一种生产单细胞蛋白的工艺及应用的制作方法

本发明属于生物，具体涉及一种生产单细胞蛋白的工艺及应用。

背景技术：

1、棕榈油是一种热带木本植物油，由油棕树上的棕榈果压榨而成，是目前世界上生产量、消费量和国际贸易量最大的植物油品种，因其广泛的可获得性和经济效益被应用于多个工业领域。在生物技术领域，使用可再生资源如棕榈油作为原料生产高附加值产品如单细胞蛋白具有重要意义。

2、单细胞蛋白可作为高蛋白饲料和食品添加剂使用，市场需求量大。传统的单细胞蛋白生产多使用葡萄糖等碳水化合物作为碳源，本发明旨在提供一种利用棕榈油为碳源生产单细胞蛋白的高效工艺。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足和实际需求，本发明提供一种生产单细胞蛋白的工艺及应用。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，提供一种生产单细胞蛋白的工艺，包含如下步骤：

4、1、选取合适的菌种进行分级培养；

5、2、将菌种接种到以棕榈油为碳源的发酵培养基中进行发酵；

6、3、发酵过程中，调节菌体补料的碳氮比，至发酵结束，得到所述单细胞蛋白。

7、优选的，步骤1所述菌种为解脂耶氏酵母或酿酒酵母；所述分级培养优选采用三级培养。

8、具体的，三级培养为将菌种接种到一级种子培养基中，生长12-18h，od生长至0.8-1.5；将经过一级种子培养后发酵液的3-10wt％接种到二级种子培养基中，二级种子生长10-14h，od生长至4-10；将经过二级种子培养后发酵液的3-10wt％接种到三级种子培养基中，三级种子生长8-15h，od生长至10-18。

9、优选的，所述种子培养基的组成为棕榈油5-25g/l，酵母抽提物0.5～2.5g/l、硫酸镁1～3g/l、硫酸5～20g/l、磷酸二氢钾2～5g/l、磷酸氢二钾2～5g/l、氯化铁0.01～0.02g/l、硫酸锰0.01～0.02g/l、硫酸锌0.01～0.02g/l、硫酸铜2～4mg/l、钼酸钠2～4mg/l，余量为水。

10、本发明中，通过采用28％氨水和50％乙酸调节培养基的ph值为6-7.5。

11、优选的，步骤2将经过三级种子培养后的发酵液接种至发酵培养基中，接种量为三级种子培养发酵液的3-10wt％，控制发酵温度为25-35℃，控制溶氧20％-35％，进行发酵。

12、本发明所述发酵过程中，随着菌体的生长，发酵液的od不断增加，发酵过程中每小时检测发酵液的od。一般当接种2-4h后，发酵培养基需要进行补料。

13、优选的，步骤3发酵过程中调节菌体补料的碳氮比，具体为：

14、(1)当发酵液od＜100时，控制碳源按照每小时流加发酵体系总质量的0.02-0.07％，调控碳氮比为50-80：1，根据碳氮比调节氮源流速。

15、(2)当发酵液od≥100时，控制碳源按照每小时流加发酵体系总质量的0.07-0.20％，调控碳氮比为80-120：1，根据碳氮比调节氮源流速。

16、(3)当发酵液od连续三个小时不再增加时即发酵结束。

17、具体的，所述碳源为棕榈油，氮源为15-20wt％的硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、氯化铵的一种或多种。

18、油脂类底物如棕榈油，通过代谢进行乙酰coa羧化酶催化的羧化反应，然后经多次链延长以及去饱和作用等形成相应的脂肪酸，随后经甘油三酯合成途径将上步合成的脂肪酸以甘油三酯的形式储存在体内。

19、基于此，本发明利用棕榈油作为碳源，并调控菌种发酵过程中的碳氮比，生产出高蛋白质含量的单细胞蛋白，同时该单细胞蛋白中含有一定量的二十二碳六烯酸，具有较高的附加值。

20、第二方面，本发明提供上述单细胞蛋白产品在动物饲料领域的应用。

21、本发明的有益效果在于：

22、1.利用棕榈油作为碳源，成功生产出高蛋白质含量的单细胞蛋白,且该单细胞蛋白中含有一定量的二十二碳六烯酸。

23、2.发酵工艺简单、成本低廉，具有大规模工业化生产的潜力。

24、3.单细胞蛋白具有高营养价值，可广泛应用于饲料、食品和生物医药等领域。

1.一种生产单细胞蛋白的工艺，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述菌种为解脂耶氏酵母或酿酒酵母。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(1)分级培养采用三级培养每级培养的接种量为上一级发酵液的3-10wt％。

4.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，步骤(1)分级培养的步骤为：将菌种接种到一级种子培养基中，生长12-18h，od生长至0.8-1.5；将经过一级种子培养后发酵液的3-10wt％接种到二级种子培养基中，二级种子生长10-14h，od生长至4-10；将经过二级种子培养后发酵液的3-10wt％接种到三级种子培养基中，三级种子生长8-15h，od生长至10-18。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述培养基为棕榈油5-25g/l，酵母抽提物0.5～2.5g/l、硫酸镁1～3g/l、硫酸5～20g/l、磷酸二氢钾2～5g/l、磷酸氢二钾2～5g/l、氯化铁0.01～0.02g/l、硫酸锰0.01～0.02g/l、硫酸锌0.01～0.02g/l、硫酸铜2～4mg/l、钼酸钠2～4mg/l，余量为水。

6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(2)发酵过程中，需要给菌体补加碳源和氮源，碳源为棕榈油，氮源为硫酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、氯化铵的一种或多种；氮源浓度优选为15-20wt％。

7.根据权利要求1或6所述的工艺，其特征在于，步骤(3)发酵过程中，当发酵液od＜100时，控制碳源按照每小时流加发酵体系总质量的0.02-0.07％，调控碳氮比为50-80：1，根据碳氮比调节氮源流速；当发酵液od≥100时，控制碳源按照每小时流加发酵体系总质量的0.07-0.20％，调控碳氮比为80-120：1，根据碳氮比调节氮源流速。

8.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，当发酵液od连续三个小时不再增加时即发酵结束，停罐。

9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，发酵过程中菌体的生长速率≥10.59g/l/h，所述单细胞蛋白的干重≥260g/l，粗蛋白含量≥70wt％，且该单细胞蛋白含有≥13wt％的二十二碳六烯酸。

10.权利要求1-9任一项所述的工艺制备的单细胞蛋白在动物饲料的应用。