溶氧对耶氏解脂酵母油脂积累和柠檬酸分泌的影响

产油耶氏解脂酵母能将培养基中过量的碳源转化为油脂储存于细胞内并分泌大量的柠檬酸。在耶氏解脂酵母发酵过程中通过关联搅拌转速和通气量调控培养基中的溶氧含量处于5%、10%、20%、30%和不控制5种水平,来研究溶氧对其油脂积累和柠檬酸分泌的影响。结果表明,随着发酵培养基中溶氧的增加,耶氏解脂酵母细胞内油脂含量和柠檬酸分泌量均有所增加,且不控制培养基中溶氧时,细胞内油脂含量和柠檬酸产量均最高,油脂含量达到细胞干重的11.62%(w/w),柠檬酸产量达到21.0 g/L。培养基中不同的溶氧含量还会影响油脂的脂肪酸组成,高溶氧能够促进油酸含量的增加,溶氧不控制时油酸的含量最高,达到48.62%。本研究为耶氏解脂酵母产脂发酵培养过程中溶氧的控制提供了重要的实验依据。     

重金属离子对耶氏解脂酵母油脂积累量及柠檬酸分泌量的影响

通过研究不同种重金属离子对生物量、细胞外柠檬酸含量、油脂含量及脂肪酸组成的影响,进一步探究不同浓度梯度下的金属离子对耶氏解脂酵母油脂积累量和柠檬酸分泌量的影响。结果表明,4种金属离子(Co2+、Cu2+、Mn2+、Ni2+)均能抑制耶氏解脂酵母细胞的生长,且随着浓度的增加抑制作用更加明显;其中Mn2+能够促进细胞柠檬酸分泌和油脂积累,油脂积累量和柠檬酸分泌量分别在1.0和2.0 mmol/L Mn2+时达到最大值,分别为17.6%(w/w)和6.9 g/L;其他3种金属离子则抑制柠檬酸分泌和油脂合成;Co2+、Ni2+、Cu2+影响脂肪酸组成,Co2+和Ni2+促进了饱和脂肪酸含量增加,单不饱和脂肪酸的含量急剧下降,而Cu2+则促进脂肪酸不饱和度的增加,亚油酸的含量从7%提高到40%以上。本研究首次探究了金属离子对耶氏解脂酵母微生物油脂积累和柠檬酸分泌的影响,为产油微生物油脂发酵生产提供有力的依据。     

酯交换反应在制备生物柴油上的应用

生物柴油因其环境友好且可再生作为矿物柴油的替代燃料而备受关注,生物柴油主要通过均相酸碱催化、脂肪酶催化、超临界法和固体酸碱催化的酯交换反应制备得到,但各种制备方法各有优劣,均相酸碱催化法反应迅速,转化率高但存在后续处理复杂,污染严重等问题;脂肪酶催化法反应条件温和,对原料中的水和游离脂肪酸不敏感,不需要过量的甲醇参与反应,后续处理工序简单,但酶的成本过高,这是制约其商业化发展的最大阻碍;超临界法是制备生物柴油的新技术,反应迅速,不需要催化剂,油脂转化率非常高,但其反应需要高温高压且能耗很大;固体酸碱催化剂腐蚀性小可以重复使用,后续分离工序简单,对环境的冲击较弱。其中负载型固体碱催化剂催化油脂酯交换反应将成为制备生物柴油的一个主要发展方向。