本發(fā)明屬于生物，涉及微生物發(fā)酵和油脂生產(chǎn)，尤其是一種利用植物激素調(diào)控裂殖壺菌發(fā)酵過程以提高油脂滴度的方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、裂殖壺菌通過發(fā)酵過程能夠高效合成和積累油脂，這些油脂主要由長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸（pufas）組成，特別是dha（二十二碳六烯酸，c22:6，ω-3）和epa（二十碳五烯酸，c20:5，ω-3）。裂殖壺菌生產(chǎn)的油脂因其高效的dha和epa產(chǎn)量、無污染的純凈安全特性，以及其在食品、醫(yī)藥、飼料、護(hù)膚品和生物燃料等多個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，具有極大的市場(chǎng)潛力。隨著綠色環(huán)保和健康需求的不斷增長(zhǎng)，裂殖壺菌油脂將在全球功能性油脂市場(chǎng)中占據(jù)重要地位。

2、然而，目前裂殖壺菌發(fā)酵生產(chǎn)過程中仍然面臨幾個(gè)技術(shù)瓶頸。首先，在實(shí)驗(yàn)室條件下的小規(guī)模發(fā)酵容易控制，但在大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵中，常常會(huì)遇到生產(chǎn)過程不穩(wěn)定的問題。其次，當(dāng)前的發(fā)酵工藝中，通常依靠?jī)?yōu)化培養(yǎng)基成分、調(diào)控發(fā)酵參數(shù)（如溫度、ph和氧氣供應(yīng)）來提高油脂產(chǎn)量，但這些方法存在效果有限、可持續(xù)性差的問題。

3、近年來，植物激素作為一類天然存在的化合物，在調(diào)控植物代謝活動(dòng)、促進(jìn)生長(zhǎng)和響應(yīng)環(huán)境應(yīng)激方面表現(xiàn)出了強(qiáng)大的潛力。研究發(fā)現(xiàn)，植物激素不僅能夠調(diào)控植物體內(nèi)的油脂合成，還能夠通過外源添加激活某些微生物的油脂代謝通路。例如，2-氯龍酸（2-chloroethylphosphonic?acid），水楊酸（salicylic?acid，sa），脫落酸（abscisic?acid，aba）等植物激素已被證明在不同的發(fā)酵體系中能夠調(diào)控脂肪酸合成相關(guān)酶的活性，使油脂的積累增加了10.00-18.78%。

4、迄今為止，關(guān)于植物激素在裂殖壺菌發(fā)酵過程中的應(yīng)用研究較為有限。尚無有效的方法能夠系統(tǒng)性地利用植物激素調(diào)控裂殖壺菌的代謝路徑，從而大幅提升油脂滴度。因此，亟需開發(fā)一種通過植物激素調(diào)控裂殖壺菌發(fā)酵的新技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)高效的油脂生產(chǎn)，并為工業(yè)應(yīng)用提供新的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種利用植物激素調(diào)控裂殖壺菌發(fā)酵過程以提高油脂滴度的方法及應(yīng)用。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種利用植物激素調(diào)控裂殖壺菌發(fā)酵過程以提高油脂滴度的方法，所述方法是在裂殖壺菌的發(fā)酵過程中，向培養(yǎng)基中添加一種或多種植物激素，以促進(jìn)油脂的積累。

4、進(jìn)一步地，所述植物激素選自以下類別：赤霉素（gibberellin，gb）、6-芐氨基嘌呤（6-benzylaminopurine，6-bap）、氯吡脲（forchlorfenuron，cppu）、蕓苔素內(nèi)酯（24-epibrassinolide，br）。

5、進(jìn)一步地，所述植物激素的添加量為0.1μm至200μm，優(yōu)選為10μm至100μm。

6、進(jìn)一步地，所述植物激素在發(fā)酵的24至72小時(shí)期間添加。

7、進(jìn)一步地，所述發(fā)酵過程中發(fā)酵生產(chǎn)的溫度為25-29℃，轉(zhuǎn)速為150-200rpm，時(shí)間為72-120h，ph值保持在5.5至7.0之間。

8、進(jìn)一步地，所述發(fā)酵用菌種的od值為8-10；所述發(fā)酵用菌種的接種量為發(fā)酵培養(yǎng)基體積的0.8-1.5%。

9、進(jìn)一步地，所述裂殖壺菌為裂殖壺菌schizochytrium?sp.hx-308。

10、進(jìn)一步地，具體步驟如下：

11、將裂殖壺菌接種到種子培養(yǎng)基中，在28℃的溫度下培養(yǎng)24h，得一級(jí)種子；取一級(jí)種子按照接種量為種子培養(yǎng)基體積的10%接種到種子培養(yǎng)基中，在28℃的溫度下再次培養(yǎng)24h，得二級(jí)種子；取二級(jí)種子按照接種量為種子培養(yǎng)基體積的10%接種到種子培養(yǎng)基中，在28℃的溫度下再次培養(yǎng)24h，經(jīng)上述活化過程，得發(fā)酵用菌種；

12、取od600值為8-10的發(fā)酵用菌種按照1%的接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，在溫度為25℃，轉(zhuǎn)速為170rpm的條件下，發(fā)酵培養(yǎng)120h；其中，在發(fā)酵過程的第24小時(shí)，向發(fā)酵罐中加入植物激素，植物激素為終濃度為50μm赤霉素+終濃度為75μm氯吡脲、終濃度為50μm赤霉素+終濃度為50μm?6-芐氨基嘌呤、終濃度為50μm赤霉素+終濃度為50μm蕓苔素內(nèi)酯、終濃度為75μm?氯吡脲+終濃度為50μm?6-芐氨基嘌呤、終濃度為75μm氯吡脲+終濃度為50μm蕓苔素內(nèi)酯中的一種。

13、進(jìn)一步地，種子培養(yǎng)基的成分為：葡萄糖45g/l、酵母粉2g/l、谷氨酸鈉15g/l、mgcl2·7h2o?4g/l、na2so4?15g/l、kcl?1g/l、nacl?1g/l、mgso4·7h2o?5g/l、kh2po4?3g/l，溶劑為水；

14、發(fā)酵培養(yǎng)基的成分為：葡萄糖90g/l、酵母粉4g/l、谷氨酸鈉15g/l、mgcl2·7h2o4g/l、na2so4?15?g/l、kcl?1?g/l、nacl?1?g/l、mgso4·7h2o?5g/l、kh2po4?3?g/l和(nh44)2so44?g/l，溶劑為水。

15、如上所述的方法在提高裂殖壺菌發(fā)酵過程中油脂滴度中的應(yīng)用。

16、本發(fā)明取得的優(yōu)點(diǎn)和積極效果為：

17、1、本發(fā)明在裂殖壺菌的發(fā)酵培養(yǎng)基中添加植物激素，植物激素包括赤霉素（gb）、6-芐氨基嘌呤（6-bap）、氯吡脲（cppu）、蕓苔素內(nèi)酯（br），植物激素通過調(diào)節(jié)脂肪酸合成相關(guān)的酶類活性，促進(jìn)油脂的積累，因此植物激素能夠調(diào)節(jié)裂殖壺菌的代謝路徑，顯著提高了油脂的合成效率和產(chǎn)量。

18、2、本發(fā)明采用外源添加植物激素的方式，以調(diào)控裂殖壺菌的脂肪酸合成通路。本發(fā)明在野生型裂殖壺菌的發(fā)酵培養(yǎng)基中添加植物激素，能夠調(diào)節(jié)脂肪酸合成相關(guān)的酶類活性，使油脂滴度提高15-30%之間。

19、3、本發(fā)明方法通過在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加特定植物激素，優(yōu)化菌株的代謝路徑，顯著提高油脂滴度。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、高效、環(huán)保、成本低廉等特點(diǎn)，能夠有效的提高裂殖壺菌發(fā)酵的油脂滴度，滴度較野生型裂殖壺菌提高15%至30%之間。

20、4、本發(fā)明旨在解決目前裂殖壺菌發(fā)酵生產(chǎn)油脂過程中滴度較低的問題，尤其是多不飽和脂肪酸（polyunsaturated?fatty?acids，pufas）的產(chǎn)量不足。本發(fā)明通過向發(fā)酵過程中引入植物激素，調(diào)控裂殖壺菌的代謝路徑，顯著提高了油脂的合成效率和產(chǎn)量。例如，添加了50μm的赤霉素，油脂產(chǎn)量提高了25.01%，dha含量提高了7.93%。

21、5、本發(fā)明通過優(yōu)化植物激素的濃度和植物激素的聯(lián)合使用，本發(fā)明在保持成本可控的前提下，提高了裂殖壺菌的油脂產(chǎn)量和dha含量，降低了生產(chǎn)成本，便于工業(yè)化應(yīng)用。

22、6、本發(fā)明使用天然植物激素調(diào)控發(fā)酵過程，避免了化學(xué)添加劑的使用，有助于實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的生物發(fā)酵工藝，符合現(xiàn)代綠色工業(yè)的需求。

23、7、本發(fā)明不僅適用于裂殖壺菌的發(fā)酵生產(chǎn)，也為其他微生物發(fā)酵體系的優(yōu)化提供了參考，且操作簡(jiǎn)單，具有應(yīng)用潛力和推廣價(jià)值。