响应面法优化发酵乳杆菌产γ-氨基丁酸的培养条件

γ-氨基丁酸（GABA）是一种广泛分布于自然界的非蛋白质氨基酸,其在生物体内主要由谷氨酸经谷氨酸脱羧酶的作用下脱羟生成,是目前研究较深入的一种重要抑制性神经传递物质。为了提高发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）SD2112的GABA产量,该研究通过单因素及响应面法优化了菌株SD2112转化谷氨酸生成GABA的发酵条件。结果表明,菌株SD2112产GABA的最佳发酵条件为：底物谷氨酸添加量50 mmol/L、pH值5.0、接种量5%、37 ℃恒温培养72 h。在此优化条件下,GABA产量为2.97 g/L,相比于优化前提高了2.6倍。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的分离鉴定及其发酵条件优化

以浆水作为菌株分离源,分离筛选产γ-氨基丁酸（GABA）乳酸菌,采用薄层层析法和高效液相色谱法定性定量分析GABA,并对筛选菌株进行形态学观察、生理生化试验及分子生物学种属鉴定、发酵特性分析及发酵条件优化。结果表明,共分离筛选出21株乳酸菌,具有产GABA能力的有6株,经鉴定其中5株为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）,1株为发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentans）。选取GABA产量最高的一株植物乳杆菌,编号为2,通过单因素试验及响应面试验确定其最适发酵条件为：初始 pH值5.8,发酵温度36 ℃,发酵时间60 h。在此优化条件下,GABA产量可达0.78 g/L,比优化前产量（0.22 g/L）提高约3.5倍。     

高产γ-氨基丁酸霉菌菌株的筛选及诱变育种

以霉菌作为出发菌株,将其接入大豆-水(3:5,m/V)的发酵培养基中进行发酵,根据发酵过程中γ-氨基丁酸(GABA)产量,筛选出GABA的高产霉菌菌株,然后利用紫外线对高产菌株进行诱变处理,并通过抗性初筛获得长势较好的突变菌株,再分别利用含有质量浓度为1g/100mL L-谷氨酸的PDA综合培养基和大豆水溶液的发酵培养基进行两次筛选,得到稳定高产GABA突变菌株。结果表明,通过对产GABA霉菌菌株的筛选,得到米曲霉3.800为高产GABA霉菌,GABA产量达到0.674g/L。以米曲霉3.800作为原始菌株,对其进行紫外诱变处理,从而获得高产GABA突变菌株,结果表明,利用紫外线对米曲霉3.800进行处理的最佳照射时间为2min。在此照射时间下,通过突变菌株在含有质量浓度为1g/100mL L-谷氨酸的PDA综合培养基和大豆-水溶液的发酵培养基进行两次筛选,最终获得一株稳定的高产GABA突变菌株3.800-4,其在含有质量浓度为1g/100mL谷氨酸的PDA综合培养基中的GABA产量为4.491g/L,比原菌株的GABA产量提高了23.58%;同时其在大豆-水的发酵培养基中的GABA产量为0.874g/L,比原菌株的产量提高了29.67%。     

产GABA乳酸菌的筛选鉴定及其发酵条件研究

为了筛选得到一株高产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的乳酸菌,本研究选取传统发酵食品作为菌株来源,采用薄层层析法和高效液相色谱法对分离出的20株乳酸菌的GABA生产能力进行定性和定量分析,并对高产菌株进行种属鉴定及产GABA影响因素研究。结果表明:从传统发酵食品中分离得到一株GABA高产菌株14#,其发酵液中GABA含量为2.30 g/L,经菌落形态、生理生化特性以及16S rDNA基因序列分析鉴定该菌株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),研究其产GABA的影响因素并确定发酵优化条件为:MRS基础发酵培养基中以15 g/L的葡萄糖作为碳源,以10 g/L的酵母粉和15 g/L的牛肉膏作为复合氮源,添加1.5% L-谷氨酸钠,接种量为4%,初始pH为6.0,37 ℃静置培养48 h。优化后GABA含量可达9.12 g/L,比优化前产量(2.30 g/L)提高了近3倍。     

一株产γ-氨基丁酸屎肠球菌的筛选和发酵条件优化及其益生特性分析

为拓宽产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)微生物资源,以四川泡菜为分离源从中筛选高产GABA乳酸菌菌株,并对高产乳酸菌菌株进行生理生化、分子生物学鉴定,高产GABA发酵条件优化及其益生特性分析。结果表明:采用高效液相色谱对菌株产GABA能力分析发现菌株AB157的GABA产量最高为1.08 g/L。生理生化和16S rRNA鉴定菌株AB157为屎肠球菌(Enterococcus faecium)。通过单因素实验和响应面优化,确定屎肠球菌AB157的最佳培养条件为L-谷氨酸钠底物浓度5.2 g/L、发酵温度31 ℃、初始pH7、发酵时间70 h,在此条件下,屎肠球菌AB157的GABA产量达到1.60 g/L。屎肠球菌AB157的益生分析表明,其在pH2.0和3 g/L的胆盐环境中的存活率分别为39%和59%,胆固醇的脱除量为18.09 μg/mL,说明该菌株具有良好的耐酸和耐胆盐特性以及较强的降胆固醇能力,可作为潜在功能性乳酸菌资源进行后续研究开发。     

屎肠球菌与酿酒酵母共发酵产γ-氨基丁酸条件优化及机制研究

为提高γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）产量,以产GABA屎肠球菌（Enterococcus faecium）AB157与酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）SC-125为研究对象,通过单因素实验和响应面法优化共发酵条件;同时分析最优条件下共发酵和单菌发酵体系谷氨酸脱羧酶（glutamate decarboxylase,GAD）的酶活力及通过添加无细胞上清液（cell-free supernatant,CFS）探究高产GABA机制。结果表明:当总接种量2%（V/V）,发酵温度为35 ℃、屎肠球菌AB157和酿酒酵母SC-125的接种比例为5:1（V/V）、L-谷氨酸钠浓度为12 g/L、发酵96 h时,共发酵体系GABA产量最高,达6.55 g/L,较单菌发酵体系产量提高到1.78倍;GAD酶活力分析表明,共发酵可显著提高GAD酶活;添加屎肠球菌AB157或酿酒酵母SC-125的CFS可显著提升GABA产量。本研究为屎肠球菌和酿酒酵母共发酵提高GABA产量及高产GABA机制的探讨提供了一定的理论参考。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的分离鉴定及发酵条件优化

从四川泡菜水中分离筛选出一株产γ-氨基丁酸(GABA)能力较强的乳酸菌W1-9,根据菌落和个体形态、生理生化指标及16S r DNA序列的系统鉴定,菌株W1-9为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。菌株W1-9在含10 g/L谷氨酸(Glu)的MRS培养基中培养3 d,可产生2.18 g/L GABA。通过对菌株发酵培养基及发酵条件优化,结果表明:以黄瓜汁为发酵培养基,初始p H 5.5,底物谷氨酸钠(MSG)添加量12 g/L,菌液接种量1.2%,在该条件下GABA产量达到7.62 g/L。     

四川泡菜中产γ-氨基丁酸植物乳杆菌BC114发酵条件优化

为拓展产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)微生物资源,以四川泡菜为分离源,从中分离具有产GABA能力的乳酸菌,并对其进行发酵条件优化。通过高效液相色谱法对筛选到的GABA菌株进行表达能力评估发现,菌株BC114在含10 g/L L-谷氨酸钠的MRS培养基于37℃发酵48 h后,发酵液中GABA质量浓度为1.72 g/L。以MRS培养基为基础培养基,采用单因素试验和响应面中心组合试验设计对发酵条件进行优化,得到最适培养基组成为葡萄糖15 g/L、牛肉膏10 g/L、蛋白胨10 g/L、酵母膏5 g/L、柠檬酸三铵2 g/L、K_2HPO_41.50g/L、L-谷氨酸钠17 g/L、乙酸钠5 g/L、MnSO_40.05 g/L、Mg SO40.10 g/L、吐温-80 1 m L/L;培养条件为pH 5.50、发酵温度37℃、发酵时间80 h、接种量4%。在此优化条件下,植物乳杆菌BC114产GABA能力达到3.82 g/L,较优化前提高了2.22倍。     

基于高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌培养基优化

该研究从东北酸菜中筛选出高产γ-氨基丁酸（GABA）的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）LAG-1003,并通过单因素试验及响应面法对菌株LAG-1003发酵培养基成分进行优化,以提高该菌产GABA的能力。结果表明,最佳培养基成分组成为：复合碳源（葡萄糖与丁二酸钠比例为3∶1）添加量26 g/L,复合氮源（酵母膏与小米糠比例为1∶1）添加量26 g/L,谷氨酸钠添加量16 g/L。采用优化后的培养基,33 ℃条件下培养48 h,发酵液中的γ-氨基丁酸的含量为6.15 g/L,是优化前的2.91倍。     

川西高原传统发酵牦牛酸乳中高产γ氨基丁酸乳酸菌筛选及鉴定

为筛选高产γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的乳酸菌,以川西高原传统发酵牦牛乳中分离出的300株乳酸菌为研究对象,采用纸层析法和高效液相色谱法分别对其GABA生产能力进行定性和定量分析,对高产菌株进行体外耐受力实验和肠道黏附性实验,并确定优势菌株的种属。结果表明:300株待测菌株中,有24株具有生成GABA的能力,其中产量较高的5株菌分别为:菌株84（1.587 g/L）、菌株155（1.352 g/L）、菌株32（1.124 g/L）、菌株146（1.115 g/L）和菌株172（1.007 g/L）。菌株84在不同pH环境中处理3 h后有20%以上存活率,最高达到50.83%,为5株菌株中存活率最高。菌株32的存活率均能保持在10%~20%,在各pH环境中变化平稳,表明菌株84和菌株32具有良好的胃液耐受力,其余3株乳酸菌不耐酸性环境。在模拟肠液中反应4 h后,菌株84的乳酸菌存活率为37.57%,菌株32为12.8%,表明菌株84对人工肠液的耐受力稍高于菌株32。菌株32对胆盐的耐受力低于菌株84,而菌株84虽对NaCl有较好的耐受力,但较菌株32有一定差距,稳定性较差。在对肠道细胞的黏附实验中,菌株84的黏附能力高于菌株32。通过形态学特征、生理生化实验和16S rDNA基因鉴定,确定菌株84为发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）。本研究为川西地区传统发酵牦牛酸乳中功能性益生菌研究提供了参考。     

产GABA菌株的诱变选育及培养基优化的研究

γ-氨基丁酸是一种天然存在的非蛋白质氨基酸,具有多种对人体有益的功能。通过对一株GABA高产乳酸菌进行紫外诱变,诱变后得到1株高产GABA突变株LP-S2,GABA产量平均达到7.274g/L,比出发菌株提高了53.07%。通过连续传代遗传稳定性较好。对突变株LP-S2进行发酵培养基的优化。最终GABA最大产量达到9.703g/L。通过紫外诱变的方法,扩大了GABA产生菌来源。为发酵法生产GABA奠定了更好的基础。     

纳豆芽孢杆菌TK-2产γ-聚谷氨酸发酵工艺优化

以γ-聚谷氨酸（γ-PGA）的产量为评价指标,在单因素试验基础上,利用正交试验法对纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）TK-2产γ-PGA的发酵工艺进行优化,并对其发酵产物进行高效液相色谱（HPLC）分析。结果表明,最佳培养基配方是葡萄糖2.5%,蛋白胨2.5%,味精2%,pH值7.5;最佳发酵条件是装液量70 mL/250 mL,接种量2%,发酵温度37 ℃,转速140 r/min,在此优化条件下进行验证试验,γ-PGA产量为11.48 g/L,提高了57.2%。HPLC分析表明,γ-PGA是谷氨酸的一种聚合物,其水解产物只有一种氨基酸。     

响应面法优化假丝酵母Y6产γ-氨基丁酸发酵工艺

从火龙果果实表面上筛选出一株发酵产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)假丝酵母菌菌株Y6(Candida sp.)。用反相高效液相色谱测定发酵液中GABA含量。响应面试验确定其最适培养基成分为:蔗糖23 g/L、麸皮65 g/L、L-谷氨酸6 g/L、磷酸吡哆醛0.5 mmol/L。最适培养条件为初始p H 4.5、培养温度28℃、转速200 r/min、培养时间3.5 d。结果表明:优化之后GABA的产量提高了72%。     

布氏乳杆菌产γ-氨基丁酸发酵条件的优化

从中国传统发酵蔬菜中分离获得2株高产γ-氨基丁酸的布氏乳杆菌S37和布氏乳杆菌J68,为进一步提高其产γ-氨基丁酸的能力,对菌株的发酵条件进行优化。结果表明,2株菌产γ-氨基丁酸的最优条件为:发酵时间72 h、发酵温度35℃、底物L-谷氨酸钠浓度400 mmol/L、初始pH 5.0。在此条件下,菌株的γ-氨基丁酸产量分别为233.9 mmol/L和159.3 mmol/L,对应的L-谷氨酸钠转化率分别为58.5%和39.8%。单因素试验发现叶酸、L-半胱氨酸和氯化锰的添加能显著提高菌株的γ-氨基丁酸产量,在此基础上进一步通过响应面试验对其进行优化,发现对于菌株S37最优添加水平分别为8.37 mg/L、0.94 g/L和0.60 g/L,对于菌株J68其最优添加水平分别为10.16 mg/L、0.97 g/L和0.60 g/L。在该最优条件下,2株菌的γ-氨基丁酸产量分别达到312.6 mmol/L和251.2 mmol/L,对应的L-谷氨酸钠转化率分别为78.2%和62.8%。     

Lactococcus raffinolactis Y-12产γ-氨基丁酸发酵条件优化

为提高乳球菌产γ-氨基丁酸的能力,采用响应面法优化棉籽糖乳球菌Y-12产γ-氨基丁酸发酵条件。在单因素试验结果基础上,选择发酵温度、发酵时间和初始p H为自变量,以GABA产量为响应值,运用Box-Behnken法设计3因素3水平响应面设计。结果表明,响应面模型与实际情况拟合良好,能够较好预测GABA产量。获得最佳发酵条件为接种量4%、发酵温度34℃、发酵时间73h和初始pH 6.0,在此条件下GABA产量为4.06 g/L,与理论值(4.153 g/L)相比,相对误差仅为2.29%。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及发酵过程研究

从不同泡菜中筛选到6株产γ-氨基丁酸(GABA)的乳酸菌,其中A号乳酸菌产量相对较高,GABA产量为1.261 g/L。A号菌株经16S rDNA鉴定为植物乳杆菌,初步命名为Lactobacillus plantarum WZ011。通过单因素和正交设计方法对其发酵培养基进行优化,得到最佳培养基成分(g/L):葡萄糖13,酵母膏5,谷氨酸钠12,盐酸吡哆醇0.15,无水乙酸钠2,MgSO4.7H2O 0.02,MnSO4.4H2O 0.001,FeSO4.7H2O 0.001,NaCl 0.001。Lactobacillus plantarum WZ011发酵动力学曲线表明GABA的发酵过程大致分为菌体生长与产物生成2个阶段。降低培养基的氮源含量和添加盐酸吡哆醇,谷氨酸钠的利用率提高至99%且GABA生产速率提高了2倍多。优化后GABA最高产量可达5.814 g/L,比优化前提高了79%,且提前了48 h进入GABA生产稳定期。     

响应面法优化红曲霉X27液态发酵产γ-氨基丁酸工艺条件

基于P-B法试验的结果,利用响应面法对红曲霉菌株X27液态发酵产γ-氨基丁酸(GABA)的工艺条件进行了优化。Plackett-Burman法确定了红曲霉X27液体发酵产GABA的三个主要的影响因素(温度,pH和通气量);然后利用响应面分析方法,确定其最优工艺条件为:34℃,pH 5.5,通气量120 L/h,其GA-BA产量可达9.18 g/L。     

高效转化木聚糖为乳酸植物乳杆菌L3的诱变选育及发酵条件的优化

以植物乳杆菌(Lactobacillus.pentosus)L3为出发菌株,进行紫外线和硫酸二乙酯(DES)诱变处理以提高其转化木聚糖生产乳酸的能力.经紫外线和DES诱变处理,得到突变菌株L.pentosus L35-6,其乳酸产量为71.2 g/L,比诱变前提高了58.2%.并对其生长及乳酸发酵的条件进行了优化:最适温度为40℃,pH6.5,转速60r/min振荡培养发酵72 h效果最好.     

发酵鹰嘴豆乳产γ-氨基丁酸乳酸菌的复合诱变选育

采用复合诱变的方式提高乳酸菌发酵鹰嘴豆乳产γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的能力,为开发富含GABA的功能性食品打下基础。以植物乳杆菌M-6作为出发菌株,分别进行紫外、紫外-氯化锂复合诱变,确定紫外照射最佳时间为240 s,氯化锂最佳质量分数为1.25%。采用谷氨酸钠（monosodium glutamate,MSG）平板法、纸层析法、berthelot比色法和高效液相色谱法对突变株的产GABA特性进行检测,筛选到21?株GABA产量高于出发菌株的菌株,其中紫外-氯化锂诱变所得突变株UL-4产量最高,在MRSG培养基（含1%?MSG）和鹰嘴豆乳（含0.2%?MSG）里的产量分别为899.27?mg/L和369.53?mg/L,比出发菌株分别提高64.25%和30.46%,具有良好的遗传稳定性。     

发酵鱼酱酸产GABA乳酸菌的分离筛选及发酵特性

从传统发酵鱼酱酸中筛选出产γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）的乳酸菌并分析其菌株发酵特性。通过薄层色谱法定性、Berthelot比色法定量获得产GABA菌株，并进行耐酸、耐胆盐、氨基酸脱羧酶活性、抑菌性、生长曲线及pH值、产酸速率等菌株发酵特性分析。结果表明：从分离自鱼酱酸不同发酵阶段的387 株乳酸菌中，获得15 株典型产GABA菌株，包括2 株食窦魏斯氏菌（Weissella cibaria）、1 株熊蜂魏斯氏菌（Weissella bombi）、11 株植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和1 株戊糖乳杆菌（Lactobacillus pentosus）。15 株乳酸菌产GABA能力及发酵特性在主成分分析图上差异显著，其中食窦魏斯氏菌Y113产GABA量为0.239 mg/mL，高于其他菌株；植物乳杆菌Y279和Y64展现出较好的耐酸性、耐胆盐性、抑菌性、无氨基酸脱羧酶活性、生长速率及产酸速率快的特点。鉴于其优良的发酵特性、益生特性及产GABA能力，菌株Y279可作为鱼酱酸工业化、标准化生产的潜在优良菌株。