[發明專利]一種固定化米糠谷氨酸脫羧酶富集γ－氨基丁酸的制備方法

無效

• 申請號: 200810025136.2
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101265487A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 張暉;郭曉娜;王立;馬曉博;姚惠源
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12P13/00
• 分類號: C12P13/00;C12N11/04
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

一種固定化米糠谷氨酸脫羧酶富集γ-氨基丁酸(GABA)的制備方法，屬于米糠精深加工技術領域。

背景技術

稻谷是地球上主要的糧食作物之一，中國素來以“稻米王國”著稱，稻谷年產量占世界稻谷總產量的35％左右，居世界首位。米糠作為稻谷的副產品，來源十分豐富，如很好利用，可實現很高的附加值。米糠中谷氨酸脫羧酶酶活性很高，可以用來作催化劑，催化味精發生脫羧反應生成GABA。而我國的米糠資源絕大部分以傳統的飼料形式消費掉，十分浪費。

日本現已有高GABA含量的各種食品在市場中銷售，例如發芽糙米、GABA茶、GABA護膚品、保健品等，并且市場很好，而我國還沒有此類商品上市，急待我國生產廠商補充國內空白。

發明內容

本發明的目的是提供固定化米糠谷氨酸脫羧酶富集GABA的制備方法，利用健康無毒的海藻酸鈉固定化米糠谷氨酸脫羧酶，所得產品較常規的直接用米糠富集GABA所得產品的蛋白質和糖含量大幅下降，僅為后者的1/10，實現GABA的富集與分離的同步進行，省去了GABA的分離成本。并且由于產品雜質含量大為減少，應用的范圍更廣。

本發明的技術方案：一種固定化米糠谷氨酸脫羧酶富集γ-氨基丁酸的制備方法，先將米糠粉碎、過篩，與一定濃度的海藻酸鈉溶液混合并攪拌均勻，裝入制球設備并逐滴滴入CaCl₂溶液中成球，硬化球體，清洗多余CaCl₂和未被固定化的米糠，得固定化米糠谷氨酸脫羧酶；將此酶與PBS緩沖溶液混合，并加入0.05mol/L的谷氨酸鈉作為底物，45℃搖床反應得γ-氨基丁酸富集液，烘干即得產品；

(1)米糠粉碎、過篩：先將米糠進行粉碎，要求過60目篩網，以防止較大顆粒堵住制球設備的孔眼。原料米糠要新鮮制備，防止陳舊米糠的谷氨酸脫羧酶酶活力太低。

(2)過篩后米糠與海藻酸鈉溶液混合：先配制質量濃度為2％的海藻酸鈉溶液，海藻酸鈉溶解完全后加入過篩米糠，使過篩米糠質量濃度控制6％，攪拌均勻，得混合液。

由于海藻酸鈉溶解性較差，可在溶液溫度低于45℃的條件下加熱攪拌以促進溶解，當溶解完畢后應立即或盡快使用，因海藻酸鈉溶液較長時間放置后易失去原有的粘稠度，直至不能包裹固定住米糠。米糠和海藻酸鈉溶液應充分混勻再制球，混合越充分，包裹效果越好。

(3)制球：配制質量濃度為1％-1.5％的CaCl₂溶液，保持溶液攪拌流動；將上步驟(2)的混合液裝進制球設備，保持1滴/s的滴出速度，在距液面10cm處滴入CaCl₂溶液中，立即成球。

保持CaCl₂溶液攪拌流動速度適當，以落入溶液中的球體不相粘連為宜，過快易使球體破裂；制球設備的滴出速度保持1滴/s，過快或過慢所成球體均不圓。

液滴保持距液面10cm處滴入CaCl₂溶液中，立即成球，過高或過低亦影響球體形狀和固定化效果。

(4)硬化：保持CaCl₂溶液流動，以使其中的球體懸浮，不需過快或過慢，1h后傾去CaCl₂溶液，時間長會降低酶活，1h后傾去CaCl₂溶液。嚴格控制CaCl₂溶液濃度，CaCl₂嚴重影響固定化米糠谷氨酸脫羧酶的酶活，低濃度時球體易破裂，物理機械性不夠好，高濃度會強烈抑制酶活。

(5)清洗：以等于CaCl₂溶液體積的去離子水替換CaCl₂溶液，保持攪拌，清洗球體，共換三次水，每次攪拌20min；清洗的目的是除去未固定化的米糠，所述的清洗時間和次數已足夠，不需額外再加。

清洗時需時刻保持球體懸浮，才能洗凈多余的CaCl₂，以防抑制酶活。

(6)潤洗：將去離子水換為PBS緩沖溶液，保持攪拌，潤洗球體，共換兩次PBS緩沖溶液，每次攪拌20min，得固定化谷氨酸脫羧酶；潤洗操作即是清洗的繼續，又是為反應做準備。此操作需保持球體時刻懸浮。

(7)反應：以固定化谷氨酸脫羧酶∶PBS緩沖溶液質量比控制為3∶4的比例于保溫容器中，按0.01-0.05mol/L的濃度加入谷氨酸鈉，保持攪拌反應，溫度45℃，反應10-13h小時后，得反應液；