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45卷1期 微 生 物 学 报 V01．45No．1 2005年2月 2005 Ac幻朋铴m咖如g记n瓯阼缸口 Febnlary 产油微生物油脂生物合成与代谢调控研究进展 刘 波 孙 艳 刘永红 赵宗保。 (中国科学院大连化学物理研究所生物技术部 大连 116023) 摘要：自然界中少量微生物在适宜条件下产生并贮存质量超过其细胞干重20％的油脂，具有这种表型的菌种称 为产油微生物。产油微生物利用可再生资源，得到的微生物油脂与植物油脂具有相似的脂肪酸组成，有的还含有 丰富的多不饱和脂肪酸，具有广阔开发应用前景。简要介绍了产油微生物的种类和代谢特点，较详细地阐述了微 生物产油机制和代谢调控途径的必威体育精装版研究进展，并对微生物油脂研究的未来发展方向提出了初步见解。 关键词：产油微生物，微生物油脂，生物合成，代谢调控 中图分类号：0939．9文献标识码：A 文章编号：O001．6209(2005)01—0153一04 利用微生物生产油脂的研究最早可追溯到第一次世界 还具有维持膜结构完整和正常功能的作用。TAG在能量贮 大战期间，当时德国曾准备利用内孢霉属(曲幽m”es)和单细存和能量平衡上占有重要的地位，与游离脂肪酸相比，其具 胞藻类镰刀属(Fw洲啪)的某些菌种生产油脂以解决食用油有低生物毒性，因而为不同种类的脂肪酸提供了合适的贮存 匮乏问题。随后美国、日本等国也开始研究微生物油脂的生 形式。 产。第二次世界大战前夕，德国科学家筛选到了适于深层培 产油微生物资源丰富，能在多种培养条件下生长，进行 养的菌种，并进行规模生产。后来发现利用微生物生产普通 工业规模生产和开发有着巨大的潜力。目前，微生物油脂已 油脂成本太高，无法与动、植物来源的油脂相竞争。有关微 生物油脂的探索此后一度集中在获取功能性油脂，如富含多 烯酸(ARA)HJ、二十碳五烯酸(EPA)¨1、二十二碳六烯酸 不饱和脂肪酸的油脂。近年来，随着现代生物技术的发展， s．等报 已获得更多具有高产油能力或其油脂组成中富含稀有脂肪 酸的产油微生物资源，提高了微生物产油的效率。日本、德 L)，油脂产量达到18．1异，L，显示出很好的应用前景门1。而 国、美国等国目前已有商品菌油面市。同时，在油脂积累代 且，由于某些微生物油脂在脂肪酸组成上同植物油，如菜籽 谢调控的分子机制方面也取得了一些重要成果。更重要的 油、棕榈油、大豆油等相似，富含饱和和低度不饱和的长链脂 是，随着人类社会资源压力和环境问题日益突出，通过微生 肪酸，是生产生物柴油(Bio．diesel)的潜在原料。 物转化可再生资源生产油脂及其它相关代谢产品，部分替代 2微生物油脂的生物合成与代谢调控机理 化石资源，将是可持续发展的必然。因此，进一步探索有关 微生物积累油脂具有重要的现实意义。 2．1微生物油脂的生物合成 本文拟简要介绍产油微生物的种类和特征、微生物油脂 生物合成TAG是在动、植物和微生物界广泛存在的多酶 生物合成途径及其代谢调控机制等方面的必威体育精装版研究进展，并 催化过程，属初级代谢的一部分。目前研究表明旧o，TAG的 对微生物油脂研究的未来发展方向进行展望。 合成代谢中关键的两个中间产物是磷脂酸(PA)和甘油二酯 1产油微生物及微生物油脂概述 核细胞中PA合成类似，存在两条合成途径，即甘油一3一磷酸 某些微生物在一定条件下能将碳水化合物、碳氢化合物 和普通油脂等碳源转化为菌体内大量贮存的油脂，如果