產(chǎn)γ-氨基丁酸乳桿菌的篩選及其發(fā)酵條件優(yōu)化研究.pdf

1、γ-氨基丁酸(GABA)，又稱氨酪酸，是一種非蛋白質(zhì)組成的天然氨基酸，分布非常廣泛，在動(dòng)物、植物和微生物中均有存在。 GABA是哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)一種主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有許多重要的生理功能，如降壓、鎮(zhèn)靜、增強(qiáng)記憶、抗焦慮，尤其對更年期的失眠、壓抑和自身失調(diào)療效良好。隨著GABA的生理功能不斷研究和闡明，已經(jīng)發(fā)展成為一種新型的功能性因子，正逐漸應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等行業(yè)。本文主要進(jìn)行了GABA高產(chǎn)菌種的選育及其發(fā)酵條件的優(yōu)化，取得了較

2、好進(jìn)展，具體如下： 1．建立了高效液相色譜測定發(fā)酵液中GABA的方法。采用鄰苯二甲醛作為衍生劑，用反相C<,18>柱為分離柱，在338 nm下進(jìn)行檢測。結(jié)果發(fā)酵液中的GABA得到很好的分離，GABA在0～3.000 g/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，其線性方程為y=2.2203x-0.0428(R<'2>=0.9996)。組間樣品測定相對誤差為-2.82％,加樣平均回收率達(dá)到了97.18％。結(jié)果表明，所建方法穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，可用于發(fā)酵液

3、中GABA的定量分析。 2．從傳統(tǒng)發(fā)酵食品中分離篩選到一株產(chǎn)GABA的乳酸菌株L139，經(jīng)初步鑒定為乳桿菌屬(Lactobacillus sP．)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此乳桿菌具有轉(zhuǎn)化谷氨酸產(chǎn)生GABA的能力，該菌在初始條件下?lián)u瓶發(fā)酵72 h，GABA．產(chǎn)量為4.35 g/L，底物轉(zhuǎn)化率為78.94％。 3．通過單次單因子實(shí)驗(yàn)法并利用SAS軟件中的二水平設(shè)計(jì)和響應(yīng)面分析法，對發(fā)酵生產(chǎn)GABA的培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化。以MRS培養(yǎng)基作

4、為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，采用Plaekett-Burman(PB)設(shè)計(jì)對培養(yǎng)基中相關(guān)影響因素的效應(yīng)進(jìn)行評價(jià)，確定了有顯著效應(yīng)的葡萄糖、碳氮比及MnSO<,4>·H<,2>O濃度，而培養(yǎng)基中的其他因素對GABA產(chǎn)量的影響不顯著。然后用Box-Behnken設(shè)計(jì)及響應(yīng)面分析確定了主要影響因素的最佳條件。結(jié)果表明最適培養(yǎng)基的組成為：葡萄糖25.4 g/L、酵母膏6.2 g/L、大豆蛋白胨6.2 g/L、吐溫80 2 mL/L、乙醇4 mL/L、MgSO

5、<,4>·7H<,2>O 0.2 g/L、MnSO<,4>·H<,2>O 0.045 g/L、L-谷氨酸鈉12.5 g/L。在此基礎(chǔ)上考察分析發(fā)酵溫度、pH、供氧及底物濃度等因素對L139產(chǎn)GABA的影響，獲得的最佳底物起始濃度為20g/L，最適發(fā)酵條件為：發(fā)酵溫度34℃，不通氣，pH 5.0。實(shí)驗(yàn)結(jié)果有良好的重現(xiàn)性，GABA產(chǎn)量達(dá)10.21 g/L，底物轉(zhuǎn)化率為92.64％。 4．以優(yōu)化得到的發(fā)酵條件為基礎(chǔ)，進(jìn)行了5 L罐的小