CN1276077C - 产γ－氨基丁酸的短乳杆菌及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种产γ-氨基丁酸的短乳杆菌及其用途。短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，其保藏编号为：CGMCC NO.1306，显微镜观察成对或成链状出现，不运动，无孢子，菌落小，表面光滑；属于革兰氏阳性菌株，兼性厌氧。保藏编号为：CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)用于生产γ-氨基丁酸。本发明采用生物法合成γ-氨基丁酸是利用乳酸菌体内含有高活性的谷氨酸脱羧酶，此酶以L-谷氨酸钠(L-MSG)为底物，将L-谷氨酸钠(L-MSG)α-脱羧，产生γ-氨基丁酸和CO2。乳酸菌制品的健康功效世人公认，被FDA认为是GRAS(generally recognized as safe)级食品添加剂。因此，此法生产的γ-氨基丁酸不存在安全上的隐患，能达到食品安全级。
Description
技术领域
本发明涉及一种产γ-氨基丁酸的短乳杆菌及其用途。
背景技术
迄今为止，人类已经发现了大约有几十种神经递质。经研究证明，一些氨基酸类递质的异常是诱发多种神经系统疾病(如癫痫、帕金森病)的因素之一。γ-氨基丁酸(简称GABA)，又称氨酪酸，是一种重要的非蛋白质氨基酸，作为中枢神经系统重要的神经递质，具有重要的生理功能。大量文献报道，GABA能降血压和胆固醇、防止神经细胞过热，因而具有安神和抗除抑郁作用，而且还能增强脑功能和长期记忆、增加生长激素分泌、防止肥胖、健肝利肾、改善更年期综合症等功能。2003年5月，国际权威学术刊物《科学》杂志刊登了中科大周逸峰教授和美国科学家合作完成的最新研究。研究显示，人大脑的衰老有可能是因为其大脑无法得到足够量的化学物γ-氨基丁酸(GABA)而造成的。随着对GABA生理活性的不断深入研究，GABA也越来越多地受到了更多的关注。“药食同源”是目前提倡的一种治疗方法，寻找和开发纯天然药物已成为研究的热点。因此，GABA既可以开发成为一种既具有保健性的食品，又可以开发成具有显著药理作用的药物。近几年来，利用米胚芽，茶叶等原料开发制造出富含GABA的系列保健食品配料。以日本茶饮料Gabaron为代表，经动物试验和临床试验证实，高γ-氨基丁酸茶具有明显的降血压效果，并没有任何生理异常现象。最近，日本PCI公司利用发酵法生产γ-氨基丁酸，作为功能食品配料，已广泛应用于饮料、果酱、糕点、饼干、调味料等制品。在我国，也有文献报道在人参、国宾茶、桑茶、中药黄芪等检测到GABA。中国水稻研究所研究员黄大年教授利用生物技术育种方法培育出功能稻新品种，含有丰富的γ-氨基丁酸，用于辅助降血压效果显著，总有效率为82.9％。国内近年来γ-氨基丁酸需求市场增长相当快，国家食品药品监督管理局批准生产氨酪酸片的药厂已经达到24个。目前，国内主要采用化学合成生产GABA，采用新技术生物合成γ-氨基丁酸的研究太少，有待大力开发。
与GABA传统的化学合成方法相比，生物法合成GABA具有许多突出的优点，主要优点在于合成条件温和，环境污染小，能耗小。采用生物法合成GABA的关键之一就是筛选出具有高效合成GABA的优良菌株。过去GABA的生物合成通常采用大肠杆菌作为菌株，但是用大肠杆菌作为生产菌株存在安全卫生方面的隐患。近年来文献报道，一些食品安全级的微生物如乳酸菌、红曲霉也具有合成GABA的能力。本文报道了一株具有高效生物合成GABA能力的短乳杆菌。
发明内容
本发明的目的是提供一种产γ-氨基丁酸的短乳杆菌及其用途。
短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，其保藏编号为：CGMCC NO.1306，显微镜观察成对或成链状出现，不运动，无孢子，菌落小，表面光滑；属于革兰氏阳性菌株，兼性厌氧。
保藏编号为：CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)用于生产γ-氨基丁酸。
该菌株用于生产γ-氨基丁酸的操作条件是：菌株经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基或MRS种子培养基，培养10～30小时后，以0.5％～5％的接种量接种GYP或MRS发酵培养基，在25℃～35℃下静置培养48h～120h，即得含γ-氨基丁酸的发酵液。
本发明采用生物法合成γ-氨基丁酸是利用乳酸菌体内含有高活性谷氨酸脱羧酶，此酶以L-谷氨酸钠(L-MSG)为底物，将L-谷氨酸钠(L-MSG)α-脱羧，产生γ-氨基丁酸和CO2。乳酸菌制品的健康功效世人公认，被FDA认为是GRAS(generally recognized as safe)级食品添加剂。因此，此法生产的γ-氨基丁酸不存在安全上的隐患，能达到食品安全级。
具体实施方式
A.菌株
本实验室筛选。
B.培养基
1000mL琼脂斜面保藏培养基：葡萄糖10g，酵母膏10g，蛋白胨5g，乙酸钠2g，MgSO4·7H2O 20mg，MnSO4·4H2O 1mg，NaCl 1mg，FeSO4·7H2O 1mg，琼脂15g，pH6.8。
1000mL选择性培养基：Trypicase10g，酵母提取物5g，葡萄糖20g，柠檬酸二铵2g，吐温-80 1mL，CH3COONa·3H2O 25g，KH2PO4 6g，MgSO4·7H2O0.58g，MnSO4·4H2O 0.15g，FeSO4·7H2O 0.03g，亚胺环己酮10mg，pH6.6-7.0，小时，将种子培养液以1％的接种量接种于MRS发酵培养基中，发酵培养基内加1％的一水合L-谷氨酸钠，发酵培养基的装液量为200mL/500mL，静置培养72小时，得到γ-氨基丁酸发酵液，经高效液相色谱分析得，含量约2g/L。
实施例3
菌株经琼脂斜面培养基活化后，转接于MRS种子培养基，培养时间为20小时，将种子培养液以1％的接种量接种于GYP发酵培养基中，发酵培养基内加1％的一水合L-谷氨酸钠，发酵培养基的装液量为200mL/500mL，静置培养60小时，得到γ-氨基丁酸发酵液，经高效液相色谱分析得，含量约2g/L。
实施例4
菌株经琼脂斜面培养基活化后，转接于MRS种子培养基，培养时间为36小时，将种子培养液以1％的接种量接种于MRS发酵培养基中，发酵培养基内加1％的一水合L-谷氨酸钠，发酵培养基的装液量为200mL/500mL，静置培养60小时，得到γ-氨基丁酸发酵液，经高效液相色谱分析得，含量约2g/L。
实施例5
菌株经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基，培养时间为36小时，将种子培养液以2％的接种量接种于GYP发酵培养基中，发酵培养基内加1％的一水合L-谷氨酸钠(L-MSG)，发酵培养基的装液量为200mL/500mL，静置培养60小时，得到γ-氨基丁酸发酵液，经高效液相色谱分析得，含量约4g/L。
Claims (3)
1.一种产γ-氨基丁酸的短乳杆菌，其特征在于，短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，其保藏编号为CGMCC NO.1306，显微镜观察成对或成链状出现，不运动，无孢子，菌落小，表面光滑；属于革兰氏阳性菌株，兼性厌氧。
2.一种如权利要求1所述的产γ-氨基丁酸的短乳杆菌的用途，其特征在于，保藏编号为CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)用于生产γ-氨基丁酸。
3.根据权利要求2所述的一种产γ-氨基丁酸的短乳杆菌的用途，用于生产γ-氨基丁酸的操作条件是：短乳杆菌经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基或MRS种子培养基，培养20～30小时后，以0.5％～5％的接种量接种GYP或MRS发酵培养基，在25℃～35℃下静置培养48小时～20小时，即得含γ-氨基丁酸的发酵液。
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