微生物能产生油脂吗?那个机理是 怎么样的?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-28
微生物能产生油脂吗?那个机理是 怎么样的?

微生物可以产油脂。细菌、酵母、霉菌、藻类中都有产油菌株,但以酵母菌和霉菌类真核微生物居多。在酵母、霉菌等真核微生物中,某些产油种属能积累占其生物总量70%以上的油脂,其中以甘油三酯为主。其主要功能普遍认为是作为碳源和能源的储备化合物,因它具有比碳水化
合物和蛋白质高的热值,一经氧化将产生很高的能量。甘油三酯的合成代谢中关键的两个中间产物是磷脂酸和甘油二酯。酿酒酵母细胞中磷脂酸的合成与其他真核细胞中磷脂酸合成类似,存在两条合成途径,即甘油-3-磷酸途径和磷酸二羟丙酮途径。请参阅微生物学报,2005年,第1期,153页。

其实质是由于其中含有不饱和键的物质(脂肪、脂肪酸、脂溶性维生素及其它脂溶性物质)的氧化酸败。脂类氧化酸败分自动氧化酸败和微生物氧化酸败。
1、油脂的自动氧化
化合物和空气中的氧在室温下,未经任何直接光照,未加任何催化剂等条件下的完全自发的氧化反应,随反应进行,其中间状态及初级产物又能加快其反应速度。
脂类的自动氧化是自由基的连锁反应,其酸败过程可以分为诱导期、传播期、终止期和二次产物的形成四个阶段。
2、油脂的微生物氧化
微生物氧化是由微生物酶催化所引起的。存在于植物饲料中的脂氧化酶或微生物产生的脂氧化酶最容易使不饱和脂肪酸氧化。荧光杆菌,曲霉菌和青霉菌等微生物对脂肪的分解能力较强。

扩展资料一、影响因素
影响脂类氧化速度最主要的因素是抗氧化剂、 金属及脂类本身的不饱和程度,其次是水分及其贮存条件(如温度及光照等)。亚油酸和其他多不饱和脂肪酸的氧化速度比油酸高得多,因为亚甲基两边的双键大大地活化了。
抗氧化剂则是影响油脂氧化速度最重要的因素,油脂中含有何种抗氧化剂,含量多少是油脂稳定性的决定因素。一般情况下,酚类抗氧化剂的最佳浓度为0.02%,如太低,油脂则得不到充分的稳定化作用。
但当超过一定浓度时,油脂稳定性增加很缓慢,有些抗氧化剂的浓度太高时,则油脂的稳定性反而下降。对于醌类抗氧化剂来说,当其浓度很高时,油脂的氧化稳定性还有上升的趋势。
参考资料来源:百度百科-氧化酸败
参考资料来源:百度百科-自氧化作用

呵呵,问题提的好啊
首先,应该明确的是:微生物能产生油脂的啊。其理由和运行机理如下:
1.1897年德国学者E.毕希纳发现酵母菌的无细胞提取液能与酵母一样具有发酵糖液产生乙醇的作用,从而认识了酵母菌酒精发酵的酶促过程,将微生物生命活动与酶化学结合起来。G.诺伊贝格等人对酵母菌生理的研究和对酒精发酵中间产物的分析,A.J.克勒伊沃对微生物代谢的研究以及他所开拓的比较生物化学的研究方向,其他许多人以大肠杆菌为材料所进行的一系列基本生理和代谢途径的研究,都阐明了生物体的代谢规律和控制其代谢的基本原理,并且在控制微生物代谢的基础上扩大利用微生物,发展酶学,推动了生物化学的发展。从20世纪30年代起,人们利用微生物进行乙醇、丙酮、丁醇、甘油、各种有机酸、氨基酸、蛋白质、油脂等的工业化生产。
2.微生物油脂
我们平常吃的油脂不是由芝麻、花生和油菜子等油料作物榨取的植物油脂,就是由猪、牛及羊等动物的熬制动物油脂,很少考虑到微生物油脂,其实,在许多微生物中都含有油脂,低的含油率2%~3%,高的竟达60%~70%,因此,利用微生物来生产食用油脂是广开“油路”,造福人类的一条新途径。 不同种类的微生物油脂含量差异很大,一种称作油藻的淡水单细胞藻类含油量达干重的20%~40%,休眠状态含量更高,可达80%以上。细菌中大肠杆菌为19.9%,霉菌中的青霉为35%~40%,酵母中的圆形酵母为50%,而细长红酵母高达61%~74%,油脂系数20~ 60。
运行机理:
油脂在空气中氧气的作用下首先产生氢过氧化物,根据油脂氧化过程中氢过氧化物产生的途径不同可将油脂的化分为:自动氧化,光氧化和酶促氧化.
①自动氧化:自动氧化是一种自由基链式反应.
(1)引发期:油脂分子在光,热,金属催化剂的作用下产生自由基,如RH + Mx+→R +H++M(x-1)+;
(2)传播期:R +3O2→ROO ,ROO +RH→ROOH+R ;
(3)终止期:ROO +ROO →ROOR+O2,ROO +R →ROOR,R +R →R-R.
②光氧化:光氧化是不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生氧化反应.单线态氧:指不含未成对电子的氧,有一个未成对电子的称为双线态,有两个未成对电子的成为三线态.所以基态氧为三线态.食品体系中的三线态氧是在食品体系中的光敏剂在吸收光能后形成激发态光敏素,激发态光敏素与基态氧发生作用,能量转移使基态氧转变为单线态氧.单线态氧具有极强的亲电性,能以极快的速度与脂类分子中具有高电子密度的部位(双键)发生结合,从而引发常规的自由基链式反应, 进一步形成氢过氧化物.
光敏素(基态)+hυ→光敏素*(激发态)
光敏素*(激发态)+3O2→光敏素(基态)+1O2
不饱和脂肪酸+1O2→氢过氧化物
③酶促氧化:自然界中存在的脂肪氧合酶可以使氧气与油脂发生反应而生成氢过氧化物,植物体中的脂氧合酶具有高度的基团专一性,他只能作用于1,4-顺,顺-戊二烯基位
置,且此基团应处于脂肪酸的ω-8位.在脂氧合酶的作用下脂肪酸的ω-8先失去质子形成自由基,而后进一步被氧化.大豆制品的腥味就是不饱和脂肪酸氧化形成六硫醛醇.
④氢过氧化物的分解和油脂的酸败:氢过氧化物极不稳定,当食品体系中此类化合物的浓度达到一定水平后就开始分解,主要发生在氢过氧基两端的单键上,形成烷氧基自由基再通过不同的途径形成烃,醇,醛,酸等化合物,这些化合物具有异味,产生所谓的油哈味. 根据油脂发生酸败的原因不同可将油脂酸败分为:
(1)水解型酸败:油脂在一些酶/微生物的作用下水解形成一些具有异味的酸,如丁酸,己酸,庚酸等,造成油脂产生汗臭味和苦涩味;
(2)酮型酸败:指脂肪水解产生的游离饱和脂肪酸在一系列酶的作用下氧化,最后形成酮酸和甲基酮所致.如污染灰绿青霉,曲霉等;
(3)氧化型酸败:油脂氧化形成的一些低级脂肪酸,醛,酮所致.
⑤影响油脂氧化的因素
(1)油脂的脂肪酸组成:不饱和脂肪酸的氧化速度比饱和脂肪酸快,花生四烯酸:亚麻酸:亚油酸:油酸=40:20:10:1.顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快,共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸快,游离的脂肪酸比结合的脂肪酸快,Sn-1和Sn-2位的脂肪酸氧化速度比Sn-3的快;
(2)温度:温度越高,氧化速度越快,在21-63℃范围内,温度每上升16℃,氧化速度加快1倍;
(3)氧气:有限供氧的条件下,氧化速度与氧气浓度呈正比,在无限供氧的条件下氧化速度与氧气浓度无关;
(4)水分:水分活度对油脂的氧化速度,见水分活度;
(5)光和射线:光,紫外线和射线都能加速氧化;
(6)助氧化剂:过渡金属:Ca,Fe,Mn,Co等,他们可以促进氢过氧化物的分解,促进脂肪酸中活性亚甲基的C-H键断裂,使样分子活化,一般的助氧化顺序为Pb>Cu>Se>Zn>Fe>Al>Ag.
油脂的自动氧化自动氧化,是化合物和空气中的氧在室温下,未经任何直接光照,未加任何催化剂等条件下的完全自发的氧化反应,随反应进行,其中间状态及初级产物又能加快其反应速度,故又称自动催化氧化。脂类的自动氧化是自由基的连锁反应,其酸败过程可以分为诱导期、传播期、终止期和二次产物的形成四个阶段。饲料中常常存在变价金属(Fe、Cu、Zn等)或由光氧化所形成的自由基和酶等物质(Waters,W.A,1971;Schaich,K.W,1980),这些物质成为饲料氧化酸败启动的诱发剂,脂类物质和氧气在这些诱发剂的作用下反应,生成氢过氧化物和新的自由基,又诱发自动氧化反应,如此循环,最后由游离基碰撞生成的聚合物形成了低分子产物醛、酮、酸和醇等物质。
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