粮油加工
・油脂工程・
微生物油脂及其新的应用研究
董文宾
梁西爱
代春吉
苗晓洁
（陕西科技大学生命科学与工程学院）
【摘
要】微生物的增殖率高，干菌体含油量高；用微生物方法生产油脂周期短、产量高、不受
场地、季节、环境的影响，从而为人类提供了科学产油的广阔前景。【关键词】微生物；油脂；应用；现状中图分类号：! " ##$%&
文献标识码：’
文章编号：（）&(() *&+(, #((-(. *(($/*(#
微生物油脂又称单细胞油脂，即微生物以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳、氮源，辅以无机盐生产的油脂和另一些有商品价值的脂质。
利用微生物生产油脂在技术上已经完全可行，关键要看经济上是否可行。微生物生产油脂成本取决于培养基的价格和发酵结束后从微生物细胞中提取脂类的费用。目前，即使在最佳条件下，由微生物生产! " 油脂的价格仍明显高于用大豆、油菜籽或油棕生产! " 油脂的价格，因此，对微生物油脂的研究主要集中在经济价值高的特殊营养油脂、特殊工业用途油脂，如类可可脂、多不饱和脂肪酸、生物食用色素、甾体激素、蜡酯、羟基脂肪酸等。利用微生物可生产各种类型脂肪酸，有单不饱和脂肪酸如棕榈油酸、油酸等，多不饱和脂肪酸如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十五碳五烯酸、二十六碳六烯酸等，这些具有特殊生物功能和特殊用途的功能性油脂在促进人类健康方面将越来越重要。更重要的是微生物油脂生物安全性好，更有利于健康，这一点可抵消其价格略高的缺陷。
）微生物油脂的生物安全性好。（%
）可利用不同的菌株和培养基的产品构成变化较大（&
的特点，尤其适合开发一些功能性油脂，如富含油酸、! ’亚麻酸、((、) *(、+, (、角鲨烯、二元羧酸等的油
脂以及代可可脂。
&%#微生物油脂的组成
油脂是微生物生命活动的代谢产物之一，微生物油脂也和动植物油脂一样以两种形式存在，一种是体质脂形式，即作为细胞的结构组成部分而存在于细胞质中，在微生物中含量非常恒定，如微生物细胞膜上的磷脂；另一种形式是贮存脂形式，油脂在微生物细胞内以脂滴或脂肪粒形式贮存于细胞质中。
微生物油脂中甘油三酯约占-&. ，其他脂质（如糖脂、甘油一酯、甘油二酯）约占! /. 。少数不常见脂质，如硫脂（硫酸脑苷脂，脑硫脂）、肽脂、甾醇、羟基脂、蜡酯、甘油硫酸酯、醚酯等，在细菌（包括古细菌）中也有发现。酵母和霉菌还可生产各种类胡萝卜素、甾醇、脂酰基鞘氨醇类神经鞘脂及糖脂。
微生物油脂的成分组成大致上类似植物油，主要为中性脂肪酸、游离脂肪酸、磷脂及不皂化物。
&微生物油脂的特点及组成
&%&微生物油脂的特点
（）微生物适应性强，生长繁殖迅速，生长周期短，! 代谢活力强，易于培养和品种改良。
）微生物产油脂所需劳动力低，占地面小，且不受（#
场地、气候和季节变化等的限制，能连续大规模生产。（）微生物生长所需原材料来源丰富且便宜，可利用$
农副产品、食品加工及造纸业的废弃物（如乳清、糖蜜、木材糖化液等）为培养基原料，十分有利于废物再利用和环境保护。
#微生物油脂生产的基本流程
微藻、酵母、霉菌和细菌等微生物，可以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源生产油脂和一些具有商业价值的脂质。真核的微藻、酵母、霉菌能在它们体内合成与植物油脂相似的甘油三酯（单细胞油脂，0，原12）核的细菌则合成特殊的脂质，如蜡、聚酯、聚’" ’羟丁酸等。
・油脂工程・
微生物油脂生产的基本流程如下：
碳源（碳水化合物／碳氢化合物／油脂）! 菌体（微藻、酵母、霉菌和细菌）! 下游加工（提取，精制等）! 微生物油脂（供食用，营养剂或非食用）
粮油加工
）水平。喂养适量" （(’/" 和’(" 的婴儿的智商比没有
用此喂养的婴儿的智商高0分（贝蕾智力量表测试）。
总之，微生物油脂的研究正方兴未艾，从食用到粉末涂料、可塑剂、润滑油、香料和农药等生产的出发原料和精细化工中间体，在工业上有着广泛的用途。
! 微生物油脂应用现状
! " #食品工业
! " #" #奶与奶制品
从被孢霉属真菌油脂中提取出的! ! 亚麻酸，添加到奶或奶粉中可提高其营养价值，使之接近母乳。亨氏公司、贝因美、飞鹤乳业、银桥乳业等知名乳品企业已添加了武汉福星生物药业有限公司生产的富含" " 的微生物油脂。
! " #" $糕点
在冷冻糕点中，都含有一定量的油脂，油脂既能作为油脂源又有利于产品的质构与口感，用富含亚油酸的微生物油作为油脂来源，可使亚油酸及其他活性物质产生协同增效作用，对高血压、动脉硬化起到积极的预防效果。! " #" ! 乳化饮料
以富含不饱和脂肪酸的功能性油脂为油相，用乳糖酶对脱脂乳中的乳糖进行水解，以此溶液为水相，添加适量乳化剂，制成水包油型乳化饮料代替牛乳，既可避免乳糖不适症，又可预防动脉硬化。
! " #" %其他方面
面包制作和酱油新产品中也有应用。
! " $饲料工业
微生物油脂在对虾、蛋鸡的饲料添加剂新产品中也有应用。粗制品作为微生物饲料添加剂加入饲料中，可明显提高畜禽的消化吸收率，改善肉类和蛋的品质等。! " ! 医疗方面
大量的研究结果表明：人体缺乏#$%" &将产生某些疾病，或者说某些疾病伴随着#$%" &的含量减少而产生，而补充#$%" &则可预防或治疗某些疾病。例如，在新生儿湿疹的治疗中，给患处涂抹小麻油或红花油（含亚油酸），可很快见效，这是患儿缺乏#$%" &所致。婴幼儿严重缺乏’(" 和" " ，可造成永久性智力低下和视力障碍。) " *+岁儿童出现皮肤骚痒，眼角干燥，上课注意力不集中，数学成绩下降，与其血浆内" " 和’(" 含量低下有明显的正相关。精神分裂症患者体内" " 含量较正常人低许多。高血压患者、高脂、高胆固醇血症患者体内" " 含量较正常人低；食用适量富含#$%" &微生物油脂，可明显降低高脂、高胆固醇血症患者血浆内的脂质和胆固醇水平，同时提高血浆内载脂蛋白" （, . " ）和高密度脂蛋白-
%新动向，新趋势
专家认为目前的研究应注重降低微生物油脂的生产成本，即寻找低廉的原料，筛选更有效的菌株，减少油脂提取步骤或采用新的提取方法等。若其具有价格上的优势，便可以获得广阔的市场，而且，更易于被素食者所接受。微生物油脂的发展前景十分广阔，除了作为食品强化剂、添加剂形式销售外，还可以制成软胶囊形式，则附加值更高。还能进一步浓缩，甚至进一步分离成单离脂肪酸，可获得高额利润。
参考文献
*郑建仙主编1功能性食品〔2〕1中国轻工业出版社，*3331〕1郑州粮食学院+董欣荣，曹健1微生物功能性油脂的研究〔4
，（）：学报，*333+56*5" *) 1
〕1粮食与油脂，*，（7）：7王萍1微生物油脂生产和应用〔433363" 8*1
6郑建仙主编1现代新型蛋白和油脂食品开发〔2〕1北京：科学
技术文献出版社，+5571
〔2〕中国轻工业出版社，8尤新主编1功能性发酵制品1北京：+5559〕41技术与市场，+555) 山东大学科技处1高产微生物油脂菌种〔（）：0*01
：0:; , 2" ，? @A ; . B A . =A &&A C D E , B =, D D , G E >&E C C A H ; , B >A I A B . J A C D F -〔〕，：E J B E G , D E . C &=. ; A ; E C , D , B C H D ; E D E . C 49:B E CK H D ; *3372, 08--F 8；" 053&>E &G H &&E . C 053" 0*5&1&H B 057--，，L M D A I A C &/N A C D , B B &" O , D A2，P H A &A Q?, C >RH ; A &&49T J A , ! S S ，7=, D D G E >&E CO . &@A , B D @; . O B A J &F , F S , F-〔〕，：／：41#@&E . B . A @, I E . ; *33) 8388/3*8" 3+51F S F U R ，32A B B . ; 4/, H @, ; C A 4, C >-A G D29T J A , ! 7=, D D G E >&H B A J A C V S S F , --〔4〕，D , D E . C E C&G @E W . @; A J E G -, D E A C D &9(H J , C#&G @. @, ; J , G . B . -F -S F ，：*33) **73" 6) 1
〕*5何东平，郑竟成，吕兴祥9微生物油脂的开发与利用〔49中
国油脂，，（）：*33L +7) +L 1
陕西科技大学R 类科研创新团队经费资助。
收稿日期：+558! *+! +5
作者简介：董文宾（，男，陕西凤翔人，陕西科技大学生命*38*! ）科学与工程学院食品专业基础教研室主任，教授，研究方向为食品新材料制备及分析检测技术。
通讯地址：（）陕西省咸阳市人民西路60*+5L *3号
粮油加工
・油脂工程・
微生物油脂及其新的应用研究
董文宾
梁西爱
代春吉
苗晓洁
（陕西科技大学生命科学与工程学院）
【摘
要】微生物的增殖率高，干菌体含油量高；用微生物方法生产油脂周期短、产量高、不受
场地、季节、环境的影响，从而为人类提供了科学产油的广阔前景。【关键词】微生物；油脂；应用；现状中图分类号：! " ##$%&
文献标识码：’
文章编号：（）&(() *&+(, #((-(. *(($/*(#
微生物油脂又称单细胞油脂，即微生物以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳、氮源，辅以无机盐生产的油脂和另一些有商品价值的脂质。
利用微生物生产油脂在技术上已经完全可行，关键要看经济上是否可行。微生物生产油脂成本取决于培养基的价格和发酵结束后从微生物细胞中提取脂类的费用。目前，即使在最佳条件下，由微生物生产! " 油脂的价格仍明显高于用大豆、油菜籽或油棕生产! " 油脂的价格，因此，对微生物油脂的研究主要集中在经济价值高的特殊营养油脂、特殊工业用途油脂，如类可可脂、多不饱和脂肪酸、生物食用色素、甾体激素、蜡酯、羟基脂肪酸等。利用微生物可生产各种类型脂肪酸，有单不饱和脂肪酸如棕榈油酸、油酸等，多不饱和脂肪酸如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十五碳五烯酸、二十六碳六烯酸等，这些具有特殊生物功能和特殊用途的功能性油脂在促进人类健康方面将越来越重要。更重要的是微生物油脂生物安全性好，更有利于健康，这一点可抵消其价格略高的缺陷。
）微生物油脂的生物安全性好。（%
）可利用不同的菌株和培养基的产品构成变化较大（&
的特点，尤其适合开发一些功能性油脂，如富含油酸、! ’亚麻酸、((、) *(、+, (、角鲨烯、二元羧酸等的油
脂以及代可可脂。
&%#微生物油脂的组成
油脂是微生物生命活动的代谢产物之一，微生物油脂也和动植物油脂一样以两种形式存在，一种是体质脂形式，即作为细胞的结构组成部分而存在于细胞质中，在微生物中含量非常恒定，如微生物细胞膜上的磷脂；另一种形式是贮存脂形式，油脂在微生物细胞内以脂滴或脂肪粒形式贮存于细胞质中。
微生物油脂中甘油三酯约占-&. ，其他脂质（如糖脂、甘油一酯、甘油二酯）约占! /. 。少数不常见脂质，如硫脂（硫酸脑苷脂，脑硫脂）、肽脂、甾醇、羟基脂、蜡酯、甘油硫酸酯、醚酯等，在细菌（包括古细菌）中也有发现。酵母和霉菌还可生产各种类胡萝卜素、甾醇、脂酰基鞘氨醇类神经鞘脂及糖脂。
微生物油脂的成分组成大致上类似植物油，主要为中性脂肪酸、游离脂肪酸、磷脂及不皂化物。
&微生物油脂的特点及组成
&%&微生物油脂的特点
（）微生物适应性强，生长繁殖迅速，生长周期短，! 代谢活力强，易于培养和品种改良。
）微生物产油脂所需劳动力低，占地面小，且不受（#
场地、气候和季节变化等的限制，能连续大规模生产。（）微生物生长所需原材料来源丰富且便宜，可利用$
农副产品、食品加工及造纸业的废弃物（如乳清、糖蜜、木材糖化液等）为培养基原料，十分有利于废物再利用和环境保护。
#微生物油脂生产的基本流程
微藻、酵母、霉菌和细菌等微生物，可以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源生产油脂和一些具有商业价值的脂质。真核的微藻、酵母、霉菌能在它们体内合成与植物油脂相似的甘油三酯（单细胞油脂，0，原12）核的细菌则合成特殊的脂质，如蜡、聚酯、聚’" ’羟丁酸等。
・油脂工程・
微生物油脂生产的基本流程如下：
碳源（碳水化合物／碳氢化合物／油脂）! 菌体（微藻、酵母、霉菌和细菌）! 下游加工（提取，精制等）! 微生物油脂（供食用，营养剂或非食用）
粮油加工
）水平。喂养适量" （(’/" 和’(" 的婴儿的智商比没有
用此喂养的婴儿的智商高0分（贝蕾智力量表测试）。
总之，微生物油脂的研究正方兴未艾，从食用到粉末涂料、可塑剂、润滑油、香料和农药等生产的出发原料和精细化工中间体，在工业上有着广泛的用途。
! 微生物油脂应用现状
! " #食品工业
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从被孢霉属真菌油脂中提取出的! ! 亚麻酸，添加到奶或奶粉中可提高其营养价值，使之接近母乳。亨氏公司、贝因美、飞鹤乳业、银桥乳业等知名乳品企业已添加了武汉福星生物药业有限公司生产的富含" " 的微生物油脂。
! " #" $糕点
在冷冻糕点中，都含有一定量的油脂，油脂既能作为油脂源又有利于产品的质构与口感，用富含亚油酸的微生物油作为油脂来源，可使亚油酸及其他活性物质产生协同增效作用，对高血压、动脉硬化起到积极的预防效果。! " #" ! 乳化饮料
以富含不饱和脂肪酸的功能性油脂为油相，用乳糖酶对脱脂乳中的乳糖进行水解，以此溶液为水相，添加适量乳化剂，制成水包油型乳化饮料代替牛乳，既可避免乳糖不适症，又可预防动脉硬化。
! " #" %其他方面
面包制作和酱油新产品中也有应用。
! " $饲料工业
微生物油脂在对虾、蛋鸡的饲料添加剂新产品中也有应用。粗制品作为微生物饲料添加剂加入饲料中，可明显提高畜禽的消化吸收率，改善肉类和蛋的品质等。! " ! 医疗方面
大量的研究结果表明：人体缺乏#$%" &将产生某些疾病，或者说某些疾病伴随着#$%" &的含量减少而产生，而补充#$%" &则可预防或治疗某些疾病。例如，在新生儿湿疹的治疗中，给患处涂抹小麻油或红花油（含亚油酸），可很快见效，这是患儿缺乏#$%" &所致。婴幼儿严重缺乏’(" 和" " ，可造成永久性智力低下和视力障碍。) " *+岁儿童出现皮肤骚痒，眼角干燥，上课注意力不集中，数学成绩下降，与其血浆内" " 和’(" 含量低下有明显的正相关。精神分裂症患者体内" " 含量较正常人低许多。高血压患者、高脂、高胆固醇血症患者体内" " 含量较正常人低；食用适量富含#$%" &微生物油脂，可明显降低高脂、高胆固醇血症患者血浆内的脂质和胆固醇水平，同时提高血浆内载脂蛋白" （, . " ）和高密度脂蛋白-
%新动向，新趋势
专家认为目前的研究应注重降低微生物油脂的生产成本，即寻找低廉的原料，筛选更有效的菌株，减少油脂提取步骤或采用新的提取方法等。若其具有价格上的优势，便可以获得广阔的市场，而且，更易于被素食者所接受。微生物油脂的发展前景十分广阔，除了作为食品强化剂、添加剂形式销售外，还可以制成软胶囊形式，则附加值更高。还能进一步浓缩，甚至进一步分离成单离脂肪酸，可获得高额利润。
参考文献
*郑建仙主编1功能性食品〔2〕1中国轻工业出版社，*3331〕1郑州粮食学院+董欣荣，曹健1微生物功能性油脂的研究〔4
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〕1粮食与油脂，*，（7）：7王萍1微生物油脂生产和应用〔433363" 8*1
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技术文献出版社，+5571
〔2〕中国轻工业出版社，8尤新主编1功能性发酵制品1北京：+5559〕41技术与市场，+555) 山东大学科技处1高产微生物油脂菌种〔（）：0*01
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〕*5何东平，郑竟成，吕兴祥9微生物油脂的开发与利用〔49中
国油脂，，（）：*33L +7) +L 1
陕西科技大学R 类科研创新团队经费资助。
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作者简介：董文宾（，男，陕西凤翔人，陕西科技大学生命*38*! ）科学与工程学院食品专业基础教研室主任，教授，研究方向为食品新材料制备及分析检测技术。
通讯地址：（）陕西省咸阳市人民西路60*+5L *3号