生物技术导论——微生物油脂.pptVIP

微生物油脂—脂类的功能 脂类具有重要的生物功能: 是构成生物膜的重要物质; 是机体代谢所需燃料的储存形式和运输形式; 为机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素; 具有营养、代谢及调节功能; 有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用; 作为细胞的表面物质,与细胞识别,种特异性和组织免疫等有密切关系. 微生物油脂—脂类的分类 脂类可按不同的组分分类: 单纯脂 是脂肪酸和醇类所形成的酯.如甘油三酯、蜡; 复合脂 除醇类和脂肪酸外,还含有其他物质,如甘油磷脂、鞘磷脂; 萜类和类固醇及其衍生物,一般不含脂肪酸; 衍生脂 系指上述脂类物质的水解产物，如甘油、脂肪酸及其氧化产物,乙酰CoA; 结合脂类 即指分别与糖或蛋白质结合，分别形成的糖脂和脂蛋白. 也可按构成脂类的主要成分,几脂肪酸存在与否进行分类: 简单脂类 不含结合脂肪酸的脂类,如萜类、固醇类化合物和前列腺素类; 复合脂类 与脂肪酸集合的脂类,如脂酰甘油酯类、磷酸甘油酯类、鞘磷脂类及蜡. 微生物油脂—脂类结构 简单来讲，脂类结构为三个脂肪酸连在一个三碳(甘油)骨架上。 无论是室温下呈固态的脂肪，还是呈半透明液态的油，都有如下结构： O H2C—O—C—R1 R2—C—O—CH2 O H2C—O—C—R3 O 微生物油脂—脂肪酸的命名 系统命名：其名称建立在母体烃链命名基础上，双键位置标示使用Δ构型，即从羧基一端的碳原子计数，以双键上靠近羧基的碳原子数目表示双键位置； 速记命名：以第一个数字表示酰基链的碳原子数，紧接是一个冒号，以后一个数字表示不饱和双键数，然后是一个ω或n，最后的一个数字表示从脂肪酸的甲基端数起的第一个双键的碳原子位置； 通俗命名：许多脂肪酸因最初发现于某类植物或动物而有一个俗称，长期以来，很自然地形成了特定俗名。 微生物油脂—不饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸的双键由脂肪酸脱饱和酶在饱和脂肪酸的特定碳链之间形成； 引入的双键将脂肪酸 “锁定”为顺式(cis)或反式(trans)结构，自然界存在的脂肪酸多为顺式结构； 引进双键的位置和顺序也是有一定要求的，第一个双键一定在碳链的9和10号碳原子之间，而且两个双键之间会留一个饱和碳原子，属于非共轭双键系统： (-CH=CH-CH2-CH=CH-) 微生物油脂—脂肪酸的生化合成 乙酰辅酶A是脂肪酸生物合成的前体和基本单位； 乙酰辅酶A在乙酰辅酶A羧化酶催化下固定CO2形成丙二酸单酰辅酶A，乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A分别与ACP(酰基载体蛋白)结合，形成乙酰-ACP和丙二酸单酰-ACP，乙酰-ACP作为启始，丙二酸单酰-ACP作为碳链延长的基本供体，循环重复缩合、还原、脱水、还原四步反应，每次循环脂酰-ACP链增加两个碳原子，并释放一分子CO2，最终形成软脂酰-ACP，经硫脂酶催化形成游离的软脂酸； 不饱和脂肪酸由脱饱和酶催化脂肪酸脱氢去饱和(fig15.26)，所有脱饱和反应都需要氧分子的参与； 人类由于缺乏Δ-9脱饱和酶，所以自身不能合成亚油酸和α-亚麻酸，因此把亚油酸和α-亚麻酸称为必需脂肪酸。 微生物油脂—多不饱和脂肪酸的营养功能 DHA和EPA的生理作用 增进神经系统功能，益智健脑，预防老年性痴呆； 抑制血小板凝集，减少血栓的形成，预防心肌梗塞和脑梗塞； 降血脂，预防和治疗动脉粥样硬化； 抑制肿瘤生长； 抗炎，抑制过敏反应； 保护视力。 微生物油脂—多不饱和脂肪酸的营养功能 α-亚麻酸的生理作用 维持大脑和神经所必须的因子； 具有抗血栓和降血脂的作用； 能预防癌变和抑制肿瘤细胞转移； 长期食用能延长生命期。 γ-亚麻酸的生理作用 有明显的降血脂，降血压的作用； 抗炎消炎作用，能防治过敏性皮炎； 具有明显的减弱过氧化损伤的作用； 预防老年性痴呆； 用于化妆品能改善皮肤的干燥现象； 对月经前期综合症有一定疗效。 微生物油脂—利用微生物生产油脂 利用微生物生产油脂的有利条件 微生物适应性强，增殖率高，菌体干基含油率高； 微生物易于培养，不受原料产地和季节气候的限制； 微生物培养基可以利用多种碳源； 可通过调整糖类对油脂高产的品种进行有选择性的处理； 能实现连续生产。 微