海洋生物制药.ppt

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1、海洋生物制药DHA作者：生物科学091 陶园定义：DHA，二十二碳六烯酸，俗称脑黄金，是一种对人体非常重要的多元不饱和脂肪酸，属于-3不饱和脂肪酸家族中的重要成员。DHA的分布：1.大脑结构最关键的部位突触交流中心的细胞膜上.2.大脑的”思维中心”大脑皮层上.3.神经元内部的能源工厂线粒体上.4.眼球的成像装置视网膜上DHA在体内的合成途径亚油酸-亚麻酸-6去饱和酶 亚麻酸 十八碳四烯酸 碳链延长酶 双同型亚麻酸 二十碳四烯酸,花生四烯酸（AA）5去饱和酶二十碳五烯酸（EPA）碳链延长酶 二十二碳四烯酸二十二碳五烯酸 4去饱和酶 二十二碳五烯酸 二十二碳六烯酸（DHA）DHA主要制品市场上有两

2、种：一种是从深海鱼油中提取，另一种是从藻类中提取。相比之下，藻类的优势突出。两种产品的比较鱼油3大缺陷：鱼油中EPA的含量太高，DHA所占的比例过低。鱼油中不含对脑发育有重要作用的另一种不饱和脂肪酸AA，而其中过多的EPA还会抑制孩子体内AA的生成;鱼类不同程度地受到汞、铅等重金属或砷等有害物的污染，安全性低。DHA藻油的优势DHA藻油是一种纯植物性DHA原料，从人工培育的海洋微藻中提取，未经食物链传递，是目前比较纯净、安全的DHA来源。DHA藻油的DHA浓度远高于鱼油提取物，且纯度高（DHA藻油的DHA35g/100g,鱼油DHA的是3.6-12.5g/100g），稳定性强、不易被氧化，无臭

3、、无味，适合用于胎儿、婴幼儿。EPA简介：EPA具有帮助降低胆固醇和甘油三酯的含量，促进体内饱和脂肪酸代谢。从而起到降低血液粘稠度，增进血液循环，提高组织供氧而消除疲劳。防止脂肪在血管壁的沉积，预防动脉粥样硬化的形成和发展、预防脑血栓、脑溢血、高血压等心血管疾病。DHA的生物合成用基因工程方法研制重用基因工程方法研制重组组DHA,具有常规方法所无法比拟具有常规方法所无法比拟的优势。通过对不饱和脂肪酸生物合成关键酶进行分子水的优势。通过对不饱和脂肪酸生物合成关键酶进行分子水平上的调节平上的调节,有可能大幅度提高菌种不饱和脂肪酸的合成能有可能大幅度提高菌种不饱和脂肪酸的合成能力。首先克隆不饱和脂肪

4、酸生物合成的相关酶基因力。首先克隆不饱和脂肪酸生物合成的相关酶基因,并在分并在分子水平上理解它们的作用与调节机制。日本研究人员在酿子水平上理解它们的作用与调节机制。日本研究人员在酿酒酵母中通过增加脂肪酸脱饱和酶的表达酒酵母中通过增加脂肪酸脱饱和酶的表达,在酿酒酵母中合在酿酒酵母中合成成DHA等多不饱和脂肪酸。改造天然微生物等多不饱和脂肪酸。改造天然微生物,利用基因工利用基因工程的方法在工程菌中表达重组程的方法在工程菌中表达重组DHA,对天然微生物进行改对天然微生物进行改造还是表达重组造还是表达重组DHA,首先要在分子水平研究首先要在分子水平研究DHA 生物合生物合成的机制。成的机制。克隆克隆D

5、HA 合成的关键酶基因有助于阐明合成的关键酶基因有助于阐明DHA 在体内的合在体内的合成机制成机制,理解与脂肪链延长、去饱和正负反馈调节有关的基理解与脂肪链延长、去饱和正负反馈调节有关的基因。可以进行定向改造因。可以进行定向改造,通过克隆增加限速酶基因拷贝数或通过克隆增加限速酶基因拷贝数或对所克隆基因的定点突变技术来消除反馈调节和代谢旁路对所克隆基因的定点突变技术来消除反馈调节和代谢旁路调节调节,增加基因表达能力增加基因表达能力;通过引入克隆基因的反义表达载通过引入克隆基因的反义表达载体来封闭基因表达体来封闭基因表达,增加中间脂肪酸产量增加中间脂肪酸产量;通过在新受体中通过在新受体中表达外源基

6、因来定向产生新的脂肪酸品种表达外源基因来定向产生新的脂肪酸品种,从而使脂肪酸脱从而使脂肪酸脱饱和遗传操作在更广阔的领域得到应用。利用克隆饱和遗传操作在更广阔的领域得到应用。利用克隆DHA 合成的关键酶基因合成的关键酶基因,通过基因工程的方法在酵母工程菌中表通过基因工程的方法在酵母工程菌中表达达,研究生产重组研究生产重组DHA,进而应用在工业生产进而应用在工业生产DHA的提取发酵。提取。主要介绍萃取工艺：正己烷萃取。加热 菌渣二次处理。发酵液脱水浓缩萃取罐破壁快速搅拌静止上清液低温真空浓缩富含DHA脂溶性液体具体工艺 2.1发酵液脱水浓缩。发酵液内含有大量的水(90以上)。主要有陶瓷膜过滤、离心

7、机分离。陶瓷膜过滤：从液相物质中去除(截留)胶体、细菌和固体物质，以达到净化、分离和浓缩。滤膜具有膜面光滑、无碎屑、厚度薄、吸附滤液少等特点。开始效果很好，过滤快。几个小时后过滤速度、效果降低。孢子破碎，乳化严重。过滤一段时间后，菌体或其它物质堵塞了滤孔。离心脱水：碟式分离机是沉降式离心机中的一种，用于分离难分离的物料。离心机分离，能很好解决乳化现象，但是如调节不好，会再排出水的同时带部分藻油孢子，造成不必要的损失。此道工艺能脱去3550%的水2.2、萃取。萃取的方法有两种：一是萃取罐内先加入准备放入菌液23倍体积的正己烷(温度50)，再投入破过壁的菌液，边投入边搅拌(搅拌速度45r.p.m左

8、右)。菌液投完后，再搅拌5min，然后静止分离。2.3破壁 采用破壁的方法主要是：机械法、化学法两种。机械法为物理法，靠机械能来达到破壁的效果。主要采用研磨法、高压均质法。在破壁的时候，由于没有及时与溶剂接触，会造成油粒与水混合，在外力作用下发生乳化。化学法主要为酶溶解法。它能破坏细胞壁，释放细胞内的油粒。破壁效果，要在显微镜下观察，酶蛋白法的破壁率能达到100%。2.4浓缩浓缩根据产量大小可分为间歇式、连续式两种。要求温度50；真空度在-0.085MPa以上。用以上工艺生产出来的DHA总毛油量为：12.5g/L发酵液以上；含量(相对)4045%左右；酸价5.6 mgKOH/g左右；色泽鲜红的流体。