CN114933989A - 一种植物乳杆菌及其发酵培养基与一种富含γ-氨基丁酸的桑叶茶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种植物乳杆菌及其发酵培养基与一种富含γ‑氨基丁酸的桑叶茶及其制备方法,属于发酵技术领域。所述植物乳杆菌YX‑1,拉丁文名称为:Lactobacillusplantarum,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2022年4月21日,保藏编号为CGMCC No.24751。本发明的植物乳杆菌利用本发明的发酵培养基可以发酵得到富含γ‑氨基丁酸的发酵液,利用该发酵液可以制备得到富含γ‑氨基丁酸的桑叶茶,为桑叶功能食品的研究寻求了一条新途径。
Description
技术领域
本发明涉及发酵技术领域,尤其涉及一种植物乳杆菌及其发酵培养基与一种富含γ-氨基丁酸的桑叶茶及其制备方法。
背景技术
γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称GABA),又称4-氨基丁酸、哌啶酸、氨酪酸,分子式为C4H9O2N,相对分子质量为103.12,是一种天然存在的非蛋白质氨基酸。GABA是哺乳动物脑和脊髓中的抑制性神经递质,具有许多重要的生理功能,能够降低血压、治疗癫痫、调节激素分泌、控制哮喘、缓解老年痴呆症及防止动脉硬化等。
植物乳杆菌具有一定的免疫调节作用;对致病菌有抑制作用;降低血清胆固醇含量和预防心血管疾病;维持肠道内菌群平衡;促进营养物质吸收;缓解乳糖不耐症;抑制肿瘤细胞的形成等功效。
桑树在我国已有4000多年的栽培历史,有几百万亩桑园,是世界上最大的桑树种植国。随着农业结构的调整和退耕还林政策的实施,很多地方都种植了桑树,作为特种经济林,桑园面积增加很快。桑叶是桑树的主要产物,每年可摘3~6次,生命力很强,在我国有着极大的资源优势。目前桑叶除养蚕外,出现了大量桑叶过剩的现象,浪费了大量宝贵资源。近年来,随着人民生活水平的提高,饮食结构的变化,均在寻求天然、安全、保健性食品,桑叶因其含有丰富的氨基酸、脂肪、碳水化合物、维生素和钙、铁、锰、锌等矿物质,且富含人体所必需多种生物活性成分,而成为天然、价廉物美的功能性食品的理想来源之一,我国国家卫生部于1993年也公布了桑叶为药食两用品。
如何利用植物乳杆菌制备富含γ-氨基丁酸的桑叶茶在现有技术并未公开。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植物乳杆菌及其发酵培养基与一种富含γ-氨基丁酸的桑叶茶及其制备方法。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种植物乳杆菌YX-1,所述植物乳杆菌YX-1,拉丁文名称为:Lactobacillus plantarum,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2022年4月21日,保藏编号为CGMCCNo.24751。
本发明还提供了一种所述的植物乳杆菌YX-1的发酵培养基,所述发酵培养基以水为溶剂包括如下浓度的组分:
玉米糖化液20~40mL/L、葡萄糖10~14g/L、味精8~12g/L、胰蛋白胨2~4g/L、酵母粉1.5~2.5g/L、丁二酸钠4~6g/L。
作为优选,所述发酵培养基以水为溶剂包括如下浓度的组分:
玉米糖化液25~35mL/L、葡萄糖11~13g/L、味精9~11g/L、胰蛋白胨2.5~3.5g/L、酵母粉1.75~2.25g/L、丁二酸钠4.5~5.5g/L。
作为优选,所述发酵培养基以水为溶剂包括如下浓度的组分:
玉米糖化液30mL/L、葡萄糖12g/L、味精10g/L、胰蛋白胨3g/L、酵母粉2g/L、丁二酸钠5g/L。
本发明还提供了一种利用所述的植物乳杆菌YX-1以及所述的发酵培养基制备富含γ-氨基丁酸的桑叶茶的方法,包括如下步骤:
(1)将所述的植物乳杆菌YX-1接种于所述的发酵培养基中,培养64~96h,得到含有γ-氨基丁酸的植物乳杆菌YX-1发酵液;
(2)将步骤(1)所述的γ-氨基丁酸的植物乳杆菌YX-1发酵液接种于桑叶中,揉捻,发酵4~6h,干燥,得到富含γ-氨基丁酸的桑叶茶。
作为优选,步骤(1)所述接种的植物乳杆菌YX-1的初始活菌浓度为1.0~1.5×109cfu/mL;
所述植物乳杆菌YX-1与发酵培养基的体积比为1~5:100;
步骤(1)所述培养的温度为35~39℃。
作为优选,步骤(2)所述桑叶为新鲜桑叶经过杀青处理,初步揉捻后的桑叶;
所述杀青处理为:将新鲜桑叶切成宽0.5~0.8cm的条状,摊晾8~12h后,蒸汽杀青2~3min。
作为优选,步骤(2)所述接种植物乳杆菌YX-1发酵液的体积与新鲜桑叶的质量比为10~15mL:100g;
步骤(2)所述发酵的温度为33~37℃。
作为优选,步骤(2)所述干燥的温度为95~105℃;
所述干燥的时间为1~2h。
本发明还提供了所述的方法制备得到的富含γ-氨基丁酸的桑叶茶。
本发明提供了一种植物乳杆菌及其发酵培养基与一种富含γ-氨基丁酸的桑叶茶及其制备方法。本发明的菌株和制备方法具有如下优点:
(1)本发明的植物乳杆菌利用本发明的发酵培养基可以发酵得到富含γ-氨基丁酸的发酵液,利用该发酵液可以制备得到富含γ-氨基丁酸的桑叶茶,为桑叶功能食品的研究寻求了一条新途径;
(2)按照上述方法得到的γ-氨基丁酸的桑叶茶中含有的γ-氨基丁酸的含量丰富。
保藏说明
所述植物乳杆菌YX-1,拉丁文名称为:Lactobacillus plantarum,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2022年4月21日,保藏编号为CGMCC No.24751。
具体实施方式
本发明提供了一种植物乳杆菌YX-1,所述植物乳杆菌YX-1,拉丁文名称为:Lactobacillus plantarum,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2022年4月21日,保藏编号为CGMCCNo.24751。
本发明还提供了一种所述的植物乳杆菌YX-1的发酵培养基,所述发酵培养基以水为溶剂包括如下浓度的组分:
玉米糖化液20~40mL/L,优选为25~35mL/L,进一步优选为30mL/L;
葡萄糖10~14g/L,优选为11~13g/L,进一步优选为12g/L;
味精8~12g/L,优选为9~11g/L,进一步优选为10g/L;
胰蛋白胨2~4g/L,优选为2.5~3.5g/L,进一步优选为3g/L;
酵母粉1.5~2.5g/L,优选为1.75~2.25g/L,进一步优选为2g/L;
丁二酸钠4~6g/L,优选为4.5~5.5g/L,进一步优选为5g/L。
本发明还提供了一种利用所述的植物乳杆菌YX-1以及所述的发酵培养基制备富含γ-氨基丁酸的桑叶茶的方法,包括如下步骤:
(1)将所述的植物乳杆菌YX-1接种于所述的发酵培养基中,培养64~96h,得到含有γ-氨基丁酸的植物乳杆菌YX-1发酵液;
(2)将步骤(1)所述的γ-氨基丁酸的植物乳杆菌YX-1发酵液接种于桑叶中,揉捻,发酵4~6h,干燥,得到富含γ-氨基丁酸的桑叶茶。
在本发明中,步骤(1)所述接种的植物乳杆菌YX-1为活化后的植物乳杆菌YX-1;所述活化的方法为:将植物乳杆菌YX-1斜面菌株接种于MRS培养基中,35~39℃活化培养18~22h。所述MRS培养基包括如下浓度的组分:蛋白胨10.0g/L、酵母浸粉4.0g/L、牛肉膏粉5.0g/L、葡萄糖20.0g/L、吐温-801.0g/L、磷酸二氢钾2.0g/L、乙酸钠5.0g/L、柠檬酸三铵2.0g/L、硫酸镁0.2g/L、硫酸锰0.05g/L;所述活化培养的温度优选为37℃;所述活化培养的时间优选为20h。
在本发明中,步骤(1)所述接种的植物乳杆菌YX-1的初始活菌浓度为1.0~1.5×109cfu/mL,优选为1.25×109cfu/mL;所述植物乳杆菌YX-1与发酵培养基的体积比为1~5:100,优选为2.5:100;步骤(1)所述培养的温度为35~39℃,优选为37℃。步骤(1)所述培养的时间优选为74~86h,进一步优选为80h。
在本发明中,步骤(2)所述桑叶为新鲜桑叶经过杀青处理,初步揉捻后的桑叶;所述杀青处理为:将新鲜桑叶切成宽0.5~0.8cm的条状,摊晾8~12h后,蒸汽杀青2~3min。所述新鲜桑叶宽优选为0.65cm,所述摊晾的时间优选为10h,所述蒸汽杀青的时间优选为2.5min。所述初步揉捻的时间为30min。
在本发明中,步骤(2)所述接种植物乳杆菌YX-1发酵液的体积与新鲜桑叶的质量比为10~15mL:100g,优选为12.5mL:100g;所述揉捻的间为1min。步骤(2)所述发酵的温度为33~37℃,优选为35℃;所述发酵的时间优选为5h。在本发明中,步骤(2)所述干燥为烘干;所述干燥的温度为95~105℃,优选为100℃;所述干燥的时间为1~2h,优选为1.5h。
本发明还提供了所述的方法制备得到的富含γ-氨基丁酸的桑叶茶。
下面结合实施例对本发明提供的方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
本发明实施例中所述的MRS培养基的制备方法为:
取600mL水,加入10g蛋白胨、4g酵母浸粉、5g牛肉膏粉、20g葡萄糖、1g吐温-80、2g磷酸二氢钾、5g乙酸钠、2g柠檬酸三铵、0.2g硫酸镁、0.05g硫酸锰,之后用水定容至1000mL。121℃,灭菌30min得到MRS培养基。
实施例1
挑取斜面植物乳杆菌YX-1,接种于装有100mLMRS培养基的250mL的三角瓶中,35℃活化培养20h,得到活菌数为1.2×109cfu/mL的植物乳杆菌YX-1,备用。
每升发酵培养基的制备:取600mL水,加入40mL玉米糖化液、13g葡萄糖、8g味精、4g胰蛋白胨、1.5g酵母粉、5g丁二酸钠,用水定容至1L,121℃,灭菌25min得到发酵培养基。
取2mL植物乳杆菌YX-1接种于装有100mL发酵培养基的三角瓶中,35℃发酵96h,得到含有γ-氨基丁酸的植物乳杆菌YX-1的发酵液。用BertheLot改良比色法检测γ-氨基丁酸含量为9.02g/L。
选用表面干净且无虫卵的新鲜桑叶100g,清洗,去除叶柄,切成0.8cm的条状,摊晾10h后,蒸汽杀青2min,初步揉捻30min后,接入15mL植物乳杆菌YX-1的发酵液,揉捻1min后,在35℃发酵4h,放入105℃烘箱中烘1h,得到富含γ-氨基丁酸的桑叶茶。
比色法检测桑叶茶中γ-氨基丁酸的含量,结果桑叶茶中γ-氨基丁酸的含量为320mg/100g。
比色法检测的具体步骤如下:
标准曲线的绘制
准确称取GABA标准样品0.010g,用蒸馏水溶解,定容至10mL,配制不同浓度的标准溶液。分别取1mL不同浓度的标准溶液,加入50μL 2mol/L的AlCl3溶液,混匀后室温振荡15min,12000r/min离心5min,取上清0.5mL加入300μL 1mol/L的KOH溶液,室温振荡5min,12000r/min离心5min。分别取上清液300μL,加0.1mol/L pH10.0的四硼酸钠缓冲液500μL,6%的重蒸酚400μL,混匀后再加入600μL 5%的NaClO溶液,充分混匀。于沸水浴中加热10min,立即置冰浴中5min,待溶液出现蓝绿色后,加入2.0mL60%乙醇,于645nm波长处测定吸光值。以吸光值为纵坐标,GABA的浓度(mg/mL)为横坐标,绘制标准曲线。
GABA的初步提取分离
取桑叶茶,用蒸馏水冲洗干净,滤纸擦干水分得到样品。称取0.5g样品,研磨粉碎后,加入装2mL甲醇的离心管中,室温震荡10min,5000r/min离心15min,弃上清;再加入少许甲醇,室温震荡10min,5000r/min离心15min,弃上清。待沉淀完全干燥后,加水5mL,50℃水浴中振荡提取2h,5000r/min离心15min,取上清定容至20mL,得到样品提取液,低温保存备用。
桑叶中GABA含量的测定
分别取1mL样品提取液,加入50μL 2mol/L的AlCl3溶液,混匀后室温振荡15min,12000r/min离心5min,取上清0.5mL加入300μL 1mol/L的KOH溶液,室温振荡5min,12000r/min离心5min。分别取上清液300μL,加0.1mol/L pH10.0的四硼酸钠缓冲液500μL,6%的重蒸酚400μL,混匀后再加入600μL 5%的NaClO溶液,充分混匀。于沸水浴中加热10min,立即置冰浴中5min,待溶液出现蓝绿色后,加入2.0mL 60%乙醇,于645nm波长处测定吸光值。
桑叶茶中GABA的含量按下式计算:GABA质量比(mg/g)=C×V/m。式中C-由直线方程计算的值(mg/mL);V-样品提取液的总体积(mL);m-样品质量(g)。
实施例2
挑取斜面植物乳杆菌YX-1,接种于装有100mLMRS培养基的250mL的三角瓶中,37℃活化培养18h,得到活菌数为1.5×109cfu/mL的植物乳杆菌YX-1,备用。
每升发酵培养基的制备:取600mL水,加入20mL玉米糖化液、10g葡萄糖、12g味精、2g胰蛋白胨、2.5g酵母粉、4g丁二酸钠,用水定容至1L,121℃,灭菌25min得到发酵培养基。
取5mL植物乳杆菌YX-1接种于装有100mL发酵培养基的三角瓶中,37℃发酵64h,得到含有γ-氨基丁酸的植物乳杆菌YX-1的发酵液。用BertheLot改良比色法检测γ-氨基丁酸含量为9.15g/L。
选用表面干净且无虫卵的新鲜桑叶100g,清洗,去除叶柄,切成0.5cm的条状,摊晾8h后,蒸汽杀青3min,初步揉捻30min后,接入10mL植物乳杆菌YX-1的发酵液,揉捻1min后,在33℃发酵5h,放入95℃烘箱中烘2h,得到富含γ-氨基丁酸的桑叶茶。
按照实施例1所述的比色法检测桑叶茶中γ-氨基丁酸的含量,结果桑叶茶中γ-氨基丁酸的含量为321mg/100g。
实施例3
挑取斜面植物乳杆菌YX-1,接种于装有100mLMRS培养基的250mL的三角瓶中,39℃活化培养22h,得到活菌数为1.0×109cfu/mL的植物乳杆菌YX-1,备用。
每升发酵培养基的制备:取600mL水,加入30mL玉米糖化液、14g葡萄糖、8g味精、3g胰蛋白胨、2g酵母粉、6g丁二酸钠,用水定容至1L,121℃,灭菌25min得到发酵培养基。
取1mL植物乳杆菌YX-1接种于装有100mL发酵培养基的三角瓶中,39℃发酵80h,得到含有γ-氨基丁酸的植物乳杆菌YX-1的发酵液。用BertheLot改良比色法检测γ-氨基丁酸含量为9.31g/L。
选用表面干净且无虫卵的新鲜桑叶100g,清洗,去除叶柄,切成0.6cm的条状,摊晾12h后,蒸汽杀青2min,初步揉捻30min后,接入10mL植物乳杆菌YX-1的发酵液,揉捻1min后,在37℃发酵6h,放入100℃烘箱中烘1.5h,得到富含γ-氨基丁酸的桑叶茶。
按照实施例1所述的比色法检测桑叶茶中γ-氨基丁酸的含量,结果桑叶茶中γ-氨基丁酸的含量为326mg/100g。
由以上实施例可知,本发明提供了一种植物乳杆菌及其发酵培养基与一种富含γ-氨基丁酸的桑叶茶及其制备方法。本发明的植物乳杆菌利用本发明的发酵培养基可以发酵得到富含γ-氨基丁酸的发酵液,利用该发酵液可以制备得到富含γ-氨基丁酸的桑叶茶,为桑叶功能食品的研究寻求了一条新途径;按照本发明的方法得到的γ-氨基丁酸的桑叶茶中含有的γ-氨基丁酸的含量丰富。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种植物乳杆菌YX-1,其特征在于,所述植物乳杆菌YX-1,拉丁文名称为:Lactobacillus plantarum,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2022年4月21日,保藏编号为CGMCCNo.24751。
2.一种权利要求1所述的植物乳杆菌YX-1的发酵培养基,其特征在于,所述发酵培养基以水为溶剂包括如下浓度的组分:
玉米糖化液20~40mL/L、葡萄糖10~14g/L、味精8~12g/L、胰蛋白胨2~4g/L、酵母粉1.5~2.5g/L、丁二酸钠4~6g/L。
3.根据权利要求2所述的发酵培养基,其特征在于,所述发酵培养基以水为溶剂包括如下浓度的组分:
玉米糖化液25~35mL/L、葡萄糖11~13g/L、味精9~11g/L、胰蛋白胨2.5~3.5g/L、酵母粉1.75~2.25g/L、丁二酸钠4.5~5.5g/L。
4.根据权利要求2或3所述的发酵培养基,其特征在于,所述发酵培养基以水为溶剂包括如下浓度的组分:
玉米糖化液30mL/L、葡萄糖12g/L、味精10g/L、胰蛋白胨3g/L、酵母粉2g/L、丁二酸钠5g/L。
5.一种利用权利要求1所述的植物乳杆菌YX-1制备富含γ-氨基丁酸的桑叶茶的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将权利要求1所述的植物乳杆菌YX-1接种于权利要求2~4任意一项所述的发酵培养基中,培养64~96h,得到含有γ-氨基丁酸的植物乳杆菌YX-1发酵液;
(2)将步骤(1)所述的γ-氨基丁酸的植物乳杆菌YX-1发酵液接种于桑叶中,揉捻,发酵4~6h,干燥,得到富含γ-氨基丁酸的桑叶茶。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述接种的植物乳杆菌YX-1的初始活菌浓度为1.0~1.5×109cfu/mL;
所述植物乳杆菌YX-1与发酵培养基的体积比为1~5:100;
步骤(1)所述培养的温度为35~39℃。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述桑叶为新鲜桑叶经过杀青处理,初步揉捻后的桑叶;
所述杀青处理为:将新鲜桑叶切成宽0.5~0.8cm的条状,摊晾8~12h后,蒸汽杀青2~3min。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述接种植物乳杆菌YX-1发酵液的体积与新鲜桑叶的质量比为10~15mL:100g;
步骤(2)所述发酵的温度为33~37℃。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述干燥的温度为95~105℃;
所述干燥的时间为1~2h。
10.权利要求5~9任意一项所述的方法制备得到的富含γ-氨基丁酸的桑叶茶。
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