解脂亚罗酵母及利用其生产γ-癸内酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种解脂亚罗酵母Yarrowia Lipolytica C85#，所述解脂亚罗酵母Yarrowia Lipolytica C85#被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：CGMCC No.11736，保藏时间为：2015年11月25日。本发明专利技术还公开了一种利用解脂亚罗酵母生产γ-癸内酯的方法。本发明专利技术对高产菌株发酵工艺进行了优化，确定了发酵的工艺参数，提高了γ-癸内酯的产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业生物
，涉及一种解脂亚罗酵母，还涉及一种利用该解脂亚罗酵母发酵制取γ-癸内酯的方法。
技术介绍
γ-癸内酯(γ-Decalactone，GDL)是一种内酯类香味物质，它是一个含有五元内酯环的十碳化合物，分子式为C10H18O2，分子量为170.25。GDL为无色液体，呈椰子、桃子、柑橘、椰子香气，沸点153℃/2000Pa或l14-116℃/66.7Pa，折射率(nD21.5)1.4610，微溶于水，易溶于有机溶剂。被广泛用于配制奶油、桃子、柑橘和椰子等型香精中，是香料中需求较大的产品之一。GDL天然存在于桃子、草莓、椰子、芒果、杏、啤酒、朗姆酒中，具有醋香、果香、奶油香、桃子、椰子香，也存在于乳制品的风味物质中，是调配桃子、杏、浆果、奶油、柑橘、椰子、巧克力、奶制品等食用香精的常用原料。1969年，GDL被美国食品药品管理局认为是安全的食品添加剂和药物添加剂我国GB2760-86规定为允许使用的食用香料。它以其诱人的桃香和低香气阈值(水中为0.088mg/L)的特性而得以在香料工业中普遍应用。GDL广泛用于各类花香、果香、东方香型、檀香型日化香精，有良好定香作用；也可用于食品、烟用、饲料、酒用香精中。很多香料公司将兴趣投向了这一潜在市场并开始进行研发，使得GDL的生产有了快速发展，天然GDL的售价也由20000美元/kg降至1000美元/kg(2014年)。但目前市场上销售的GDL仍主要是由化学合成的无旋光活性的外消旋混合物，如日本SODA公司以及国内一些香料公司均有化学合成的GDL出售。化学法合成GDL主要由辛醛与丙二酸缩合，再脱羧和环化而成。普通条件下利用有机合成的GDL是无旋光的外消旋混合物，而用微生物法生产则可以得到具有旋光活性和相对较纯的产物，且可以一次完成由化学合成需要许多步骤的生产过程，具有很高的实用价值。目前，GDL主要利用化学合成法制备，如:新醛和丙二酸合成法该法由辛醛与丙二酸缩合，再脱梭、环化而得GDL。由于原料易得，反应路径短，产率高，是工业上常用方法。还有糠酸法，糠酵是一种常见易得原料，目前己幵发出将糠酵用格氏反应在支链上引入烷基，再开环为γ-酮酸，脱水内酯化而得GDL。Reformatsky反应合成法一羟基化合物与β-卤代酯在锌存在下缩合为β-羟基酸酯，再山酸催化脱水得GDL。由于庚醛可由蓖麻油裂解而得，因此有充足的原料来源，但有机锌试剂必须在惰性溶剂中反应，仍不是很广。醇类与不饱和酸酯游离基加成反应合成法，醇在游离基引发剂引发下形成游离基，其与不饱和羧酸酯进行加成可生成GDL。常用游离基引发剂是二叔丁基过氧化物。a-烯烃法用价廉的辛醇脱水可以制得辛醇，辛醇可以一步合成GDL，合成方法简便，是一种正在开发的工业合成方法。由此可知，利用化学合成法生产GDL都涉及有机溶剂的应用，不可避免带来有机溶剂的残留，产品安全性方面存在问题。国内生物发酵法制备GDL研究大都停留在发酵工艺优化及菌株筛选层面，对GDL产生的工业法发酵机理研究甚少，这是制约生物发酵法生产GDL产量的关键因素。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的之一是提供一种解脂亚罗酵母YarrowiaLipolyticaC85#。本专利技术的又一目的是提供一种利用解脂亚罗酵母生产γ-癸内酯的方法。本专利技术提供的技术方案为：一种解脂亚罗酵母YarrowiaLipolyticaC85#，所述解脂亚罗酵母YarrowiaLipolyticaC85#被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏号为：CGMCCNo.11736，保藏时间为：2015年11月25日。一种利用所述的解脂亚罗酵母生产γ-癸内酯的方法，将所述的解脂亚罗酵母发酵培养，产生γ-癸内酯。优选的是，所述的方法中，所述发酵培养的温度为25℃-27℃，所述发酵培养的时间为280-288h。优选的是，所述的方法中，在发酵培养中，于培养开始后的64h、76h、92h和102h分别向发酵培养基中按照质量体积分数补加3％-4％的葡萄糖和2％-7％的蓖麻甲醇酸甲酯。优选的是，所述的方法中，在所述发酵培养中，初始搅拌速度为45-50rpm，当发酵培养基中的溶氧低于30％后，首先按照0.2vvm、0.3vvm和0.4vvm的顺序每隔一定时间调整空气流量，然后按照0.03MPa、0.04MPa和0.05MPa的顺序每隔一定时间调整压力，最后按照50rpm、60rpm和70rpm的顺序每隔一定时间调整搅拌速度。优选的是，所述的方法中，所述一定时间为5～10min。优选的是，所述的方法中，培养过程中，在产生γ-癸内酯之后还包括采用超临界CO2方法萃取γ-癸内酯。优选的是，所述的方法中，所述超临界CO2方法中采取的温度为30-40℃，压力为10-15MPa，时间为1.5-3.0h。优选的是，所述的方法中，所述发酵培养基包含：葡萄糖30-40g/L，玉米浆50-60g/L，蓖麻甲醇酸甲酯80-100g/L，吐温-808-10g/L，硫酸铵10-12g/L，硫酸镁2.4-3.2g/L，磷酸钠1.2-2.8g/L，磷酸二氢钾0.5-1.8g/L，VB25-10mg/kg和硫酸铁20-30mg/L。本专利技术制备的γ-癸内酯是经紫外、NTG诱变出解脂亚罗酵母(YarrowiaLipolytica)生物发酵得到，以蓖麻甲醇酸甲酯作为前体，采用间歇补料分批发酵方式进行发酵，选择了更适宜液体培养基配方及相应的发酵控制参数，提取过程中采用超临界流体萃取法，所得γ-癸内酯浓度不低于84.3％，产量不低于14.38g/L。本专利技术提供的上述生产方法，与现有技术相比，具有以下优点：1.本专利技术为微生物发酵法制备γ-癸内酯，γ-癸内酯被呈有浓郁桃香和椰子香，存在于多种水果和乳制品中，是国际公认安全的食品添加剂和药品添加剂，对它的研究开发具有很好的经济价值和应用潜力。2.本专利技术对高产菌株发酵工艺进行了优化，确定了发酵的工艺参数，提高了γ-癸内酯的产量，γ-癸内酯浓度不低于84.3％，产量不低于14.38g/L以上，转化率不低于48.4g/L，处于国内领先水平。3.本专利技术采取超临界CO2萃取法，因此本方法可作为一种绿色、环保、无污染、安全且高效的提取方法有效提高了γ-癸内酯的得率，γ-癸内酯萃率不低于67.8％。附图说明图1为本专利技术中利用解脂亚罗酵母生产γ-癸内酯的方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术提供一种解脂亚罗酵母YarrowiaLipolyticaC85#，所述解脂亚罗酵母YarrowiaLipolyticaC85#被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：CGMCCNo.11736，保藏时间为：2015年11月25日。如图1所示，本专利技术还提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解脂亚罗酵母Yarrowia Lipolytica C85#，其特征在于，所述解脂亚罗酵母Yarrowia Lipolytica C85#被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：CGMCC No.11736，保藏时间为：2015年11月25日。

【技术特征摘要】
1.一种解脂亚罗酵母YarrowiaLipolyticaC85#，其特征在于，所述解脂
亚罗酵母YarrowiaLipolyticaC85#被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会
普通微生物中心，保藏号为：CGMCCNo.11736，保藏时间为：2015年11月
25日。
2.一种利用如权利要求1所述的解脂亚罗酵母生产γ-癸内酯的方法，
其特征在于，将权利要求1所述的解脂亚罗酵母发酵培养，产生γ-癸内酯。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发酵培养的温度为25℃
-27℃，所述发酵培养的时间为280-288h。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在发酵培养中，于培养开始
后的64h、76h、92h和102h分别向发酵培养基中按照质量体积分数补加3％-4％
的葡萄糖和2％-7％的蓖麻甲醇酸甲酯。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述发酵培养中，初始搅
拌速度为45-50rpm，当发酵培养基中的溶氧低于30％后，首先按照0.2vvm、
0.3vvm和0....

【专利技术属性】
技术研发人员：张春颖，
申请(专利权)人：西藏天虹科技股份有限责任公司，
类型：发明
国别省市：西藏;54