产gaba乳酸菌菌株选育及最佳发酵条件与研究

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1、产GABA的乳酸菌菌株的选育及最住发酵条件研究摘耍Y-氨基丁酸(简称GABA),又称氨酪酸，是一种天然存在的非蛋白质氨基酸。本文主要对GABA高产乳酸菌进行选冇，优化其发酵条件。经UV诱变、NTG诱变和UV、NTG复合诱变，得到1株高产GABA的突变株Elk经高效液相色谱测定，在最佳诱变条件卞诱变的菌株GABA产量达到0.87mmol/L,是出发菌株产量(0.21mmol/L)的4倍多。对F11的培养基和发酵条件进行优化，GABA最大产量1.19mmol/L,是出发菌株HDBR-02产量的近6倍。通过诱变方法获得的GABA

2、高产乳酸菌菌株，扩人了GABA产牛菌來源，为GABA的生产奠定了良好的基础。关键词Y-氨基丁酸；乳酸菌；诱变；发酵GABA是Hi

3、j乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经递质，参与脑循环生理活动，具冇降压，改善脑机能，增强记忆，抗焦虑等生理功能，是医药、食站中的一种重要的功能因子。自然界中GABA分布非常广泛，在动物、植物和微生物中均存在，但动物和植物屮的GABA含量低，不易提取。微生物是目前GABA的主要来源。早期研究以大肠杆菌发酵法生产GABA为主。该法利用大肠杆菌的谷氨酸脱竣酚的脱竣作用，将-谷氨酸转化为GABA,然后

4、分离纯化得到GABAo对于食品工业而言，以人肠杆菌作为生产菌株存在极人安全隐患。人们发现，III]霉体内含有的谷氨酸脱竣醐可以用于生产GABA[1],实践证切，除了少数种会产生桔霉素外，多数都比较安全。酿酒酵母在发酵食品中获得了广泛使用，具冇很高的安全性[2]，也具有较高的GAD活性。目前，人们乂发现一些乳酸菌[2]也表现出GAD活力。日本在应用乳酸菌牛物合成GABA方血研究最早[2]在植物乳杆菌(Lactobacillusbrevis)1F0-12005对酒糟的发酵过程中,GABA含量达到0.18mmol/L,通过离心、

5、絮凝、脱色和脱臭处理，获得较好的GABA溶液[3]以本课题组保藏的GABA产牛菌为岀发菌株，通过诱变和优化发酵条件，从代谢途径上解除次级代谢产物的抑制作用，从而获得高产GABA的产牛菌。扩大了产GABA的菌种來源，为工业上生产应用及作为食品、药品的添加剂提供理论依据。1材料与方法1.1材料1.1.1菌株及保藏条件HDBR-01：植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)；HDBR-02：短乳杆菌(Lactobaci1lusbrevis)；HDBR-03：植物乳杆菌(Lactobacillusplantaru

6、m)；1IDBR-04:植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)；HDBR-05：副干酪乳杆菌(Lactobaci1lusparacasei)；HDBR-06：乳酸乳球菌(Lactococcuslactis)。以上菌株由黑龙江大学微生物重点实验室提供，在MRS琼脂斜血保藏培养基上传代，4°C保存，每两周转接一次。收稿日期：2012-09-05基金项目：国家自然科学基金(31070446,31270534)；黑龙江省教育厅重点项冃(11551Z011)；黑龙江省科技攻关重大项目(GB05B401)；哈尔滨市

7、科技创新人才研究专项资金项H优秀学科带头人(RC2010XK002028)；黑龙江省科技厅“农业微牛物发酵技术”科技创新团队作者简介：葛菁萍，女，1972年出生，博士通讯作者：平文祥Vol.13No.9JournalofChineseInstitutcofFoodScienceandTechnologySep.2013中国食品学报第13卷第9期2013年9月笫13卷第9期1.1.2培养基及相关试剂产品MRS培养基(g/L)：蛋口月东10,牛肉膏10,酵母膏5,葡萄糖20,乙酸钠5,柠檬酸三钱1.44,K2HP042,MgS

8、O4•7H00.58,MnSO4・4H200.25,吐温-801mL（固体培养基中加2%琼脂）,调pH值至6.6〜6.8,121°C高压湿热灭菌15min,用以保藏菌种和传代。GYP种子培养基（g/L）：葡萄糖10,酵母提取物7.5,蛋白豚5,无水乙酸钠2,MgSO4・7H200.02,MnSO4・4H200.001,NaCl0.001,FeSO4・7H200.001,pH值6.8,121°C高压湿热灭菌15min0GYP发酵培养基：向GYP种子培养基中添加1%的外源前体L-谷氨酸钠（L-glutamicacidsodiu

9、m,简称L-MSG）作为底物,L-MSG与其他成分分开灭菌，108°C高压湿热灭菌20min用于菌株发酵生产GABAoGABA标准品：（分析纯）国药集团化学试剂有限公司；L-谷氨酸钠：（分析纯）中国惠世生化试剂冇限公司；其它试剂均为分析纯。1.2方法1.2.1初始菌株的选择从活化的MRS固体斜面培养基上