[發明專利]一種產γ-氨基丁酸乳酸菌的篩選方法

無效

• 申請號: 201010256208.1
• 申請日: 2010-08-18
• 公開（公告）號: CN101948767A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 陸兆新;李遠宏;呂鳳霞;別小妹;鄒曉葵
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12Q1/68;C12Q1/04;C12R1/46
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張素卿

一、技術領域

本發明涉及一種微生物的篩選方法，特別涉及一種生物合成產γ-氨基丁酸乳酸菌的篩選方法，屬于生物技術領域。

二、背景技術

γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric?acid，GABA)，又叫氨酪酸，是一種非蛋白質組成的天然氨基酸，為哺乳動物中樞神經系統中最重要的抑制性神經遞質，具有重要的生理功能：如降血壓作用；改善腦機能，延長記憶力；鎮靜神經，抗焦慮作用；改善肝功能；活化腎功能，降低膽固醇。GABA除具有上述的生理作用外，還有調節激素分泌，改善更年期綜合癥，促進酒精代謝、消臭、高效減肥、誘發人精子頂體、促進動物的抗病和生長等功能。另外，大量研究證明，GABA的缺乏將導致癲癇病的發生，因此在飲食中適當補充GABA對由于GABA的缺乏引起的癲癇病有一定預防作用。由于其特殊生理功能，GABA已經成為一種新型功能性因子，正被廣泛用于食品保健、醫藥、化工和農業等行業，具有廣闊的應用前景。

制備GABA的方法主要有化學合成法和生物合成法，其中生物合成法又包括植物富集法和微生物發酵法。生物合成法是利用生物體內的谷氨酸脫羧酶(glutamate?decarboxylase，GAD)作為催化劑，將L-谷氨酸或其鈉鹽α-脫羧生成GABA。相比而言，化學合成反應條件劇烈，采用的化學溶劑具有毒性和腐蝕性，副產物多，安全性差，主要應用于化工行業。生物合成法較化學合成法具有條件溫和，環境污染相對較低、安全性高等優點。另外，由于微生物具有生長速度快、生長條件較簡單、代謝過程特殊和分布廣泛等特點，是生物酶的重要來源。因此，利用微生物生產GABA，不受資源、環境和空間的限制，具有顯著的優點。

目前已在多種微生物中發現了GAD的存在。【文摘】用海藻酸鈣包埋法將大腸桿菌制成固定化細胞，與1％谷氨酸溶液進行間歇反應、連續攪拌式反應及柱式反應生產GABA。間歇反應5h轉化率達到100％；連續攪拌式反應在三角瓶中進行，以6mL/h的流速輸入底物溶液和輸出反應液，轉化率達85％；連續柱式反應器中進行，控制流速12mL/h，轉化率達95％。趙景聯等，《生物工程學報》，1989，5(2)：124-128。【文摘】用海藻酸鈣包埋法將大腸桿菌制成固定化細胞，對后道味精母液提取谷氨酸后的廢液進行轉化生產GABA，獲得了GABA含量達到了98.94％。章汝平等，長沙電力學院學報(自然科學版)，1998，13(4)：433～435。【文摘】Kono等對紅曲beni-koji制作中的GABA含量變化進行了研究，GABA含量最高達到120μg/g。KonoI等，Biosci?Biotechnol?Biochem，2000，64(3)：617～619。【文摘】Wang等利用Monascus?purpureus?NTU?601進行固體發酵，GABA含量達到了5004mg/kg。Wang?J等，J?Ind?Microbiol?Biotechnol，2003，30：669～676。【文摘】介紹了從生產奶酪的菌株中分離到一株Lactococcus?lactis?01-7，用于奶酪的生產，奶酪中GABA的含量達到383mg/kg。Nomura?M等，J?dairy?Sci.，1998，81：1486～1491。【文摘】從乳酸菌中篩選到了高產GABA的Lactococcus?lactis菌株，25L罐發酵發酵72h，發酵液的GABA含量達到了2.50mg/mL。徐建軍，博士學位論文，江南大學，2004年2月。【文摘】對高產GABA乳酸菌篩選和發酵條件進行了報道，發酵液中的GABA達到3.1g/L。劉清等，氨基酸和生物資源，2004，26(1)：40～43。【文摘】報道了利用Lactobacillus?brevis?IFO-12005對酒糟進行發酵，GABA的含量達到了10.18mM，通過離心、絮凝、脫色和脫臭處理獲得了較好的GABA溶液，可用于食品強化GABA。Yokoyama?S等，Journal?of?Bioscience?and?Bioengineering，2002，93(1)：95～97。【文摘】采用Lactobacillus?plantarum利用含有米糠抽提液的培養基發酵生產GABA，在干粉中含量達到了5％。愛宕世高等，食品と科學，2001，(8)：81～85。【文摘】從日本傳統發酵魚(funa?sushi)中分離到了一株副干酪乳桿菌Lactobacillus?paracasei?NFRI?7415，經過對發酵條件優化，發酵液中GABA含量達到了302mM，Komatsuzaki等，Food?Microbiol，2005，22：497～504。【文摘】用Streptococcus?salivarius?subsp.thermophilus?Y-2細胞轉化谷氨酸，在含有90g/L谷氨酸的反應體系中使轉化液中的GABA濃度達到了87.16g/L。利用嗜熱鏈球菌Y-發酵，建立二步發酵法，優化了發酵條件后，75L發酵罐的發酵醪中GABA濃度達到了6.27g/L。楊勝遠，博士學位論文，南京農業大學，2006年6月。