有月桂酸的油脂”)的方法，該方法采用藻類。
背景技術(shù)：
月桂酸是一種大量存在于椰子油和棕櫚仁油中的常見脂肪酸，被用作多種表面活性劑的原材料、被用在食品中，并被用于其他材料。目前，月桂酸的供應(yīng)來源被限制在椰子和棕櫚仁，而椰子和棕櫚仁僅在世界上有限的地區(qū)生長。現(xiàn)在分配來產(chǎn)生月桂酸來源的耕地將會在激烈的競爭下分?jǐn)偨o柴油機(jī)用生物燃料以及食品生產(chǎn)領(lǐng)域。為了生產(chǎn)月桂酸來源，過度的土地開墾會造成對熱帶雨林的破 壞。因此，需要創(chuàng)建一種不依賴于椰子或棕櫚仁的供應(yīng)月桂酸的技術(shù)。同時(shí)，已知橫裂甲藻綱(dinophyceae)中通過異養(yǎng)而非光合作用生長的寇氏隱甲藻(Crypthecodinium cohnii)是產(chǎn)月桂酸的生物并具有高含量的月桂酸(15. 7%/總脂質(zhì))(Phytochemistry, (1988)27， 1679-1683)。從碳源成本和其他因素的觀點(diǎn)出發(fā)，更加優(yōu)選能通過光合作用(自養(yǎng))生長并具有更高含量的月桂酸的藻類。然而，在這些光自養(yǎng)的藻類中，僅已知最多含有約廣2%含量的月桂酸的富油新綠藻(Neochloris oleoabundans) (J. Ind. Microbiol. Biotechnol.(2009) 36:821-826)，并且迄今為止還不知道有任何藻類具有更高的月桂酸含量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種制備含有月桂酸作為構(gòu)成脂肪酸的油脂的方法，該方法包括在培養(yǎng)基中培養(yǎng)屬于共生甲藻屬(Symbiodinium)的藻類并從培養(yǎng)產(chǎn)物中回收含有月桂酸的油月旨，其中，所述油脂中月桂酸的含量為脂肪酸組成的3重量％以上。本發(fā)明還涉及一種制備月桂酸的方法，該方法包括從油脂中分離和回收月桂酸。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種通過采用藻類來供應(yīng)月桂酸的方法。本發(fā)明者們對產(chǎn)月桂酸的生物進(jìn)行了研究，并且發(fā)現(xiàn)作為光自養(yǎng)的橫裂甲藻綱的共生甲藻屬的藻類具有高的月桂酸含量，并且使用該藻類可以有效地制備以高含量含有月桂酸作為構(gòu)成脂肪酸的油脂。根據(jù)本發(fā)明的方法，通過采用能夠穩(wěn)定生長的藻類，從而可以有效地制備以高含量含有月桂酸作為構(gòu)成脂肪酸的油脂，而不會對椰子和棕櫚仁生長的耕地產(chǎn)生限制，也不與用于食品生產(chǎn)等的耕地進(jìn)行競爭。另外，根據(jù)本發(fā)明的方法，還可以避免對熱帶雨林的破壞。本發(fā)明的制備含有月桂酸的油脂的方法包括在培養(yǎng)基中培養(yǎng)屬于共生甲藻屬的藻類，并從培養(yǎng)產(chǎn)物中回收含有月桂酸的油脂，其中，該油脂中月桂酸的含量為脂肪酸組成的3重量％以上。油脂具有脂肪酸組成的3重量％以上的月桂酸含量。月桂酸的含量優(yōu)選為5飛0重量％，更優(yōu)選為10飛0重量％。本發(fā)明中所采用的藻類可以是任意屬于橫裂甲藻綱中共生甲藻屬的藻株，只要該株能夠生產(chǎn)出具有月桂酸含量為脂肪酸組成的3重量％以上的油脂。本發(fā)明的藻類可以通過例如以下的篩選步驟來進(jìn)行選擇i)將滅菌培養(yǎng)基(作為淡水培養(yǎng)基的WA培養(yǎng)基(參見表2)或作為海水培養(yǎng)基的Daigo IMK培養(yǎng)基(參見表3))配放在培養(yǎng)容器中；ii)將藻株接種到培養(yǎng)基中，并在光照下(照度約3，000勒克司，光照12小時(shí)黑 暗12小時(shí))室溫下(22°C 24°C)進(jìn)行靜態(tài)培養(yǎng)；iii)回收所產(chǎn)生的藻類并提取油脂；使脂肪酸甲酯化；并確定脂肪酸組成，從而選出能夠產(chǎn)生含月桂酸的油脂的藻株；并且iv)選擇具有月桂酸含量為油脂中總脂肪酸的3重量％以上的藻株。作為優(yōu)選的藻類的例子，包括雙鞭毛藻(Symbiodinium microadriaticum)、Symbiodinium goreaui、Symbiodinium linucheae> 百幕大共生藻(Symbiodiniumbermudense)、米氏共生藻(Symbiodinium meandrinae)、加利福尼共生藻(Symbiodiniumcalifornium)、川□共生藻(Symbiodinium kawagutii)> Symbiodinium corculorum、Symbiodinium consortia、 Symbiodinium muscatinei、 Symbiodinium freudenthal、美 I 共生藻(Symbiodinium pulchrorum)、多毛共生藻(Symbiodinium pilosum)和共生藻(Symbiodinium sp.)。在某些情況下，雙鞭毛藻被稱為或描述為典型渦鞭毛蟲(Zooxanthella microadriatica)或小亞得里亞裸甲藻(Gymnodinium microadriaticum)。類似地，Symbiodinium Iinuchae在某些情況下被稱為或被描述為Gymnodinium Iinuchae0作為更加優(yōu)選的雙鞭毛藻種的例子，包括典型渦鞭毛蟲株LB2281 (可從德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校(UTEX)的藻類培養(yǎng)保藏中心(Culture Collection ofAlgae)得到)以及具有與株LB2281實(shí)質(zhì)上相同的藻類學(xué)特性的株。作為具有與株LB2281實(shí)質(zhì)上相同的藻類學(xué)特性的株的例子，包括共生藻株CCMP2948、共生藻株CCMP2592、雙鞭毛藻株CCMP827、雙鞭毛藻株CCMP2458 等。株LB2281具有以下的藻類學(xué)特性?？梢曰谝韵碌奶匦詠碜R別與株LB2281屬于相同屬的株、以及與株LB2281具有實(shí)質(zhì)上相同的真菌學(xué)特性的株。<株LB2281的藻類學(xué)特性>i)與其他原生生物、軟體動物、腔腸動物等共生，例如有孔蟲、放射蟲、貝類珊瑚和海葵；ii)具有從細(xì)胞腹面延伸出來的鞭毛和帶狀物；以及iii)細(xì)胞衣不具有板狀結(jié)構(gòu)(萼板)。本發(fā)明的藻類也包括上述株LB2281或具有與株LB2281實(shí)質(zhì)上相同的真菌學(xué)特性的株的突變株。例如，被設(shè)計(jì)成與相應(yīng)的野生型株相比生產(chǎn)具有更高月桂酸含量的油脂的突變株也包括在本發(fā)明的藻類中。
此外，從屬于共生甲藻屬的本發(fā)明的藻類中得到的基因可以被用于生產(chǎn)具有高的月桂酸含量的油脂。屬于共生甲藻屬的本發(fā)明的藻類，可以在由天然或人工海水制得的適宜的培養(yǎng)基中，在光照下，通過通常微藻的培養(yǎng)中所采用的培養(yǎng)方法來進(jìn)行培養(yǎng)?？梢栽诒景l(fā)明中采用的培養(yǎng)基是包含作為基礎(chǔ)的天然或人工海水、以及例如氮源、磷源、金屬鹽和維生素的添加劑的公知的培養(yǎng)基。作為氮源的例子，包括NaN03、KNO3> Ca(NO3)2^ NH4NO3和(NH4) 2S04。作為磷源的例子，包括K2HP04、KH2PO4、Na2HPO4、NaH2PO4和甘油磷酸鈉。作為金屬鹽的例子，包括NaCl、KC1、CaCl2, MgCl2, Na2SO4, K2SO4' MgSO4' Na2CO3' NaHCO3' Na2SiO3' H3BO3' MnCl2' MnSO4' FeCl3' FeS04、CoCl2, ZnSO4, CuSO4和Na2Mo04。作為維生素的例子，包括生物素、維生素B12、硫胺素-HC1、煙酸、肌醇、葉酸和胸腺嘧啶。
上述培養(yǎng)基可以進(jìn)一步包含適宜的添加劑，例如碳源或痕量金屬，以促進(jìn)含月桂酸的油脂的產(chǎn)生。優(yōu)選的培養(yǎng)基的例子包括Daigo IMK培養(yǎng)基、f/2培養(yǎng)基、ESM培養(yǎng)基、LI培養(yǎng)基和MNK培養(yǎng)基。優(yōu)選為，通過加入適宜的酸或堿，將由此制備的培養(yǎng)基的pH調(diào)節(jié)到7. (T8. 0的范圍內(nèi)，并在使用之前在高壓釜中進(jìn)行滅菌。在培養(yǎng)中，對于接種到培養(yǎng)基中的藻類的量沒有特別地限制。然而，相對于培養(yǎng)基的量，接種量優(yōu)選為1.0 10.0% (vol/vol)，更優(yōu)選為I. 0^5. 0% (vol/vol)。對于培養(yǎng)溫度沒有特別地限制，只要不會對本發(fā)明的藻類的生長產(chǎn)生不利地影響。通常，優(yōu)選在1(T30°C下進(jìn)行培養(yǎng)，更加優(yōu)選為15 25°C。光照可以在任何條件下進(jìn)行，只要可以進(jìn)行光合作用。不必說，人工光或陽光均可米用。光照度優(yōu)選為在100飛0，000勒克司的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選為30(Tl0，000勒克司。培養(yǎng)過程中的pH通常為6. 5 8. 5，優(yōu)選為I. 0 8. O。進(jìn)行培養(yǎng)以使藻類以高密度生長。例如，培養(yǎng)周期為7 120天，優(yōu)選為疒30天?？梢悦子猛夂驼鹗幣囵B(yǎng)(aeration and agitation culturing)、振蕩培養(yǎng)(shakeculturing)和靜態(tài)培養(yǎng)中的任意一種。在完成培養(yǎng)后，通過例如離心或過濾的常用方法來分離藻類。對于這樣分離出來的藻類體本身、或者通過超聲處理而得到的其破碎產(chǎn)物、用Dyno研磨機(jī)或其他方式而得到的其破碎產(chǎn)物，使用有機(jī)溶劑例如氯仿、己烷、丁醇、甲醇或乙酸乙酯進(jìn)行溶劑提取，從而可以回收含月桂酸的油脂。當(dāng)使用株LB2281時(shí)，IOOg的干燥藻類包含約IOg 約20g量的含月桂酸的油脂。SP，在IL培養(yǎng)基中產(chǎn)出的含月桂酸的油脂的量達(dá)到約0. 05g 約0. lg。在該情況下，油脂具有高達(dá)脂肪酸組成的6. (T15. 0重量％的月桂酸含量。因此，在IL培養(yǎng)基中產(chǎn)出的含月桂酸的油脂的量高達(dá)約0. 003g^約0. 015g。通過已知的方法將油脂轉(zhuǎn)化為脂肪酸混合物或脂肪酸酯，并且通過尿素附加法、冷卻分離、HPLC、超臨界液相色譜法等回收高含量的月桂酸，從而可以將月桂酸從含月桂酸的油脂中分離出來。
實(shí)施例參考例I:藻類的培養(yǎng)和脂肪酸組成的分析從德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校(UTEX)的藻類培養(yǎng)保藏中心得到以下20種藻株。[表 I]藻株和培養(yǎng)基
權(quán)利要求
1.一種制備含有月桂酸作為構(gòu)成脂肪酸的油脂的方法，其中， 所述方法包括在培養(yǎng)基中培養(yǎng)屬于共生甲藻屬的藻類并從培養(yǎng)產(chǎn)物中回收油脂，所述油脂中月桂酸的含量為脂肪酸組成的3重量％以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中， 所述屬于共生甲藻屬的藻類是雙鞭毛藻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中， 所述屬于共生甲藻屬的藻類是典型渦鞭毛蟲株LB2281、或者具有與株LB2281實(shí)質(zhì)上相同的真菌學(xué)特性的藻株。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3中任一項(xiàng)所述的方法，其中， 培養(yǎng)在光照度為30(Tl0，OOO勒克司的光照下進(jìn)行7 120天。
5.一種制備月桂酸的方法，其中， 所述方法包括從通過權(quán)利要求I所述的方法而制得的油脂中分離并回收月桂酸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用藻類來供應(yīng)月桂酸的方法。一種制備含有月桂酸的油脂的方法，通過在培養(yǎng)基中培養(yǎng)屬于共生甲藻屬的藻類并從培養(yǎng)物中回收，其中月桂酸的含量為脂肪酸組成的3重量%以上。
文檔編號C12P7/64GK102782145SQ201180012058
公開日2012年11月14日 申請日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者吉田寬, 瀧村靖, 高橋史員 申請人:花王株式會社