CN1683545A - 控制pH发醇生产γ-氨基丁酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法。保藏编号为:CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis),经琼脂斜面培养基活化后,转接于GYP种子培养基中,培养25~35小时后,以5~10%的接种量接种于发酵罐中,发酵罐装液量为1~3L,搅拌转速为50~150r/min,在30℃下静置培养,对其进行pH控制发酵,发酵培养约25~40小时,待菌体生长进入稳定期,pH值回升后,连续流加1~3mol/L的盐酸,发酵培养基pH控制在5.0~5.6,继续培养约40~60h,即得含γ-氨基丁酸的发酵液。本发明的优点:在于通过在稳定期控制pH发酵,GABA的产量达到30g/L,工艺简单,环境污染小、操作方便,GABA产量高。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法。
背景技术
γ-氨基丁酸(简称GABA)是广泛存在于自然界的非蛋白质氨基酸,作为中枢神经系统重要的神经递质,具有重要的生理功能。在大脑内,有30%的神经元突触以GABA为神经递质。大量文献报道,GABA不仅具有降血压、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、健肝利肾等功能。GABA虽然广泛存在于自然界,但无论动、植物中,含量都很低,分离困难,需要对其进行合成制备。对于它的合成制备方法主要有化学合成法和生物合成方法。与GABA传统的化学合成方法相比,生物法合成GABA是利用生物体内的谷氨酸脱羧酶作为催化剂,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,主要优点在于合成条件温和,不需要昂贵的原材料,环境污染小,能耗小。本实验室筛选出一株具有高活力谷氨酸脱羧酶的乳酸菌株,从食品安全卫生方面考虑,消除了过去以大肠杆菌为生产菌株时的安全隐患问题。本文报道了一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法。
保藏编号为:CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis),经琼脂斜面培养基活化后,转接于GYP种子培养基中,培养25~35小时后,以5~10%的接种量接种于发酵罐中,发酵罐装液量为1~3L,搅拌转速为50~150r/min,在30℃下静置培养,对其进行pH控制发酵,发酵培养约25~35小时,待菌体生长进入稳定期,pH值回升后,连续流加1~3mol/L的盐酸,发酵培养基pH控制在5.0~5.6,继续培养约40~60h,即得含γ-氨基丁酸的发酵液。
保藏编号为:CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis),在发酵时产乳酸,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。
本发明的优点在于通过在稳定期控制pH发酵,GABA的产量达到30g/L,工艺简单,环境污染小、操作方便,GABA产量高。
具体实施方式
本发明采用本实验室筛选的乳酸菌作为菌种,菌体生长进入稳定期后,采用控制pH发酵,发酵时间为90小时左右,GABA产量达到30g/L左右。
A.菌株
本实验室筛选,保藏编号为:CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillusbrevis)。
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 GYP种子培养基: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,pH6.6-7.0。
1000mL GYP发酵培养基: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,一水合L-谷氨酸钠50g,pH6.6-7.0。
C.制备工艺
该菌株经琼脂斜面培养基活化后,转接于GYP种子培养基中。培养20~30小时后,以5-15%的接种量接种于发酵罐中。发酵罐装液量为1~3L,搅拌转速为50~150r/min,在30℃下静置培养,对其进行pH控制发酵。发酵培养约25~35小时,待菌体生长进入稳定期,pH值回升后,连续流加一定浓度的盐酸,控制发酵培养基pH在5.5左右。继续培养约50-70h,即得含γ-氨基丁酸的发酵液,γ-氨基丁酸含量约30g/L。
实施例1
该菌株经琼脂斜面培养基活化后,转接于GYP种子培养基,培养20小时后,以10%的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中,发酵罐装液量为2L,搅拌转速为100r/min,在30℃下静置培养,培养至30小时,连续流加2mol/L的盐酸,控制发酵培养基pH为5.5,继续培养60小时,即得含γ-氨基丁酸的发酵液,经高效液相色谱分析得,γ-氨基丁酸含量约30g/L。
实施例2
该菌株经琼脂斜面培养基活化后,转接于GYP种子培养基,培养30小时后,以5%的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中,发酵罐装液量为2L,搅拌转速为100r/min,在30℃下静置培养,培养至35小时,连续流加2mol/L的盐酸,控制发酵培养基pH为5.5,继续培养50小时,即得含γ-氨基丁酸的发酵液,经高效液相色谱分析得,γ-氨基丁酸含量约33g/L
实施例3
短乳杆菌经琼脂斜面培养基活化后,转接于GYP种子培养基,培养30小时后,以5%的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中,发酵罐装液量为2L,搅拌转速为50r/miin,在30℃下静置培养,培养至35小时,连续流加1mol/L的盐酸,控制发酵培养基pH为5.5,继续培养45小时,即得含γ-氨基丁酸的发酵液,经高效液相色谱分析得,γ-氨基丁酸含量约30g/L。
实施例4
该菌株经琼脂斜面培养基活化后,转接于GYP种子培养基,培养35小时后,以10%的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中,发酵罐装液量为2L,搅拌转速为100r/min,在30℃下静置培养,培养至30小时,连续流加2mol/L的盐酸,控制发酵培养基pH为5.5,继续培养50小时,即得含γ-氨基丁酸的发酵液,经高效液相色谱分析得,γ-氨基丁酸含量约30g/L。
实施例5
该菌株经琼脂斜面培养基活化后,转接于GYP种子培养基,培养25小时后,以10%的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中,发酵罐装液量为2L,搅拌转速为50r/min,在30℃下静置培养,培养至35小时,连续流加2mol/L的盐酸,控制发酵培养基pH为5.5,继续培养48小时,即得含γ-氨基丁酸的发酵液,经高效液相色谱分析得,γ-氨基丁酸含量约30g/L。
Claims (2)
1.一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法,其特征在于,保藏编号为:CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis),经琼脂斜面培养基活化后,转接于GYP种子培养基中,培养25~35小时后,以5~15%的接种量接种于发酵罐中,发酵罐装液量为1~3L,搅拌转速为50~150r/min,在30℃下静置培养,对其进行pH控制发酵,发酵培养约25~35小时,待菌体生长进入稳定期,pH值回升后,连续流加1~3mol/L的盐酸,发酵培养基pH控制在5.0~5.6,继续培养约40~60h,即得含γ-氨基丁酸的发酵液。
2.根据权利要求1所述的一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法,其特征在于,所述保藏编号为:CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis),在发酵时产乳酸,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。
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