專利名稱：固態(tài)發(fā)酵制備γ-氨基丁酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含4個碳原子的羧酸，也涉及含有與碳架連接的氨基化合 物，具體來說，涉及Y-氨基丁酸。 技術(shù)背景Y-氨基丁酸(簡稱GABA)是一種天然的非蛋白氨基酸，是存在于哺 乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)一種重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有降血壓、鎮(zhèn)靜安神、 治療癲癇、增強(qiáng)記憶力、調(diào)節(jié)激素分泌、控制哮喘及活化肝腎功能等生理 活性；GABA作為一種新型的功能因子在功能性食品領(lǐng)域具有廣泛的發(fā)展 和應(yīng)用前景。目前，Y-氨基丁酸主要采用發(fā)酵法生產(chǎn)，也有采用合成法生產(chǎn)的。 已經(jīng)有一些技術(shù)方案申請了專利，例如中國專利申請件200410064813.3 號"Y-氨基丁酸的酶法轉(zhuǎn)化制備方法"、200410061451.2號"y -氨基 丁酸生產(chǎn)工藝"、200510049187. 5號"一種生物合成y -氨基丁酸的方法"、 200610089485.1號"一種生產(chǎn)y-氨基丁酸的方法及其專用反應(yīng)柱"等。 這些專利申請件各有其特點(diǎn)，在發(fā)酵法的專利申請件中，還未見采用從腐 乳中提取的紅曲霉菌林通過固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)可以直接食用的Y -氨基丁酸的 相關(guān)報道。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供固態(tài)發(fā)酵制備Y-氨基丁酸的方法，以增加y-氨基丁酸的生產(chǎn)方法，并使釆用該方法生產(chǎn)的Y-氨基丁酸可以作為保健食品添加劑直接食用。發(fā)明人從腐乳中篩選出產(chǎn)GABA的紅曲霉菌種，以大米為基礎(chǔ)培養(yǎng)基 對其固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)GABA的條件進(jìn)行了探索及優(yōu)化，確定了最佳的發(fā)酵條 件，在此基礎(chǔ)上在培養(yǎng)基中添加氮源及其他微量元素并篩選出產(chǎn)GABA影 響顯著的元素進(jìn)行優(yōu)化得出最佳培養(yǎng)基;初步探索了從紅曲霉發(fā)酵產(chǎn)品中 提取GABA純品。本發(fā)明提供的固態(tài)發(fā)酵制備Y -氨基丁酸的方法包括如下步驟(1) 以腐乳為原料篩選出紅曲霉MP1104菌種；(2) 斜面培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基麥芽汁3%,葡萄糖3%，NaN03 0. 2%，KH2PO40. 15°/。，MgS04 -H20 0.1°/。， pH自然；將紅曲霉MP1104菌種置于斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)7d,使菌種 活化；(3) 液體培養(yǎng)液體種子培養(yǎng)基大米粉6%,黃豆粉1.5%, NaNO30.5%,KH2PO40. 15%, MgS04.H20 Q. 1%, pH自然；發(fā)酵菌種轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基中在溫度30°C、轉(zhuǎn)速 150r/min下將活化菌種搖床培養(yǎng)2d,制備發(fā)酵種子，優(yōu)選固態(tài)發(fā)酵條件和培養(yǎng)基；(4) 固體發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基添加G. 65°/。黃豆粉，0. 016%氯化鈣，Q. 4%谷氨酸鈉， 水分活度l, pH自然；將液體種子接種到所優(yōu)選的培養(yǎng)基中在上一步驟中 優(yōu)選的培養(yǎng)條件下進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵、生產(chǎn)GABA。上述固態(tài)發(fā)酵的培養(yǎng)條件為裝瓶量72g、溫度27。C、培養(yǎng)時間8. 6d。發(fā)明人指出，采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的GABA具有以下幾方面功能① 降低血壓，但對正常機(jī)體的血糖值沒有影響；②鎮(zhèn)定安神、改善腦機(jī)能；③有一定的調(diào)節(jié)心律失常、促進(jìn)生長激素分泌作用；④活化肝腎功能； 預(yù)防肥胖、醒酒、除臭等多種生理作用。本發(fā)明提供的固態(tài)發(fā)酵制備Y -氨基丁酸的方法，以大米為發(fā)酵原料， 以紅曲霉為菌種，具有食用安全性，可以作為保健食品直接食用；該方法 的GABA產(chǎn)量和純度均高，在最佳發(fā)酵條件與培養(yǎng)基下，GABA產(chǎn)量由初始 的0. 21mg/g可達(dá)到0. 35mg/g，最終產(chǎn)品的純度可以達(dá)到45%;而且可以 工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例首先，以貴州本地產(chǎn)的腐乳為篩選原料，篩選出用于生產(chǎn) GABA的紅曲霉菌株一 —紅曲霉MP1104菌種；接著進(jìn)行斜面培養(yǎng)，將紅曲 霉MP1104菌種置于組成為麥芽汁3%，葡萄糖3%, NaN03 0.2 %, KH2P04 0.15%， MgS0rH20 0.1 %, pH自然的斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)7d，使菌種活化； 然后將菌種轉(zhuǎn)接到大米粉6%，黃豆粉1.5%, NaN03 0. 5 % ， K曉0. 15 %, MgS04 , H20 0. 1 %， pH自然的培養(yǎng)基中在溫度30°C、轉(zhuǎn)速150r/min 下將活化菌種搖床培養(yǎng)2d,進(jìn)行液體種子培養(yǎng)。優(yōu)選生產(chǎn)GABA固態(tài)發(fā)酵 條件和培養(yǎng)基，確定最佳參數(shù)，優(yōu)選的固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基為添加0.65% 黃豆粉，0. 016%氯化釣，0. 4%谷氨酸鈉，水分活度l, pH自然；優(yōu)選的 培養(yǎng)條件為裝瓶量72g、溫度27。C、培養(yǎng)時間8. 6d。最后將液體種子 接種到所優(yōu)選的培養(yǎng)基中進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵、生產(chǎn)GABA。 GABA產(chǎn)量達(dá)到 0. 35mg/g，最終產(chǎn)品的純度達(dá)到45 % 。
權(quán)利要求
1一種固態(tài)發(fā)酵制備γ-氨基丁酸的方法，其特征在于該方法包括如下步驟(1)以腐乳為原料篩選出紅曲霉MP1104菌種；(2)斜面培養(yǎng)斜面培養(yǎng)基麥芽汁3％，葡萄糖3％，NaNO3 0.2％，KH2PO4 0.15％，MgSO4·H2O0.1％，pH自然；將紅曲霉MP1104菌種置于斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)7d，使菌種活化；(3)液體培養(yǎng)液體種子培養(yǎng)基大米粉6％，黃豆粉1.5％，NaNO3 0.5％，KH2PO4 0.15％，MgSO4·H2O 0.1％，pH自然；發(fā)酵菌種轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基中在溫度30℃、轉(zhuǎn)速150r/min下將活化菌種搖床培養(yǎng)2d，制備發(fā)酵種子，優(yōu)選固態(tài)發(fā)酵條件和培養(yǎng)基；(4)固體發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基添加0.65％黃豆粉，0.016％氯化鈣，0.4％谷氨酸鈉，水分活度1，pH自然；將液體種子接種到所優(yōu)選的培養(yǎng)基中在上一步驟中優(yōu)選的培養(yǎng)條件下進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵、生產(chǎn)GABA。
全文摘要
本發(fā)明公開了固態(tài)發(fā)酵制備γ-氨基丁酸的方法，該包括如下步驟首先以腐乳為原料篩選出紅曲霉菌種；接著將紅曲霉MP1104菌種置于斜面培養(yǎng)基上培養(yǎng)7d，使菌種活化；然后發(fā)酵菌種轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基中在溫度30℃、轉(zhuǎn)速150r/min下將活化菌種搖床培養(yǎng)2d，制備發(fā)酵種子，優(yōu)選固態(tài)發(fā)酵條件和培養(yǎng)基；最后將菌種在上一步驟中優(yōu)選的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件下進(jìn)行培養(yǎng)生產(chǎn)GABA。本發(fā)明方法以大米為發(fā)酵原料，以紅曲霉為菌種，具有食用安全性，可以作為保健食品直接食用；該方法的GABA產(chǎn)量和純度均高，在最佳發(fā)酵條件與培養(yǎng)基下，GABA產(chǎn)量由初始的0.21mg/g可達(dá)到0.35mg/g，最終產(chǎn)品的純度可以達(dá)到45％；而且可以工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低。
文檔編號C12R1/66GK101240301SQ20081006862
公開日2008年8月13日 申請日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者吳天祥, 張徐蘭, 亮 趙 申請人:貴州大學(xué)