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基本信息
- 項目名稱：
- 生物柴油副產(chǎn)物粗甘油發(fā)酵生產(chǎn)EPA及DHA
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- EPA及DHA是人體所必須的脂肪酸，但是人體自身是要進(jìn)過一個很長的時間才能轉(zhuǎn)化，所以大部分對其的需求都是通過攝入其來實現(xiàn)，所以國內(nèi)外的需求量很大。但是現(xiàn)在生產(chǎn)EPA及DHA大部分還是通過對魚油的提取來獲得，成本較高。若該作品成功實施，由于降低工業(yè)生產(chǎn)成本，而且本實驗采用生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油做碳源進(jìn)行發(fā)酵，減輕了費甘油對環(huán)境的污染。
- 詳細(xì)介紹：
- EPA及DHA是人體所必須的脂肪酸，但是人體自身是要進(jìn)過一個很長的時間才能轉(zhuǎn)化，所以大部分對其的需求都是通過攝入其來實現(xiàn)，所以國內(nèi)外的需求量很大。但是現(xiàn)在生產(chǎn)EPA及DHA大部分還是通過對魚油的提取來獲得，成本較高。若該作品成功實施，由于降低工業(yè)生產(chǎn)成本，而且本實驗采用生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油做碳源進(jìn)行發(fā)酵，減輕了費甘油對環(huán)境的污染。 本實驗產(chǎn)EPA還在處于摸索階段，需要進(jìn)行大量的實驗；而DHA的制備需要進(jìn)行生產(chǎn)條件的優(yōu)化。 但是，本作品適用于食品、生物、能源環(huán)境各方面的應(yīng)用。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 生物柴油副產(chǎn)物甘油進(jìn)行微生物發(fā)酵生產(chǎn)EPA及DHA，一方面可以解決生物柴油副產(chǎn)物粗甘油的過剩問題，合理利用資源，提高其在行業(yè)的競爭力，為生物柴油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了保障；另一方面，也利用粗甘油作為碳源進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生高價值的產(chǎn)品EPA和DHA。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 利用生物柴油副產(chǎn)物粗甘油作為碳源進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生EPA和DHA，目前國內(nèi)從事這方面工作的研究還比較少，相關(guān)的文獻(xiàn)也很有限。本課題的創(chuàng)新之處就是利用生物柴油副產(chǎn)物甘油作為碳源，于以往所用碳源相比較，降低了費用，減少了對環(huán)境的污染，具有非常廣闊的前景。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 利用生物柴油副產(chǎn)物甘油開發(fā)高附加值產(chǎn)品，就能有效提高資源利用率、延伸產(chǎn)業(yè)鏈，將大大提升生物柴油產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平和循環(huán)效益。EPA及DHA是人體中所必需的不飽和脂肪酸，而利用粗甘油發(fā)酵生產(chǎn)既降低了生產(chǎn)EPA和DHA的成本，又減少了環(huán)境的污染，以滿足人類對這兩種物質(zhì)的需求。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 人體本身不能合成DHA和EPA，只能從食物中攝取。DHA和EPA的天然來源主要是海洋生物，但是隨著市場需求的不斷增長，從海洋生物中提取DHA和EPA已不能滿足市場需求。 本實驗采用生物柴油副產(chǎn)物甘油為碳源，分別利用培養(yǎng)畸雌腐霉（Pythium irregulare）發(fā)酵生產(chǎn)EPA及利用培養(yǎng)裂殖壺菌（S. limacinum）發(fā)酵生產(chǎn)DHA，并對發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化找出較適宜的發(fā)酵條件。用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)DHA和EPA具有很多優(yōu)勢，如不受季節(jié)或氣候的影響可以全年生產(chǎn)，環(huán)境及營養(yǎng)方式極易控制，從而控制脂質(zhì)產(chǎn)量和組成，所需脂肪酸的高純度簡化了提純，在商業(yè)生產(chǎn)上可大大降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點。
獲獎情況
- 校級三等
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- EPA及DHA的研究起始源于70年代流行病學(xué)的調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紐因特人急性心梗、糖尿病、甲狀腺中毒、支氣管哮喘等的發(fā)病率低的主要原因是由于他們每日通過水產(chǎn)品攝入5-10g的EPA和DHA。同丹麥人的血清脂質(zhì)的組成明顯不同的是，紐因特人血清脂質(zhì)中的EPA遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于花生四烯酸（C20:5 n-6）。此后，在阿拉斯加原住名和日本漁村的調(diào)查亦表明，海產(chǎn)品的社區(qū)同低頻度的血栓性疾病有較大的相關(guān)關(guān)系。因為海產(chǎn)品中含有大量的EPA及DHA，在過去，都是通過從海產(chǎn)品中提取EPA及DHA來補充這兩種不飽和脂肪酸。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，用微生物發(fā)酵液能產(chǎn)生這兩種物質(zhì)。利用生物柴油副產(chǎn)物粗甘油作為碳源進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生EPA和DHA，目前國內(nèi)從事這方面工作的研究還比較少，相關(guān)的文獻(xiàn)也很有限。本實驗的創(chuàng)新之處就是利用生物柴油副產(chǎn)物甘油作為碳源，于以往所用碳源相比較，降低了費用，減少了對環(huán)境的污染，具有非常廣闊的前景。 今后國內(nèi)外使用甘油作為碳源的研究應(yīng)從以下幾個方面開展： (1) 篩選能夠耐高滲透壓和高濃度甘油且能將甘油轉(zhuǎn)化為有價值產(chǎn)品的微生物，此微生物還應(yīng)適合高密度培養(yǎng)，代謝產(chǎn)物較為單一，副產(chǎn)物少，這樣才能有利于發(fā)酵后期產(chǎn)品的提取. (2) 運用分子生物學(xué)的手段進(jìn)一步研究甘油分解代謝中關(guān)鍵酶，將所需代謝途徑中的關(guān)鍵酶克隆出來，轉(zhuǎn)入生產(chǎn)菌株中，使其高量表達(dá)，而對于分枝途徑中的關(guān)鍵酶使其不表達(dá)或活力喪失，從而達(dá)到產(chǎn)物產(chǎn)量高，且副產(chǎn)物少的目的. (3) 運用代謝工程原理和發(fā)酵動力學(xué)的知識，優(yōu)化發(fā)酵工藝條件，采用最優(yōu)的培養(yǎng)方式克服產(chǎn)物抑制和底物抑制.
