本發(fā)明屬于微生物生產(chǎn)脂質(zhì)領(lǐng)域,具體涉及提高產(chǎn)脂微生物生產(chǎn)奇數(shù)碳脂肪酸產(chǎn)量的培養(yǎng)基及方法。
背景技術(shù):
:奇數(shù)碳脂肪酸(oddchainfattyacid,ocfa)的功能類似不飽和脂肪酸,有助于提高細胞膜的流動性。在某些細菌中含量較多,但在動物、低等植物中含量不超過1%。奇數(shù)碳脂肪酸代謝后產(chǎn)生糖殘基,因而有更佳的營養(yǎng)效果〔楊渝珍等,奇數(shù)碳中鏈脂肪酸對饑餓大鼠葡萄糖體內(nèi)平衡及儲脂動員的代謝效應,武漢醫(yī)學院學報,1983:29-35;ratsenrichedwithodd-carbonfattyacids:maintenanceofliverglycogenduringstarvation,science,1969,165(3895):811-813〕,不存在不利作用〔張大昕,奇數(shù)碳脂肪酸的代謝與營養(yǎng),生理科學進展,1979,10(3):250-255〕;此外,含有奇數(shù)碳脂肪酸的甘三酯可以減少膿毒癥及重癥特護治療的繼發(fā)性并發(fā)癥的發(fā)生頻率或減輕炎癥性或縮短病程〔cn200980145702.6〕。奇數(shù)碳脂肪酸的增加也被認為是微生物應對環(huán)境壓力的一種適應機制〔zhul,zhangx,jil,etal.changesoflipidcontentandfattyacidcompositionofschizochytriumlimacinuminresponsetodifferenttemperaturesandsalinities[j].processbiochemistry,2007,42(2):210-214〕。由于奇數(shù)碳脂肪酸在自然界中合成量很少,因而常被額外添加以作為脂肪酸定量分析、脂肪酸攝入量分析的內(nèi)參〔areviewofodd-chainfattyacidmetabolismandtheroleofpantadecanoicacid(c15:0)andheptadecanoicacid(c17:0)inhealthanddisease,molecules,2015,20:2425-2444〕。奇數(shù)碳脂肪酸可通過偶數(shù)碳脂肪酸的α氧化以及脂肪酸合成兩條途徑產(chǎn)生。α氧化一般發(fā)生在脂肪酸β位存在基團修飾的情況下,正常情況下細胞內(nèi)不會大量積累這種脂肪酸。從頭合成途徑一般認為是脂肪酸合成系統(tǒng)采用了丙 酰輔酶a為前體〔horningetal.,fattyacidsynthesisinadiposetissue,thejournalofbiologicalchemistry,1961,236(3):669-672〕,而常規(guī)偶數(shù)碳脂肪酸的合成使用乙酰輔酶a為前體(圖1中的1)。丙酰輔酶a產(chǎn)生的直接途徑是丙酸在硫激酶的作用下形成丙酰輔酶a,硫激酶分為3類,ec6.2.1.1激活乙酸、丙酸,ec6.2.1.2激活4~10個碳原子的脂肪酸,ec6.2.1.3激活12個碳以上的脂肪酸。不過微生物體內(nèi)通常很難積累丙酸,因此ocfa合成的底物少。此外,還有圖1中的2和3兩條途徑可生成丙酰輔酶a。已有研究團隊試圖依此提高起始物來增加ocfa的合成。如cn201280054084.6通過增強丙酰輔酶a的合成來提高ocfa的生產(chǎn)。該文獻通過引入可產(chǎn)生丙酰輔酶a的酶來制備奇數(shù)碳脂肪酸,如天冬氨酸激酶、絲氨酸脫氫酶、絲氨酸激酶、蘇氨酸合酶、蘇氨酸脫氫酶、(r)-檸蘋酸合酶、異丙基蘋果酸異構(gòu)酶、β-異丙基蘋果酸脫氫酶、甲基丙二酰輔酶a變位酶、甲基丙二酰輔酶a羧酶、甲基丙二酰輔酶a羧基轉(zhuǎn)移酶等。經(jīng)過一系列操作,在重組大腸桿菌中合成ocfa達總脂肪酸的82%,不過大腸桿菌不是油脂微生物,因此ocfa的總量只有325mg/l。裂殖壺菌又稱裂壺藻,屬于破囊壺菌科的一類海洋真菌。裂壺菌能夠積累大量活性物質(zhì),如dha、胡蘿卜素、蝦青素等。采用葡萄糖或甘油做碳源發(fā)酵,細胞干重可達到150克/升,油脂占細胞干重能到70%以上,dha占總脂肪酸35%以上,且主要以甘三酯形式存在,少量以卵磷脂形式存在〔魏萍等,裂殖壺菌發(fā)酵生產(chǎn)dha研究進展,食品工業(yè)科技,2010,20:398-404〕。因為它有很強的脂質(zhì)積累能力和較純的脂肪酸組成,裂壺藻是極佳的脂質(zhì)合成宿主。裂壺藻某些菌也能夠生產(chǎn)奇數(shù)碳脂肪酸。如chang等〔odd-chainpolyunsaturatedfattyacidsinthraustochytrids,phytochemistry,2011,72:1460-1465〕介紹了破囊壺菌科schizochytrium疑似菌積累15.4%的ocfa,thraustochytrium疑似菌積累21%ocfa。如ep0823475a實施例3中,schizochytriumsr21菌奇數(shù)碳脂肪酸含量達到c15:0為10.1%,c17:0為1.8%。如chang等〔fattyacidshiftsandmetabolicactivitychangesofschizochytriumnsp.s31culturedonglycerol,broresourcetechnology2013,142:255-260〕中,裂壺藻atcc20888分批發(fā)酵,在發(fā)酵72h時檢測到最高量的c15:0為9.16%和c17:0為2.91%,但到發(fā) 酵后期時會降到很低水平(c15:01.25%,c17:00.99%)??梢?,schizochytrium藻發(fā)酵生產(chǎn)奇數(shù)碳脂肪酸,細胞內(nèi)最高含量的報道為15.4%。目前現(xiàn)有的公開中,僅chang等〔fattyacidshiftsandmetabolicactivitychangesofschizochytriumnsp.s31culturedonglycerol,broresourcetechnology2013,142:255-260〕推測過裂壺藻內(nèi)奇數(shù)碳脂肪酸的合成途徑:c15及c17脂肪酸是c12、c14與2-甲基丙酰coa的縮合。裂壺藻發(fā)酵產(chǎn)脂的報道已經(jīng)很多,但尚未有提及裂壺藻可產(chǎn)生β分枝脂肪酸的報道,因而經(jīng)過α氧化產(chǎn)生10%以上這么多ocfa的可能很低。經(jīng)由丙酰輔酶a的途徑可能是裂壺藻合成大量ocfa的機制,但丙酸一般通過wood-werkman循環(huán)合成,大量的生產(chǎn)僅在丙酸菌厭氧發(fā)酵中才能達成,是較難進行的代謝途徑〔趙樹欣等,固定化丙酸菌發(fā)酵底物的研究,《中國食品添加劑》,2005〕。裂壺藻屬于海洋微藻,如cn201210139766.9所述,裂壺藻在淡水中不能生長。因此培養(yǎng)海洋微藻,如裂壺藻,需要使用天然海水或海鹽(海水晶)或含有近似所需海鹽中氯化鈉含量的復配鹽。但海水或海鹽中含有大量氯離子,氯離子對發(fā)酵罐及其他下游處理設(shè)備有腐蝕作用(例如,可參見cn1416320a)。因此cn1416320a以及wo94/08467、cn201510201809.5使用硫酸鈉替代氯化鈉進行發(fā)酵。而且wo94/08467指出硫酸鈉取代后的復配海鹽能得到更好的生物量和脂質(zhì)生產(chǎn)效果。雖然cn201110111247.7、cn201310021713.1、cn201410377164.6、cn201410086785.9、cn201010561184.x、cn201210139766.9、cn201310683597.x都使用了海水、海鹽(海水晶)或氯化鈉來模擬海洋環(huán)境發(fā)酵裂壺藻,但都未檢測到奇數(shù)碳脂肪酸的產(chǎn)生。同樣地,使用裂壺藻atcc20888的cn1416320a、wo94/08467也未檢測到奇數(shù)碳脂肪酸。因此,本領(lǐng)域仍然需要一種奇數(shù)碳脂肪酸的生產(chǎn)方法。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明第一方面提供生產(chǎn)奇數(shù)碳脂肪酸的方法或提高產(chǎn)脂微生物奇數(shù)碳脂肪酸產(chǎn)率的方法,所述方法包括在含(i)丙酸和/或丙酸鹽,和/或(ii)乳酸 和/或乳酸鹽的發(fā)酵培養(yǎng)基中發(fā)酵產(chǎn)脂微生物。在一個或多個實施方案中,所述奇數(shù)碳脂肪酸選自c13:0、c15:0、c17:0和c21:0中的一種或多種。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有丙酸和/或丙酸鹽作為碳源。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基中丙酸或丙酸鹽的含量為0.5~3.0wt%,例如0.8~2.5wt%、0.8~2.0wt%。在一個或多個實施方案中,丙酸鹽選自丙酸的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽、銨鹽和銅鹽中的一種或多種的混合物。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有乳酸和/或乳酸鹽作為碳源。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基中乳酸或乳酸鹽的含量為0.5~3wt%,例如0.8~2.5wt%、0.8~2.0wt%。在一個或多個實施方案中,乳酸鹽選自乳酸的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽、銨鹽和銅鹽中的一種或多種的混合物。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基還含有甘油、果糖、葡萄糖、蔗糖、糖蜜和淀粉中的一種或多種作為碳源,其中,所述(i)丙酸和/或丙酸鹽,和/或(ii)乳酸和/或乳酸鹽占發(fā)酵培養(yǎng)基碳源總量的0.1~100%,優(yōu)選1~100%,更優(yōu)選10~100%,更優(yōu)選20~100%,更優(yōu)選30~100%,更優(yōu)選40~100%,更優(yōu)選50~100%。在一個或多個實施方案中,所述碳源為葡萄糖。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,發(fā)酵培養(yǎng)基中葡萄糖的含量為0.5~3.0wt%,例如0.8~2.5wt%、0.8~2.0wt%。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源為葡萄糖及丙酸和/或丙酸鹽,其中,葡萄糖與丙酸和/或丙酸鹽的重量比為1:3~3:1。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基還含有甘油。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源為葡萄糖及乳酸和/或乳酸鹽,其中,葡萄糖與乳酸和/或乳酸鹽的重量比為1:3~3:1。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基還含有海鹽或其替代物。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基中,海鹽或其替代物的濃度為2.5~36g/l,優(yōu)選12~24g/l。在一個或多個實施方案中,海鹽替代物為海水,或含有選自氯化鈉、硫酸鈉、磷酸鈉鹽、磷酸鉀鹽、硫酸鉀、硫酸鎂、氯化鎂、硫酸鉀、氯化鉀、氯化鈣、氯化錳、硫酸鋅、硫酸銅、鉬酸鈉、硫酸鎳、硫酸亞鐵、氯化鈷的鹽以及選自硫胺素和泛酸鈣的維生素的組合。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有蛋白胨、酵母粉、尿素、硝酸鹽、亞硝酸鹽、大豆蛋白、氨基酸、氨基酸鹽、蛋白質(zhì)、玉米漿、動物性副產(chǎn)品、無機銨鹽和氨水中的一種或多種作為氮源。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基含有蛋白胨和酵母粉。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基的ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的丙酸或其鹽,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的乳酸或其鹽,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的丙酸或其鹽,0.5~3.0wt%的葡萄糖或甘油,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的乳酸或其鹽,0.5~3.0wt%的葡萄糖或甘油,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,所述產(chǎn)脂微生物是破囊壺菌(thraustochytrid)。在一個或多個實施方案中,所述產(chǎn)脂微生物是裂殖壺菌(schizochytrium)。本發(fā)明第二方面提供一種用于發(fā)酵產(chǎn)脂微生物的發(fā)酵培養(yǎng)基,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有(i)丙酸和/或丙酸鹽,和/或(ii)乳酸和/或乳酸鹽。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有丙酸和/或丙酸鹽作為碳源。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基中丙酸或丙酸鹽的含量為0.5~3.0wt%,例如0.8~2.5wt%、0.8~2.0wt%。在一個或多個實施方案中,丙酸鹽選自丙酸的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽、銨鹽和銅鹽中的一種或多種的混合物。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有乳酸和/或乳酸鹽作為碳源。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基中乳酸或乳酸鹽的含量為0.5~3wt%,例如0.8~2.5wt%、0.8~2.0wt%。在一個或多個實施方案中,乳酸鹽選自乳酸的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽、銨鹽和銅鹽中的一種或多種的混合物。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基還含有甘油、果糖、葡萄糖、蔗糖、糖蜜和淀粉中的一種或多種作為碳源,其中,所述(i)丙酸和/或丙酸鹽,和/或(ii)乳酸和/或乳酸鹽占發(fā)酵培養(yǎng)基碳源總量的0.1~100%,優(yōu)選1~100%,更優(yōu)選10~100%,更優(yōu)選20~100%,更優(yōu)選30~100%,更優(yōu)選40~100%,更優(yōu)選50~100%。在一個或多個實施方案中,所述碳源為葡萄糖。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,發(fā)酵培養(yǎng)基中葡萄糖的含量為0.5~3.0wt%,例如0.8~2.5wt%、0.8~2.0wt%。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源為葡萄糖及丙酸和/或丙酸鹽,其中,葡萄糖與丙酸和/或丙酸鹽的重量比為1:3~3:1。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基還含有甘油。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源為葡萄糖及乳酸和/或乳酸鹽,其中,葡萄糖與乳酸和/或乳酸鹽的重量比為1:3~3:1。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基還含有海鹽或其替代物。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基中,海鹽或其替代物的濃度為2.5~36g/l,優(yōu)選12~24g/l。在一個或多個實施方案中,海鹽替代物為海水,或者含有選自氯化鈉、硫 酸鈉、磷酸鈉鹽、磷酸鉀鹽、硫酸鉀、硫酸鎂、氯化鎂、硫酸鉀、氯化鉀、氯化鈣、氯化錳、硫酸鋅、硫酸銅、鉬酸鈉、硫酸鎳、硫酸亞鐵、氯化鈷的鹽以及選自硫胺素和泛酸鈣的維生素的組合。在一個或多個實施方案中,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有蛋白胨、酵母粉、尿素、硝酸鹽、亞硝酸鹽、大豆蛋白、氨基酸、氨基酸鹽、蛋白質(zhì)、玉米漿、動物性副產(chǎn)品、無機銨鹽和氨水中的一種或多種作為氮源。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基含有蛋白胨和酵母粉。在一個或多個實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基的ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的丙酸或其鹽,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的乳酸或其鹽,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的丙酸或其鹽,0.5~3.0wt%的葡萄糖或甘油,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,以發(fā)酵培養(yǎng)基總重計,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的乳酸或其鹽,0.5~3.0wt%的葡萄糖或甘油,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在一個或多個實施方案中,所述產(chǎn)脂微生物是破囊壺菌(thraustochytrid)。在一個或多個實施方案中,所述產(chǎn)脂微生物是裂殖壺菌(schizochytrium)。本發(fā)明還包括丙酸和/或丙酸鹽在生產(chǎn)奇數(shù)碳脂肪酸中的應用,以及乳酸和/或乳酸鹽在生產(chǎn)奇數(shù)碳脂肪酸中的應用。在一個或多個實施方案中,所述應用為在產(chǎn)脂微生物發(fā)酵中的應用。附圖說明圖1顯示脂肪酸合成系統(tǒng)使用丙酰輔酶a為前體來合成奇數(shù)碳脂肪酸,其中1顯示由丙酰輔酶a合成奇數(shù)碳脂肪酸的途徑,2和3分別顯示丙酰輔酶a的兩條合成途徑。具體實施方案本發(fā)明通過優(yōu)化培養(yǎng)的方式提高產(chǎn)脂微生物(尤其是裂壺藻)生產(chǎn)奇數(shù)碳脂肪酸的效果。具體而言,本發(fā)明在產(chǎn)脂微生物的常規(guī)發(fā)酵培養(yǎng)基中添加丙酸和/或其鹽,和/或乳酸和/或其鹽,作為碳源,可顯著提高產(chǎn)脂微生物發(fā)酵產(chǎn)物中奇數(shù)碳脂肪酸的含量。產(chǎn)脂微生物通常為破囊壺菌(thraustochytrid),優(yōu)選為裂殖壺菌(schizochytrium)。本文中,奇數(shù)碳脂肪酸主要指c13:0、c15:0、c17:0和c21:0。本文中,奇數(shù)碳脂肪酸含量的提高即可以指單種奇數(shù)碳脂肪酸含量的提高,也可以指脂肪酸中全部奇數(shù)碳脂肪酸的含量提高。適用于本發(fā)明的丙酸鹽可以是丙酸的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽、銨鹽和銅鹽中的一種或多種的混合物,優(yōu)選是鈉鹽和鉀鹽。適用于本發(fā)明的乳酸鹽可以是乳酸的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽、銨鹽和銅鹽中的一種或多種的混合物,優(yōu)選是鈉鹽和鉀鹽。丙酸和/或丙酸鹽、乳酸和/或乳酸鹽可以0.5~3.0wt%的量添加到常規(guī)的用于產(chǎn)脂微生物的發(fā)酵的發(fā)酵培養(yǎng)基中。通常,丙酸和/或丙酸鹽、乳酸和/或乳酸鹽的添加量(以發(fā)酵培養(yǎng)基重量計)為0.5~2.5wt%,例如0.5~2.0wt%、0.5~1.5wt%、0.5~1.0wt%等??墒褂帽岷?或丙酸鹽、乳酸和/或乳酸鹽來替換常規(guī)發(fā)酵培養(yǎng)基中的一部分或全部碳源。因此,當替換發(fā)酵培養(yǎng)基中的全部碳源時,丙酸和/或丙酸鹽、乳酸和/或乳酸鹽的添加量可達例如1.0~3.0wt%,如1.0~2.0wt%。當替換發(fā)酵培養(yǎng)基中的部分碳源時,丙酸和/或丙酸鹽、乳酸和/或乳酸鹽的添加量可以為0.5~2.0wt%,例如0.5~1.5wt%、0.5~1.0wt%等。發(fā)酵培養(yǎng)基中的碳源可以是本領(lǐng)域周知的用于發(fā)酵產(chǎn)脂微生物所需的碳源,包括但不限于各種碳水化合物,例如甘油、果糖、葡萄糖、蔗糖、糖蜜和 淀粉中的一種或多種的化合物。優(yōu)選的這類碳源是葡萄糖和甘油。發(fā)酵培養(yǎng)基中這類碳源的用量為常規(guī)用量,當如本文所述添加丙酸和/或丙酸鹽、乳酸和/或乳酸鹽時,這類碳源的用量可作相應的減少。在某些實施方案中,丙酸和/或丙酸鹽、乳酸和/或乳酸鹽占發(fā)酵培養(yǎng)基碳源總量的0.1~100%,優(yōu)選1~100%,更優(yōu)選10~100%,更優(yōu)選20~100%,更優(yōu)選30~100%,更優(yōu)選40~100%,更優(yōu)選50~100%。例如,在某些實施方案中,使用葡萄糖與丙酸和/或丙酸鹽作為碳源,兩者的重量比可以在1:3到3:1的范圍內(nèi)?;蛘?,以發(fā)酵培養(yǎng)基的總重計,葡萄糖的含量為0.5~2.0wt%,如0.5~1.5wt%,丙酸和/或丙酸鹽的含量為0.5~2.0wt%,如0.5~1.5wt%。在某些實施方案中,葡萄糖的含量為1wt%,而丙酸和/或丙酸鹽的含量為1wt%。在某些實施方案中,使用葡萄糖與乳酸和/或乳酸鹽作為碳源,兩者的重量比可以在1:3到3:1的范圍內(nèi)。或者,以發(fā)酵培養(yǎng)基的總重計,葡萄糖的含量為0.5~2.0wt%,如0.5~1.5wt%,乳酸和/或乳酸鹽的含量為0.5~2.0wt%,如0.5~1.5wt%。在某些實施方案中,葡萄糖的含量為1wt%,而乳酸和/或乳酸鹽的含量為1wt%。通常,當產(chǎn)脂微生物為海洋微生物時,發(fā)酵培養(yǎng)基中還含有海鹽或其替代物,用以提供海鹽微生物生長所需的滲透壓和微量元素。海鹽替代物為海水,或者含選自氯化鈉、硫酸鈉、磷酸鈉鹽、磷酸鉀鹽、硫酸鉀、硫酸鎂、氯化鎂、硫酸鉀、氯化鉀、氯化鈣、氯化錳、硫酸鋅、硫酸銅、鉬酸鈉、硫酸鎳、硫酸亞鐵、氯化鈷的鹽以及硫胺素、泛酸鈣的維生素的組合(即本領(lǐng)域周知的“復配海鹽”)。本領(lǐng)域周知,裂壺藻可以忍受一定范圍的鹽度變化,因此,本發(fā)明發(fā)酵培養(yǎng)基的鹽度范圍可以是wo94/08467所公開的低鹽培養(yǎng)條件到該藻天然生存的海洋環(huán)境鹽度。在某些實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基中海鹽的含量范圍可以為2.5~36g/l,例如12~24g/l、15~20g/l。當使用海水或復配海鹽時,可對海水和復配海鹽的量做適當調(diào)整,以將其所含的對應于海鹽的成分的含量控制在上述范圍之內(nèi)。換言之,本文中所用的“2.5~36g/l的海鹽替代物”指的是海水或復配海鹽中對應于海鹽的成分的濃度。發(fā)酵培養(yǎng)基中還可含有氮源。所用氮源包括但不限于蛋白胨、酵母粉、尿素、硝酸鹽、亞硝酸鹽、大豆蛋白、氨基酸、氨基酸鹽、蛋白質(zhì)、玉米漿、動物性副產(chǎn)品、無機銨鹽、氨水等。優(yōu)選的,使用蛋白胨和酵母粉。發(fā)酵培養(yǎng)基中氮源的含量為產(chǎn)脂微生物發(fā)酵培養(yǎng)基中氮源的常規(guī)含量。例如,氮源的總含量占發(fā)酵培養(yǎng)基重量的1~5wt%,如1~3wt%等。在某些實施方案中,使用1.0~3.0wt%的蛋白胨和1.0~3.0wt%的酵母粉作為發(fā)酵培養(yǎng)基中的氮源。發(fā)酵培養(yǎng)基的ph通常在6.5~7.0的范圍內(nèi),優(yōu)選6.8±0.1。雖然本發(fā)明使用乳酸或丙酸作為碳源,在配置培養(yǎng)基時,可使用其它的酸或堿來調(diào)節(jié)ph。因此,在某些實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的丙酸或其鹽,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在其它實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的乳酸或其鹽,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在其它實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的丙酸或其鹽,0.5~3.0wt%的葡萄糖或甘油,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在其它實施方案中,發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的乳酸或其鹽,0.5~3.0wt%的葡萄糖或甘油,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。在某些實施方案中,本發(fā)明涉及提高c13:0、c15:0和c21:0的產(chǎn)率的方法,該方法包括使用本文所述的含丙酸和/或丙酸鹽的發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵產(chǎn)脂微生物。例如,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的丙酸或其鹽,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0;或者含有0.5~3.0wt%的丙酸或其鹽,0.5~3.0wt%的葡萄糖或甘油,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。優(yōu)選地,所述產(chǎn)脂微生物是裂壺藻。在某些實施方案中,本發(fā)明涉及提高c17:0的產(chǎn)率的方法,所述方法包括 使用本文所述的含乳酸和/或乳酸鹽的發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵產(chǎn)脂微生物。例如,所述發(fā)酵培養(yǎng)基含有0.5~3.0wt%的乳酸或其鹽,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0;或者含有0.5~3.0wt%的乳酸或其鹽,0.5~3.0wt%的葡萄糖或甘油,1.0~3.0wt%的蛋白胨,1.0~3.0wt%的酵母粉,和任選的2.5~36g/l、優(yōu)選12~24g/l的海鹽或其替代物,ph為6.5~7.0。優(yōu)選地,所述產(chǎn)脂微生物是裂壺藻。在優(yōu)選的實施方式中,本發(fā)明涉及使用本文所述的各含乳酸和/或乳酸鹽的發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵產(chǎn)脂微生物的方法。本發(fā)明還包括丙酸和/或丙酸鹽在生產(chǎn)奇數(shù)碳脂肪酸或提高奇數(shù)碳脂肪酸產(chǎn)量中的應用,以及乳酸和/或乳酸鹽在生產(chǎn)奇數(shù)碳脂肪酸或提高奇數(shù)碳脂肪酸產(chǎn)量中的應用。所述應用優(yōu)選為在本文所述的產(chǎn)脂微生物發(fā)酵中的應用。本發(fā)明當然也包括(i)丙酸和/或丙酸鹽,和/或(ii)乳酸和/或乳酸鹽在制備產(chǎn)脂微生物發(fā)酵培養(yǎng)基中的應用。適用于本發(fā)明的發(fā)酵條件,如溫度、壓力、時間等均為本領(lǐng)域用于發(fā)酵所述產(chǎn)脂微生物的常規(guī)發(fā)酵溫度、壓力和時間。作為一個例子,本發(fā)明在發(fā)酵裂壺藻時,發(fā)酵溫度為室溫(23~30℃),發(fā)酵壓力為常壓,發(fā)酵時間為1~10天。在本發(fā)明的具體實施例中,本發(fā)明以裂殖壺菌為生產(chǎn)菌株,以本領(lǐng)域研究者熟知的方法進行搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)。所用培養(yǎng)基采用葡萄糖或甘油,額外添加丙酸鹽或乳酸鹽為碳源,以蛋白胨、酵母粉為氮源,以海鹽提供海藻生長所需的滲透壓和微量元素,顯著提高了裂壺藻奇數(shù)碳脂肪酸合成的能力,比現(xiàn)有公開的水平增加至少一倍。采用的方法為發(fā)酵優(yōu)化,比轉(zhuǎn)基因改造方法更安全、簡單。本發(fā)明達到的奇數(shù)碳脂肪酸的含量可以比現(xiàn)有公開的含量增加110%,比相同菌株的含量提高150%。下文將以具體實施例的方式闡述本發(fā)明。應理解,這些實施例僅僅是闡述性的,并非限制本發(fā)明。實施例中所采用到的方法和試劑,除非另有說明,否則為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和試劑。若非特別說明,均購自上海生工,海鹽購自天津中鹽海洋生物科學有限公司。對比例1chang等〔fattyacidshiftsandmetabolicactivitychangesofschizochytriumnsp.s31culturedonglycerol,broresourcetechnology2013,142:255-260〕使用甘油、酵母粉和硫酸鈉復配海鹽培養(yǎng)atcc20888,在發(fā)酵罐中使用擋板三角瓶培養(yǎng)裂壺藻atcc20888,培養(yǎng)基為100g/l的葡萄糖或甘油,40g/l酵母粉,1g/l硫酸銨,1g/l磷酸二氫鉀,12g/l硫酸鈉,3g/l硫酸鎂,5g/l硫酸鉀,1g/l氯化鉀,0.02g/l氯化鈣,0.0052g/l氯化錳,0.0052g/l硫酸鋅,0.0008g/l硫酸銅,0.000016g/l鉬酸鈉,0.008g/l硫酸鎳,0.01g/l硫酸亞鐵,0.000066g/l氯化鈷,0.00076g/l硫胺素,0.0012g/l,0.0256g/l泛酸鈣,ph6.5-7.5,28℃,在250rpm下?lián)u床培養(yǎng)64h。培養(yǎng)結(jié)束后,室溫下4000rpm離心5min收集細胞,將菌體在60℃烘箱中烘干至恒重并計算生物量干重。干菌體在研磨中磨成粉,使用文獻〔蔣霞敏,鄭亦周,14種微藻總脂含量和脂肪酸組成研究,《水生生物學報》,2003,27(3):243-247〕公開的方法提取總脂質(zhì)、甲酯化及氣相色譜分析。發(fā)酵后菌體脂肪酸合成情況見下表1。表1從表1可以看出,裂壺藻atcc20888中,僅發(fā)現(xiàn)奇數(shù)碳脂肪酸(c15,c17)兩種,未發(fā)現(xiàn)c21或c23碳脂肪酸。以甘油為碳源,搖瓶發(fā)酵,奇數(shù)碳脂肪酸產(chǎn)率最高僅為0.16g/l,葡萄糖為碳源,奇數(shù)碳脂肪酸的最高產(chǎn)率僅為0.02g/l。推測聚酮合成酶系統(tǒng)(pks系統(tǒng))僅利用乙酰輔酶a作為起始單位,不會合成奇數(shù)碳脂肪酸。因此奇數(shù)碳脂肪酸的合成僅與脂肪酸合成酶系統(tǒng)(fas系統(tǒng))有關(guān)。實施例1丙酰輔酶a可能是奇數(shù)碳脂肪酸合成的直接前體,而丙酸是丙酰輔酶a的前體。本實施例向裂壺藻(atcc20888)培養(yǎng)基中添加丙酸,進行裂壺藻的高供氧發(fā)酵。在2%丙酸,2%蛋白胨、1%酵母粉,18g/l海鹽,ph6.8。培養(yǎng)條件為50ml培養(yǎng)液裝入250ml擋板三角瓶中,在28℃250rpm搖床培養(yǎng)5天。根據(jù)對比例1所述的方法提取脂質(zhì)并進行氣相色譜分析,結(jié)果如下表2所示。表2從上表可以看出,單獨使用丙酸作為碳源,奇數(shù)碳脂肪酸在胞內(nèi)的含量達到總脂肪酸含量的38%,顯著高于使用葡萄糖時的0.09%或使用甘油時的0.72%。實施例2本實施例使用丙酸鹽與葡萄糖作為碳源進行發(fā)酵。碳源為葡萄糖+丙酸鈉(1%+1%)混合碳源、其余組分為1%酵母粉、2%蛋白胨、18g/l海鹽,ph6.8。擋板三角瓶,裝液量50ml/250ml。28℃搖床200rpm培養(yǎng)5天。培養(yǎng)后,根據(jù)對比例1所述方法提取菌體脂質(zhì),分析脂肪酸組成并與前期實驗進行對比,結(jié)果如下表3所示。表3脂肪酸(%)葡萄糖(1%)+丙酸鈉(1%)丙酸鈉(2%)c13:07.968.245c14:012.4986.915c15:021.17419.973c16:013.85613.591c17:04.264.417c18:015.16725.568c18:116.77615.581c21:08.315.71dpa00dha00oddfa41.70438.345dcw2.72.1由表3可以看出,使用復合碳源培養(yǎng),奇數(shù)碳脂肪酸的總含量有所增加。實施例3本實施例采用乳酸(羥基丙酸)為碳源。使用葡萄糖+乳酸鈉(1%+1%)混合碳源、僅乳酸鈉碳源(2%)兩種碳源培養(yǎng),其余組分為1%酵母粉、2%蛋白胨、18g/l人造海鹽,ph6.8。擋板三角瓶,裝液量50ml/250ml。28℃搖床200rpm培養(yǎng)5天。培養(yǎng)后,根據(jù)對比例1所述方法提取菌體脂質(zhì),分析脂肪酸組成并與前期實驗對比,結(jié)果如下表5所示。表4脂肪酸(%)葡+乳葡+丙乳丙c13:00.8887.962.748.245c14:00.65712.4983.3936.915c15:012.24321.17414.18519.973c16:011.41113.85610.22913.591c17:010.0054.2612.1924.417c18:03.36115.1676.13625.568c18:18.33116.7766.61515.581c21:00.3788.312.2445.71dpa11.16109.1450dha34.937032.1120oddfa23.52441.70432.3738.345干重7.82.74.52.1根據(jù)表4的結(jié)果,采用單乳酸鹽碳源的發(fā)酵,生物量(干重)跟丙酸碳源的培養(yǎng)相比,有了100%的提高而且其奇數(shù)碳脂肪酸的含量達到32%,遠高于對比例1或公開文獻披露的含量。而且其dha的含量保持在較高的水平。以乳酸鹽、葡萄糖混合發(fā)酵,雖然奇數(shù)碳脂肪酸的含量低于僅使用乳酸或丙酸,但依然遠高于現(xiàn)有文獻公開的最高含量。當前第1頁12