專利名稱：控制pH發(fā)醇生產(chǎn)γ－氨基丁酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制pH發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸的方法。
背景技術(shù)：
γ-氨基丁酸(簡稱GABA)是廣泛存在于自然界的非蛋白質(zhì)氨基酸，作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)重要的神經(jīng)遞質(zhì)，具有重要的生理功能。在大腦內(nèi)，有30％的神經(jīng)元突觸以GABA為神經(jīng)遞質(zhì)。大量文獻報道，GABA不僅具有降血壓、安神和抗除抑郁作用，而且還能增強腦功能和長期記憶、增加生長激素分泌、防止肥胖、健肝利腎等功能。GABA雖然廣泛存在于自然界，但無論動、植物中，含量都很低，分離困難，需要對其進行合成制備。對于它的合成制備方法主要有化學(xué)合成法和生物合成方法。與GABA傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法相比，生物法合成GABA是利用生物體內(nèi)的谷氨酸脫羧酶作為催化劑，以L-谷氨酸鈉(L-MSG)為底物，將L-谷氨酸鈉(L-MSG)α-脫羧，產(chǎn)生γ-氨基丁酸和CO2，主要優(yōu)點在于合成條件溫和，不需要昂貴的原材料，環(huán)境污染小，能耗小。本實驗室篩選出一株具有高活力谷氨酸脫羧酶的乳酸菌株，從食品安全衛(wèi)生方面考慮，消除了過去以大腸桿菌為生產(chǎn)菌株時的安全隱患問題。本文報道了一種控制pH發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控制pH發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸的方法。
保藏編號為CGMCC NO.1306的短乳桿菌(Lactobacillus brevis)，經(jīng)瓊脂斜面培養(yǎng)基活化后，轉(zhuǎn)接于GYP種子培養(yǎng)基中，培養(yǎng)25～35小時后，以5～10％的接種量接種于發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐裝液量為1～3L，攪拌轉(zhuǎn)速為50～150r/min，在30℃下靜置培養(yǎng)，對其進行pH控制發(fā)酵，發(fā)酵培養(yǎng)約25～35小時，待菌體生長進入穩(wěn)定期，pH值回升后，連續(xù)流加1～3mol/L的鹽酸，發(fā)酵培養(yǎng)基pH控制在5.0～5.6，繼續(xù)培養(yǎng)約40～60h，即得含γ-氨基丁酸的發(fā)酵液。
保藏編號為CGMCC NO.1306的短乳桿菌(Lactobacillus brevis)，在發(fā)酵時產(chǎn)乳酸，顯微鏡觀察成對或成鏈狀出現(xiàn)，不運動，無孢子，菌落小，表面光滑；屬于革蘭氏陽性菌株，兼性厭氧。
本發(fā)明的優(yōu)點在于通過在穩(wěn)定期控制pH發(fā)酵，GABA的產(chǎn)量達到30g/L，工藝簡單，環(huán)境污染小、操作方便，GABA產(chǎn)量高。
具體實施例方式
本發(fā)明采用本實驗室篩選的乳酸菌作為菌種，菌體生長進入穩(wěn)定期后，采用控制pH發(fā)酵，發(fā)酵時間為90小時左右，GABA產(chǎn)量達到30g/L左右。
A.菌株本實驗室篩選，保藏編號為CGMCC NO.1306的短乳桿菌(Lactobacillusbrevis)。
B.培養(yǎng)基1000mL瓊脂斜面保藏培養(yǎng)基葡萄糖10g，酵母膏10g，蛋白胨5g，乙酸鈉2g，MgSO4·7H2O 20mg，MnSO4·4H2O 1mg，NaCl 1mg，F(xiàn)eSO4·7H2O 1mg，瓊脂15g，pH6.8。
1000mL GYP種子培養(yǎng)基葡萄糖10g，酵母膏10g，蛋白胨5g，乙酸鈉2g，MgSO4·7H2O 20mg，MnSO4·4H2O 1mg，NaCl 1mg，F(xiàn)eSO4·7H2O 1mg，pH6.6-7.0。
1000mL GYP發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖10g，酵母膏10g，蛋白胨5g，乙酸鈉2g，MgSO4·7H2O 20mg，MnSO4·4H2O 1mg，NaCl 1mg，F(xiàn)eSO4·7H2O 1mg，一水合L-谷氨酸鈉50g，pH6.6-7.0。
C.制備工藝該菌株經(jīng)瓊脂斜面培養(yǎng)基活化后，轉(zhuǎn)接于GYP種子培養(yǎng)基中。培養(yǎng)20～30小時后，以5-15％的接種量接種于發(fā)酵罐中。發(fā)酵罐裝液量為1～3L，攪拌轉(zhuǎn)速為50～150r/min，在30℃下靜置培養(yǎng)，對其進行pH控制發(fā)酵。發(fā)酵培養(yǎng)約25～35小時，待菌體生長進入穩(wěn)定期，pH值回升后，連續(xù)流加一定濃度的鹽酸，控制發(fā)酵培養(yǎng)基pH在5.5左右。繼續(xù)培養(yǎng)約50-70h，即得含γ-氨基丁酸的發(fā)酵液，γ-氨基丁酸含量約30g/L。
實施例1該菌株經(jīng)瓊脂斜面培養(yǎng)基活化后，轉(zhuǎn)接于GYP種子培養(yǎng)基，培養(yǎng)20小時后，以10％的接種量接種于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐裝液量為2L，攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min，在30℃下靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)至30小時，連續(xù)流加2mol/L的鹽酸，控制發(fā)酵培養(yǎng)基pH為5.5，繼續(xù)培養(yǎng)60小時，即得含γ-氨基丁酸的發(fā)酵液，經(jīng)高效液相色譜分析得，γ-氨基丁酸含量約30g/L。
實施例2該菌株經(jīng)瓊脂斜面培養(yǎng)基活化后，轉(zhuǎn)接于GYP種子培養(yǎng)基，培養(yǎng)30小時后，以5％的接種量接種于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐裝液量為2L，攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min，在30℃下靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)至35小時，連續(xù)流加2mol/L的鹽酸，控制發(fā)酵培養(yǎng)基pH為5.5，繼續(xù)培養(yǎng)50小時，即得含γ-氨基丁酸的發(fā)酵液，經(jīng)高效液相色譜分析得，γ-氨基丁酸含量約33g/L實施例3短乳桿菌經(jīng)瓊脂斜面培養(yǎng)基活化后，轉(zhuǎn)接于GYP種子培養(yǎng)基，培養(yǎng)30小時后，以5％的接種量接種于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐裝液量為2L，攪拌轉(zhuǎn)速為50r/miin，在30℃下靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)至35小時，連續(xù)流加1mol/L的鹽酸，控制發(fā)酵培養(yǎng)基pH為5.5，繼續(xù)培養(yǎng)45小時，即得含γ-氨基丁酸的發(fā)酵液，經(jīng)高效液相色譜分析得，γ-氨基丁酸含量約30g/L。
實施例4該菌株經(jīng)瓊脂斜面培養(yǎng)基活化后，轉(zhuǎn)接于GYP種子培養(yǎng)基，培養(yǎng)35小時后，以10％的接種量接種于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐裝液量為2L，攪拌轉(zhuǎn)速為100r/min，在30℃下靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)至30小時，連續(xù)流加2mol/L的鹽酸，控制發(fā)酵培養(yǎng)基pH為5.5，繼續(xù)培養(yǎng)50小時，即得含γ-氨基丁酸的發(fā)酵液，經(jīng)高效液相色譜分析得，γ-氨基丁酸含量約30g/L。
實施例5該菌株經(jīng)瓊脂斜面培養(yǎng)基活化后，轉(zhuǎn)接于GYP種子培養(yǎng)基，培養(yǎng)25小時后，以10％的接種量接種于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐裝液量為2L，攪拌轉(zhuǎn)速為50r/min，在30℃下靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)至35小時，連續(xù)流加2mol/L的鹽酸，控制發(fā)酵培養(yǎng)基pH為5.5，繼續(xù)培養(yǎng)48小時，即得含γ-氨基丁酸的發(fā)酵液，經(jīng)高效液相色譜分析得，γ-氨基丁酸含量約30g/L。
權(quán)利要求
1.一種控制pH發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，保藏編號為CGMCC NO.1306的短乳桿菌(Lactobacillus brevis)，經(jīng)瓊脂斜面培養(yǎng)基活化后，轉(zhuǎn)接于GYP種子培養(yǎng)基中，培養(yǎng)25～35小時后，以5～15％的接種量接種于發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐裝液量為1～3L，攪拌轉(zhuǎn)速為50～150r/min，在30℃下靜置培養(yǎng)，對其進行pH控制發(fā)酵，發(fā)酵培養(yǎng)約25～35小時，待菌體生長進入穩(wěn)定期，pH值回升后，連續(xù)流加1～3mol/L的鹽酸，發(fā)酵培養(yǎng)基pH控制在5.0～5.6，繼續(xù)培養(yǎng)約40～60h，即得含γ-氨基丁酸的發(fā)酵液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制pH發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，所述保藏編號為CGMCC NO.1306的短乳桿菌(Lactobacillus brevis)，在發(fā)酵時產(chǎn)乳酸，顯微鏡觀察成對或成鏈狀出現(xiàn)，不運動，無孢子，菌落小，表面光滑；屬于革蘭氏陽性菌株，兼性厭氧。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制pH發(fā)酵生產(chǎn)γ－氨基丁酸的方法。保藏編號為CGMCC NO.1306的短乳桿菌(Lactobacillus brevis)，經(jīng)瓊脂斜面培養(yǎng)基活化后，轉(zhuǎn)接于GYP種子培養(yǎng)基中，培養(yǎng)25～35小時后，以5～10％的接種量接種于發(fā)酵罐中，發(fā)酵罐裝液量為1～3L，攪拌轉(zhuǎn)速為50～150r/min，在30℃下靜置培養(yǎng)，對其進行pH控制發(fā)酵，發(fā)酵培養(yǎng)約25～40小時，待菌體生長進入穩(wěn)定期，pH值回升后，連續(xù)流加1～3mol/L的鹽酸，發(fā)酵培養(yǎng)基pH控制在5.0～5.6，繼續(xù)培養(yǎng)約40～60h，即得含γ－氨基丁酸的發(fā)酵液。本發(fā)明的優(yōu)點在于通過在穩(wěn)定期控制pH發(fā)酵，GABA的產(chǎn)量達到30g/L，工藝簡單，環(huán)境污染小、操作方便，GABA產(chǎn)量高。
文檔編號C12P13/00GK1683545SQ200510049189
公開日2005年10月19日 申請日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者梅樂和, 夏江, 黃 俊 申請人:浙江大學(xué)