1株高蛋白海洋酵母菌的鉴定及营养成分分析

李娟　刘丹梅　孙书伟　宋洁　李莉　许燕博

摘要：对黄海近海海水和海泥中的酵母菌进行分离筛选，获得1株蛋白含量较高的海洋酵母菌Yd-15，并对其进行鉴定和营养成分分析。通过形态学和生化试验，鉴定其为红酵母属的海洋胶红酵母（Rhodotorula mucilaginosa）。经测定，该菌株的粗蛋白含量为49.7%，碳水化合物为32.5%，脂肪含量为5.6%，灰分为7.2%。该菌具有较高的蛋白含量和优良的脂肪酸、氨基酸组成，是一种极具潜力的水产动物饲料蛋白源。

关键词：海洋酵母菌；蛋白质；营养成分

中图分类号： Q917.1文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）01-0269-02

收稿日期：2013-05-03

基金项目：辽宁省教育厅科学研究一般项目（编号：L2012472）；辽宁省大学生创新训练项目（编号：201211779009）；辽东学院科研基金自然科学研究项目（编号：2011016）。

作者简介：李娟（1980—），女，辽宁朝阳人，博士，讲师，研究方向为农业微生物资源开发与利用。E-mail：smilejuanzili@sina.com。 海洋酵母菌是海水中常见的一类真菌，其具有蛋白含量高、营养成分丰富的特点，可作为水产动物的饲料蛋白源。作为生物饵料，海洋酵母菌具有适口性好、生长快，易培养、易贮存、利用率高等特点因而具备较高的应用价值。本试验对筛选获得的1株高蛋白海洋酵母菌进行鉴定，并分析其生化成分和营养价值，为其今后的开发利用提供参考。

1材料与方法

1.1菌种和培养基

海洋酵母菌Yd-15由黄海近海海域海水样中分离获得。菌株培养采用YPD培养基，配方（质量体积比）为：葡萄糖2%，蛋白胨1%，酵母膏1%，琼脂2%，陈海水100 mL，自然pH值。菌种接种于YPD液体培养基中，28 ℃，转速 190 r/min 条件下培养至对数期，离心收集菌体，干燥备用。

1.2方法

1.2.1形态学观察（1）显微形态：用接种环挑取酵母菌培养物，置于洁净的载玻片中央，轻轻涂布，美蓝染色，盖上盖玻片，用100倍油镜观察细胞形状、大小以及繁殖方式。（2）菌落形态：将新鲜培养的酵母菌接种于YPD平板上，28 ℃培养3 d，观察菌落的颜色、质地、表面和边缘形状等特征。

1.2.2生理生化鉴定对酵母菌进行糖发酵、碳源同化、氮源同化、尿素分解、脲酶试验，方法参照文献[1]。

1.2.3营养成分分析（1）基础营养成分测定：粗蛋白质含量测定利用凯氏定氮法；利用索氏抽提法测定粗脂肪含量；灰分利用高温炉600 ℃焚烧15 h后称量残余物；碳水化合物含量为样品干质量减去粗蛋白、粗脂肪及灰分含量。（2）氨基酸组成测定：氨基酸组成利用S-433D型德国Sykam全自动氨基酸分析仪进行分析。（3）脂肪酸含量测定：称取80 mg样品，加2 mg十九酸[CH3（CH2）17COOH]，加入3 mL KOH-甲醇溶液混匀，70 ℃水浴0.5 h，取出冷却至室温，加14%的BF3-CH3OH溶液5ml混匀，70 ℃水浴0.5 h，取出冷却至室温，加6 mL正己烷混匀，70 ℃水浴0.5 h，取出冷却至室温。最后加3.0 mL饱和NaCl溶液，静止5 min。取上层1 mL于试样瓶中，进行气相色谱分析，采用归一化计算法得出各种脂肪酸占总脂肪酸的百分比。色谱柱为石英弹性毛细管柱（025 mm×30 m）；程序升温：160 ℃保持3 min，5 ℃/min升温至220 ℃，保持10 min，进样口温度250 ℃，检测温度280 ℃；气体：氮气，流速40 mL/min。

2结果与分析

2.1Yd-15的形态特征

该菌细胞呈椭圆形，直径为4～5 μm，出芽生殖。菌落红色，湿润，易挑起，中间突起，圆形，边缘整齐，直径为3～5 mm（图1、图2）。

2.2Yd-15的生化特征

该菌在28 ℃条件下培养7 d，对葡萄糖、乳糖、蔗糖、甘露糖、半乳糖和麦芽糖均不发酵。能够同化硝酸钾、亚硝酸钠。能够同化麦芽糖、蔗糖、甘露糖、海藻糖；不能同化鼠李糖、乳糖、淀粉、蜜二糖。尿素分解阳性。脲酶试验阴性。

经鉴定该菌属于红酵母属，胶红酵母菌。

2.3Yd-15的营养成分

2.3.1基础营养成分表1结果显示，该菌粗蛋白质含量为49.7%，这与高玲美对高蛋白海洋酵母蛋白含量的研究结果相近[2]。 而陆地酵母菌如面包酵母的蛋白含量仅为29%[3]，

可见，本试验的Yd-15胶红酵母菌株具有较高的蛋白质含量。水产养殖动物的饵料蛋白含量为30%～56%[4-5]，可见本菌株的蛋白质含量能够满足水产养殖动物对蛋白的需求。

经索氏抽提法测得Yd-15胶红酵母菌株的粗脂肪含量为5.6%。水产动物对脂肪需要量不多，种间差异也不大，饲料中脂肪适宜含量一般为6%左右（3%～16%）[6-7]。水产动物饲料中脂肪含量一般可以通过添加鱼油或豆油等脂肪源进行补充，因此，粗脂肪含量对胶红酵母作为水产饲料的利用影响较小。

水产养殖动物为变温动物，对碳水化合物的需要量比畜禽类少，并与食性有关。虾蟹类、肉食性鱼类饲料中糖类适宜含量一般低于30%，其他水产动物饲料中糖类的适宜含量则高于30%[8]。本试验测得Yd-15胶红酵母菌株的碳水化合物含量为 32.5%，主要是多糖（酵母菌细胞壁葡聚糖和纤维素等）。其中，葡聚糖具有免疫活性，能够增强海产动物的抵抗力[9-11]；纤维素能促进动物肠道蠕动，有助于其他营养成分的扩散和消化吸收，也有助于粪便的排出。

酵母菌含有磷、钾、铁、镁、钠、锰等多种矿物质元素，这些都是动物生长繁殖及自身免疫过程中所不可缺少的营养元素。目前水产养殖动物对矿物质的需要量多是相对值，尚无确定的标准。本试验中测得Yd-15胶红酵母菌的粗灰分含量为7.2%，表明其矿物质含量较高。endprint

表1Yd-15基础营养成分组成

营养成分1含量（%）粗蛋白质149.7粗脂肪15.6碳水化合物132.51灰分17.2

2.3.2脂肪酸组成从表2可以看出，海洋胶红酵母菌株Yd-15富含的脂肪酸为C18 ∶1，其次是C16 ∶0 和C17 ∶1，多不饱和脂肪酸中的亚麻酸（C18 ∶3）的含量较低，不含有二十二碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），这与Brown等的研究结果一致，即酵母菌缺少这两种多不饱和脂肪酸[12]。EPA和DHA是海水养殖动物生长所必须的多不饱和脂肪酸。因此，如果将该菌作为水产动物幼体饵料使用时，需要添加一定比例的富含这两种高不饱和脂肪酸的藻类或鱼油[13]。

2.3.3氨基酸组成Yd-15胶红酵母菌株氨基酸组成（表3）表明，Yd-15胶红酵母菌株含有鱼类、甲壳类动物生长所需的精氨酸、缬氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙

表2Yd-15脂肪酸组成

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苏氨酸14.701精氨酸16.72丝氨酸13.761脯氨酸13.27缬氨酸19.141赖氨酸17.04蛋氨酸11.611色氨酸11.02异亮氨酸14.251组氨酸11.99

3结论

通过形态学和生化试验，鉴定此Yd-15菌株为红酵母属的海洋胶红酵母。经过对其营养成分进行分析得知，该菌株具有较高的蛋白含量，且其它基础营养成分及氨基酸组成合理，表明该菌株可作为新型水产饲料蛋白源。但是，该菌脂肪酸中缺乏海水养殖动物所必须的高不饱和脂酸EPA和DHA，用其作为水产饲料时，需要在饲料中添加富含高不饱和脂肪酸的鱼油或藻类。

参考文献：

[1]Barnett J A，Payne R W，Yarrow D.酵母菌的特征与鉴定手册[M]. 青岛：青岛海洋大学出版社，1991.

[2]高玲美.高蛋白海洋酵母的初步研究[D]. 青岛：中国海洋大学，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]王凤雷，李爱杰，梁水才. 甲鱼对蛋白质，脂肪，糖及钙磷的适宜需求量[J]. 中国水产科学，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]孙鹤田，轩子群，王志忠，等. 中华鳖对蛋白质、脂肪、糖、混合无机盐及氨基酸适宜需要量的研究[C]//李爱杰，王东石. 中国水产学会水产动物营养与饲料研究会议论文集. 北京：海洋出版社，1998：250-257.

[7]涂 涝，黄勇军.甲鱼配合饲料中蛋白质、脂肪以及醣类适宜含量初探[J]. 水产科技情报，1995，22（1）：17-20.

（下转第296页）张文树，赵家贺，李朝阳，等. 氟氯氰菊酯的手性拆分及光解特征[J]. 江苏农业科学，2014，42（1）：271-274.endprint

表1Yd-15基础营养成分组成

营养成分1含量（%）粗蛋白质149.7粗脂肪15.6碳水化合物132.51灰分17.2

2.3.2脂肪酸组成从表2可以看出，海洋胶红酵母菌株Yd-15富含的脂肪酸为C18 ∶1，其次是C16 ∶0 和C17 ∶1，多不饱和脂肪酸中的亚麻酸（C18 ∶3）的含量较低，不含有二十二碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），这与Brown等的研究结果一致，即酵母菌缺少这两种多不饱和脂肪酸[12]。EPA和DHA是海水养殖动物生长所必须的多不饱和脂肪酸。因此，如果将该菌作为水产动物幼体饵料使用时，需要添加一定比例的富含这两种高不饱和脂肪酸的藻类或鱼油[13]。

2.3.3氨基酸组成Yd-15胶红酵母菌株氨基酸组成（表3）表明，Yd-15胶红酵母菌株含有鱼类、甲壳类动物生长所需的精氨酸、缬氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙

表2Yd-15脂肪酸组成

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苏氨酸14.701精氨酸16.72丝氨酸13.761脯氨酸13.27缬氨酸19.141赖氨酸17.04蛋氨酸11.611色氨酸11.02异亮氨酸14.251组氨酸11.99

3结论

通过形态学和生化试验，鉴定此Yd-15菌株为红酵母属的海洋胶红酵母。经过对其营养成分进行分析得知，该菌株具有较高的蛋白含量，且其它基础营养成分及氨基酸组成合理，表明该菌株可作为新型水产饲料蛋白源。但是，该菌脂肪酸中缺乏海水养殖动物所必须的高不饱和脂酸EPA和DHA，用其作为水产饲料时，需要在饲料中添加富含高不饱和脂肪酸的鱼油或藻类。

参考文献：

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[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.

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[7]涂 涝，黄勇军.甲鱼配合饲料中蛋白质、脂肪以及醣类适宜含量初探[J]. 水产科技情报，1995，22（1）：17-20.

（下转第296页）张文树，赵家贺，李朝阳，等. 氟氯氰菊酯的手性拆分及光解特征[J]. 江苏农业科学，2014，42（1）：271-274.endprint

表1Yd-15基础营养成分组成

营养成分1含量（%）粗蛋白质149.7粗脂肪15.6碳水化合物132.51灰分17.2

2.3.2脂肪酸组成从表2可以看出，海洋胶红酵母菌株Yd-15富含的脂肪酸为C18 ∶1，其次是C16 ∶0 和C17 ∶1，多不饱和脂肪酸中的亚麻酸（C18 ∶3）的含量较低，不含有二十二碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），这与Brown等的研究结果一致，即酵母菌缺少这两种多不饱和脂肪酸[12]。EPA和DHA是海水养殖动物生长所必须的多不饱和脂肪酸。因此，如果将该菌作为水产动物幼体饵料使用时，需要添加一定比例的富含这两种高不饱和脂肪酸的藻类或鱼油[13]。

2.3.3氨基酸组成Yd-15胶红酵母菌株氨基酸组成（表3）表明，Yd-15胶红酵母菌株含有鱼类、甲壳类动物生长所需的精氨酸、缬氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙

表2Yd-15脂肪酸组成

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苏氨酸14.701精氨酸16.72丝氨酸13.761脯氨酸13.27缬氨酸19.141赖氨酸17.04蛋氨酸11.611色氨酸11.02异亮氨酸14.251组氨酸11.99

3结论

通过形态学和生化试验，鉴定此Yd-15菌株为红酵母属的海洋胶红酵母。经过对其营养成分进行分析得知，该菌株具有较高的蛋白含量，且其它基础营养成分及氨基酸组成合理，表明该菌株可作为新型水产饲料蛋白源。但是，该菌脂肪酸中缺乏海水养殖动物所必须的高不饱和脂酸EPA和DHA，用其作为水产饲料时，需要在饲料中添加富含高不饱和脂肪酸的鱼油或藻类。

参考文献：

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[2]高玲美.高蛋白海洋酵母的初步研究[D]. 青岛：中国海洋大学，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]王凤雷，李爱杰，梁水才. 甲鱼对蛋白质，脂肪，糖及钙磷的适宜需求量[J]. 中国水产科学，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]孙鹤田，轩子群，王志忠，等. 中华鳖对蛋白质、脂肪、糖、混合无机盐及氨基酸适宜需要量的研究[C]//李爱杰，王东石. 中国水产学会水产动物营养与饲料研究会议论文集. 北京：海洋出版社，1998：250-257.

[7]涂 涝，黄勇军.甲鱼配合饲料中蛋白质、脂肪以及醣类适宜含量初探[J]. 水产科技情报，1995，22（1）：17-20.

（下转第296页）张文树，赵家贺，李朝阳，等. 氟氯氰菊酯的手性拆分及光解特征[J]. 江苏农业科学，2014，42（1）：271-274.endprint