1株高蛋白海洋酵母菌的鑒定及營養(yǎng)成分分析

李娟　劉丹梅　孫書偉　宋潔　李莉　許燕博

摘要：對黃海近海海水和海泥中的酵母菌進行分離篩選，獲得1株蛋白含量較高的海洋酵母菌Yd-15，并對其進行鑒定和營養(yǎng)成分分析。通過形態(tài)學和生化試驗，鑒定其為紅酵母屬的海洋膠紅酵母（Rhodotorula mucilaginosa）。經(jīng)測定，該菌株的粗蛋白含量為49.7%，碳水化合物為32.5%，脂肪含量為5.6%，灰分為7.2%。該菌具有較高的蛋白含量和優(yōu)良的脂肪酸、氨基酸組成，是一種極具潛力的水產(chǎn)動物飼料蛋白源。

關(guān)鍵詞：海洋酵母菌；蛋白質(zhì)；營養(yǎng)成分

中圖分類號： Q917.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）01-0269-02

收稿日期：2013-05-03

基金項目：遼寧省教育廳科學研究一般項目（編號：L2012472）；遼寧省大學生創(chuàng)新訓練項目（編號：201211779009）；遼東學院科研基金自然科學研究項目（編號：2011016）。

作者簡介：李娟（1980—），女，遼寧朝陽人，博士，講師，研究方向為農(nóng)業(yè)微生物資源開發(fā)與利用。E-mail：smilejuanzili@sina.com。 海洋酵母菌是海水中常見的一類真菌，其具有蛋白含量高、營養(yǎng)成分豐富的特點，可作為水產(chǎn)動物的飼料蛋白源。作為生物餌料，海洋酵母菌具有適口性好、生長快，易培養(yǎng)、易貯存、利用率高等特點因而具備較高的應用價值。本試驗對篩選獲得的1株高蛋白海洋酵母菌進行鑒定，并分析其生化成分和營養(yǎng)價值，為其今后的開發(fā)利用提供參考。

1材料與方法

1.1菌種和培養(yǎng)基

海洋酵母菌Yd-15由黃海近海海域海水樣中分離獲得。菌株培養(yǎng)采用YPD培養(yǎng)基，配方（質(zhì)量體積比）為：葡萄糖2%，蛋白胨1%，酵母膏1%，瓊脂2%，陳海水100 mL，自然pH值。菌種接種于YPD液體培養(yǎng)基中，28 ℃，轉(zhuǎn)速 190 r/min 條件下培養(yǎng)至對數(shù)期，離心收集菌體，干燥備用。

1.2方法

1.2.1形態(tài)學觀察（1）顯微形態(tài)：用接種環(huán)挑取酵母菌培養(yǎng)物，置于潔凈的載玻片中央，輕輕涂布，美藍染色，蓋上蓋玻片，用100倍油鏡觀察細胞形狀、大小以及繁殖方式。（2）菌落形態(tài)：將新鮮培養(yǎng)的酵母菌接種于YPD平板上，28 ℃培養(yǎng)3 d，觀察菌落的顏色、質(zhì)地、表面和邊緣形狀等特征。

1.2.2生理生化鑒定對酵母菌進行糖發(fā)酵、碳源同化、氮源同化、尿素分解、脲酶試驗，方法參照文獻[1]。

1.2.3營養(yǎng)成分分析（1）基礎營養(yǎng)成分測定：粗蛋白質(zhì)含量測定利用凱氏定氮法；利用索氏抽提法測定粗脂肪含量；灰分利用高溫爐600 ℃焚燒15 h后稱量殘余物；碳水化合物含量為樣品干質(zhì)量減去粗蛋白、粗脂肪及灰分含量。（2）氨基酸組成測定：氨基酸組成利用S-433D型德國Sykam全自動氨基酸分析儀進行分析。（3）脂肪酸含量測定：稱取80 mg樣品，加2 mg十九酸[CH3（CH2）17COOH]，加入3 mL KOH-甲醇溶液混勻，70 ℃水浴0.5 h，取出冷卻至室溫，加14%的BF3-CH3OH溶液5ml混勻，70 ℃水浴0.5 h，取出冷卻至室溫，加6 mL正己烷混勻，70 ℃水浴0.5 h，取出冷卻至室溫。最后加3.0 mL飽和NaCl溶液，靜止5 min。取上層1 mL于試樣瓶中，進行氣相色譜分析，采用歸一化計算法得出各種脂肪酸占總脂肪酸的百分比。色譜柱為石英彈性毛細管柱（025 mm×30 m）；程序升溫：160 ℃保持3 min，5 ℃/min升溫至220 ℃，保持10 min，進樣口溫度250 ℃，檢測溫度280 ℃；氣體：氮氣，流速40 mL/min。

2結(jié)果與分析

2.1Yd-15的形態(tài)特征

該菌細胞呈橢圓形，直徑為4～5 μm，出芽生殖。菌落紅色，濕潤，易挑起，中間突起，圓形，邊緣整齊，直徑為3～5 mm（圖1、圖2）。

2.2Yd-15的生化特征

該菌在28 ℃條件下培養(yǎng)7 d，對葡萄糖、乳糖、蔗糖、甘露糖、半乳糖和麥芽糖均不發(fā)酵。能夠同化硝酸鉀、亞硝酸鈉。能夠同化麥芽糖、蔗糖、甘露糖、海藻糖；不能同化鼠李糖、乳糖、淀粉、蜜二糖。尿素分解陽性。脲酶試驗陰性。

經(jīng)鑒定該菌屬于紅酵母屬，膠紅酵母菌。

2.3Yd-15的營養(yǎng)成分

2.3.1基礎營養(yǎng)成分表1結(jié)果顯示，該菌粗蛋白質(zhì)含量為49.7%，這與高玲美對高蛋白海洋酵母蛋白含量的研究結(jié)果相近[2]。 而陸地酵母菌如面包酵母的蛋白含量僅為29%[3]，

可見，本試驗的Yd-15膠紅酵母菌株具有較高的蛋白質(zhì)含量。水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的餌料蛋白含量為30%～56%[4-5]，可見本菌株的蛋白質(zhì)含量能夠滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖動物對蛋白的需求。

經(jīng)索氏抽提法測得Yd-15膠紅酵母菌株的粗脂肪含量為5.6%。水產(chǎn)動物對脂肪需要量不多，種間差異也不大，飼料中脂肪適宜含量一般為6%左右（3%～16%）[6-7]。水產(chǎn)動物飼料中脂肪含量一般可以通過添加魚油或豆油等脂肪源進行補充，因此，粗脂肪含量對膠紅酵母作為水產(chǎn)飼料的利用影響較小。

水產(chǎn)養(yǎng)殖動物為變溫動物，對碳水化合物的需要量比畜禽類少，并與食性有關(guān)。蝦蟹類、肉食性魚類飼料中糖類適宜含量一般低于30%，其他水產(chǎn)動物飼料中糖類的適宜含量則高于30%[8]。本試驗測得Yd-15膠紅酵母菌株的碳水化合物含量為 32.5%，主要是多糖（酵母菌細胞壁葡聚糖和纖維素等）。其中，葡聚糖具有免疫活性，能夠增強海產(chǎn)動物的抵抗力[9-11]；纖維素能促進動物腸道蠕動，有助于其他營養(yǎng)成分的擴散和消化吸收，也有助于糞便的排出。

酵母菌含有磷、鉀、鐵、鎂、鈉、錳等多種礦物質(zhì)元素，這些都是動物生長繁殖及自身免疫過程中所不可缺少的營養(yǎng)元素。目前水產(chǎn)養(yǎng)殖動物對礦物質(zhì)的需要量多是相對值，尚無確定的標準。本試驗中測得Yd-15膠紅酵母菌的粗灰分含量為7.2%，表明其礦物質(zhì)含量較高。endprint

表1Yd-15基礎營養(yǎng)成分組成

營養(yǎng)成分1含量（%）粗蛋白質(zhì)149.7粗脂肪15.6碳水化合物132.51灰分17.2

2.3.2脂肪酸組成從表2可以看出，海洋膠紅酵母菌株Yd-15富含的脂肪酸為C18 ∶1，其次是C16 ∶0 和C17 ∶1，多不飽和脂肪酸中的亞麻酸（C18 ∶3）的含量較低，不含有二十二碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），這與Brown等的研究結(jié)果一致，即酵母菌缺少這兩種多不飽和脂肪酸[12]。EPA和DHA是海水養(yǎng)殖動物生長所必須的多不飽和脂肪酸。因此，如果將該菌作為水產(chǎn)動物幼體餌料使用時，需要添加一定比例的富含這兩種高不飽和脂肪酸的藻類或魚油[13]。

2.3.3氨基酸組成Yd-15膠紅酵母菌株氨基酸組成（表3）表明，Yd-15膠紅酵母菌株含有魚類、甲殼類動物生長所需的精氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙

表2Yd-15脂肪酸組成

氨基酸1含量（%）1氨基酸1含量（%）谷氨酸112.891亮氨酸17.58甘氨酸17.011酪氨酸13.12丙氨酸17.451苯丙氨酸14.43天冬氨酸18.961蛋氨酸11.24蘇氨酸14.701精氨酸16.72絲氨酸13.761脯氨酸13.27纈氨酸19.141賴氨酸17.04蛋氨酸11.611色氨酸11.02異亮氨酸14.251組氨酸11.99

3結(jié)論

通過形態(tài)學和生化試驗，鑒定此Yd-15菌株為紅酵母屬的海洋膠紅酵母。經(jīng)過對其營養(yǎng)成分進行分析得知，該菌株具有較高的蛋白含量，且其它基礎營養(yǎng)成分及氨基酸組成合理，表明該菌株可作為新型水產(chǎn)飼料蛋白源。但是，該菌脂肪酸中缺乏海水養(yǎng)殖動物所必須的高不飽和脂酸EPA和DHA，用其作為水產(chǎn)飼料時，需要在飼料中添加富含高不飽和脂肪酸的魚油或藻類。

參考文獻：

[1]Barnett J A，Payne R W，Yarrow D.酵母菌的特征與鑒定手冊[M]. 青島：青島海洋大學出版社，1991.

[2]高玲美.高蛋白海洋酵母的初步研究[D]. 青島：中國海洋大學，2007.

[3]Dunstan G A，Volkman J K，Barrett S M，et al. Essential polyunsaturated fatty acids from 14 species of diatom[J]. Phytochemistry，1994，35：155-161.

[4]王鳳雷，李愛杰，梁水才. 甲魚對蛋白質(zhì)，脂肪，糖及鈣磷的適宜需求量[J]. 中國水產(chǎn)科學，1996，3（2）：34-40.

[5]Gatesoupe F J. Live yeasts in the gut：natural occurrence，dietary introduction and their effects on fish health and development[J]. Aquaculture，2007，267：20-30.

[6]孫鶴田，軒子群，王志忠，等. 中華鱉對蛋白質(zhì)、脂肪、糖、混合無機鹽及氨基酸適宜需要量的研究[C]//李愛杰，王東石. 中國水產(chǎn)學會水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料研究會議論文集. 北京：海洋出版社，1998：250-257.

[7]涂 澇，黃勇軍.甲魚配合飼料中蛋白質(zhì)、脂肪以及醣類適宜含量初探[J]. 水產(chǎn)科技情報，1995，22（1）：17-20.

（下轉(zhuǎn)第296頁）張文樹，趙家賀，李朝陽，等. 氟氯氰菊酯的手性拆分及光解特征[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2014，42（1）：271-274.endprint

表1Yd-15基礎營養(yǎng)成分組成

營養(yǎng)成分1含量（%）粗蛋白質(zhì)149.7粗脂肪15.6碳水化合物132.51灰分17.2

2.3.2脂肪酸組成從表2可以看出，海洋膠紅酵母菌株Yd-15富含的脂肪酸為C18 ∶1，其次是C16 ∶0 和C17 ∶1，多不飽和脂肪酸中的亞麻酸（C18 ∶3）的含量較低，不含有二十二碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），這與Brown等的研究結(jié)果一致，即酵母菌缺少這兩種多不飽和脂肪酸[12]。EPA和DHA是海水養(yǎng)殖動物生長所必須的多不飽和脂肪酸。因此，如果將該菌作為水產(chǎn)動物幼體餌料使用時，需要添加一定比例的富含這兩種高不飽和脂肪酸的藻類或魚油[13]。

2.3.3氨基酸組成Yd-15膠紅酵母菌株氨基酸組成（表3）表明，Yd-15膠紅酵母菌株含有魚類、甲殼類動物生長所需的精氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙

表2Yd-15脂肪酸組成

氨基酸1含量（%）1氨基酸1含量（%）谷氨酸112.891亮氨酸17.58甘氨酸17.011酪氨酸13.12丙氨酸17.451苯丙氨酸14.43天冬氨酸18.961蛋氨酸11.24蘇氨酸14.701精氨酸16.72絲氨酸13.761脯氨酸13.27纈氨酸19.141賴氨酸17.04蛋氨酸11.611色氨酸11.02異亮氨酸14.251組氨酸11.99

3結(jié)論

通過形態(tài)學和生化試驗，鑒定此Yd-15菌株為紅酵母屬的海洋膠紅酵母。經(jīng)過對其營養(yǎng)成分進行分析得知，該菌株具有較高的蛋白含量，且其它基礎營養(yǎng)成分及氨基酸組成合理，表明該菌株可作為新型水產(chǎn)飼料蛋白源。但是，該菌脂肪酸中缺乏海水養(yǎng)殖動物所必須的高不飽和脂酸EPA和DHA，用其作為水產(chǎn)飼料時，需要在飼料中添加富含高不飽和脂肪酸的魚油或藻類。

參考文獻：

[1]Barnett J A，Payne R W，Yarrow D.酵母菌的特征與鑒定手冊[M]. 青島：青島海洋大學出版社，1991.

[2]高玲美.高蛋白海洋酵母的初步研究[D]. 青島：中國海洋大學，2007.

[3]Dunstan G A，Volkman J K，Barrett S M，et al. Essential polyunsaturated fatty acids from 14 species of diatom[J]. Phytochemistry，1994，35：155-161.

[4]王鳳雷，李愛杰，梁水才. 甲魚對蛋白質(zhì)，脂肪，糖及鈣磷的適宜需求量[J]. 中國水產(chǎn)科學，1996，3（2）：34-40.

[5]Gatesoupe F J. Live yeasts in the gut：natural occurrence，dietary introduction and their effects on fish health and development[J]. Aquaculture，2007，267：20-30.

[6]孫鶴田，軒子群，王志忠，等. 中華鱉對蛋白質(zhì)、脂肪、糖、混合無機鹽及氨基酸適宜需要量的研究[C]//李愛杰，王東石. 中國水產(chǎn)學會水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料研究會議論文集. 北京：海洋出版社，1998：250-257.

[7]涂 澇，黃勇軍.甲魚配合飼料中蛋白質(zhì)、脂肪以及醣類適宜含量初探[J]. 水產(chǎn)科技情報，1995，22（1）：17-20.

（下轉(zhuǎn)第296頁）張文樹，趙家賀，李朝陽，等. 氟氯氰菊酯的手性拆分及光解特征[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2014，42（1）：271-274.endprint

表1Yd-15基礎營養(yǎng)成分組成

營養(yǎng)成分1含量（%）粗蛋白質(zhì)149.7粗脂肪15.6碳水化合物132.51灰分17.2

2.3.2脂肪酸組成從表2可以看出，海洋膠紅酵母菌株Yd-15富含的脂肪酸為C18 ∶1，其次是C16 ∶0 和C17 ∶1，多不飽和脂肪酸中的亞麻酸（C18 ∶3）的含量較低，不含有二十二碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），這與Brown等的研究結(jié)果一致，即酵母菌缺少這兩種多不飽和脂肪酸[12]。EPA和DHA是海水養(yǎng)殖動物生長所必須的多不飽和脂肪酸。因此，如果將該菌作為水產(chǎn)動物幼體餌料使用時，需要添加一定比例的富含這兩種高不飽和脂肪酸的藻類或魚油[13]。

2.3.3氨基酸組成Yd-15膠紅酵母菌株氨基酸組成（表3）表明，Yd-15膠紅酵母菌株含有魚類、甲殼類動物生長所需的精氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙

表2Yd-15脂肪酸組成

氨基酸1含量（%）1氨基酸1含量（%）谷氨酸112.891亮氨酸17.58甘氨酸17.011酪氨酸13.12丙氨酸17.451苯丙氨酸14.43天冬氨酸18.961蛋氨酸11.24蘇氨酸14.701精氨酸16.72絲氨酸13.761脯氨酸13.27纈氨酸19.141賴氨酸17.04蛋氨酸11.611色氨酸11.02異亮氨酸14.251組氨酸11.99

3結(jié)論

通過形態(tài)學和生化試驗，鑒定此Yd-15菌株為紅酵母屬的海洋膠紅酵母。經(jīng)過對其營養(yǎng)成分進行分析得知，該菌株具有較高的蛋白含量，且其它基礎營養(yǎng)成分及氨基酸組成合理，表明該菌株可作為新型水產(chǎn)飼料蛋白源。但是，該菌脂肪酸中缺乏海水養(yǎng)殖動物所必須的高不飽和脂酸EPA和DHA，用其作為水產(chǎn)飼料時，需要在飼料中添加富含高不飽和脂肪酸的魚油或藻類。

參考文獻：

[1]Barnett J A，Payne R W，Yarrow D.酵母菌的特征與鑒定手冊[M]. 青島：青島海洋大學出版社，1991.

[2]高玲美.高蛋白海洋酵母的初步研究[D]. 青島：中國海洋大學，2007.

[3]Dunstan G A，Volkman J K，Barrett S M，et al. Essential polyunsaturated fatty acids from 14 species of diatom[J]. Phytochemistry，1994，35：155-161.

[4]王鳳雷，李愛杰，梁水才. 甲魚對蛋白質(zhì)，脂肪，糖及鈣磷的適宜需求量[J]. 中國水產(chǎn)科學，1996，3（2）：34-40.

[5]Gatesoupe F J. Live yeasts in the gut：natural occurrence，dietary introduction and their effects on fish health and development[J]. Aquaculture，2007，267：20-30.

[6]孫鶴田，軒子群，王志忠，等. 中華鱉對蛋白質(zhì)、脂肪、糖、混合無機鹽及氨基酸適宜需要量的研究[C]//李愛杰，王東石. 中國水產(chǎn)學會水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料研究會議論文集. 北京：海洋出版社，1998：250-257.

[7]涂 澇，黃勇軍.甲魚配合飼料中蛋白質(zhì)、脂肪以及醣類適宜含量初探[J]. 水產(chǎn)科技情報，1995，22（1）：17-20.

（下轉(zhuǎn)第296頁）張文樹，趙家賀，李朝陽，等. 氟氯氰菊酯的手性拆分及光解特征[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2014，42（1）：271-274.endprint