高产γ-氨基丁酸的双歧杆菌的筛选及对抑郁细胞模型的改善作用

为了筛选出具有缓解抑郁作用的菌株,本研究以94株双歧杆菌为研究对象,以胆盐水解酶活性、抗生素耐性、抗逆性、粘附性作为益生菌评价的基本指标;以高产γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)作为潜在抗抑郁症菌株的筛选指标;最后通过体外抑郁细胞模型试验,研究菌株对抑郁细胞模型的改善作用,进而评价菌株改善抑郁的潜力。结果显示:13株双歧杆菌的胆盐水解酶活性较高,且都不具有种属特异性耐性之外的抗生素耐性。耐酸耐胆盐实验证明:双歧杆菌ZT3、84和95都具有较高的抗逆性能;粘附结果表明:双歧杆菌91、92、95和98具有较强的粘附能力,粘附能力分别为:19.34、33.77、23.23、20.46 CFU/Cell。13株双歧杆菌产GABA能力检测结果显示,双歧杆菌98和95的GABA的产量较高,分别为285.0和232.8 mg/L。抑郁细胞模型试验结果显示:高、中、低剂量高产GABA的双歧杆菌98都具有缓解CORT诱导的细胞损伤的能力,而只有高剂量的双岐杆菌95可以缓解CORT诱导的细胞损伤。由于双歧杆菌98、95具有安全的抗生素耐受范围,较高的酸、胆盐耐受性和粘附能力以及高产GABA和缓解细胞模型损伤的能力,因此,其可以作为潜在的改善抑郁症状的菌株。     

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。     

富硒鲜稻谷直接制备发芽糙米生产工艺条件优化研究

采用单因素和正交试验,以发芽糙米的发芽率、吸水率以及γ-氨基丁酸为评价指标,确定了鲜稻谷发芽糙米最优的发芽工艺:浸泡时间为18h、浸泡温度为33～35℃、发芽时间为18h、发芽温度为30℃,正交试验中发芽糙米中γ-氨基丁酸含量最高的可达701mg/kg,是未发芽糙米(30.6mg/kg)的22.9倍。     

γ-氨基丁酸的生理功能及其在食品中的应用研究进展

综述了γ-氨基丁酸(GABA)的生理功能及其在食品中的应用,并对它今后的研究方向进行了展望。     

米糠发酵产γ-氨基丁酸条件优化的研究

以新鲜米糠为原料,加入乳酸菌进行发酵生产米糠γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric,GABA),对发酵条件进行研究。探讨了在不同的发酵温度、发酵时间、乳酸菌添加量和嗜热链球菌S1和保加利亚乳杆菌L1比例对米糠发酵液中γ-氨基丁酸含量的影响。在单因素试验的基础上,选择四因素三水平进行正交试验优化工艺参数。结果表明,乳酸菌添加量3%、发酵温度48℃、嗜热链球菌S1∶保加利亚乳杆菌L1=1∶2、发酵时间24 h。在此条件下γ-氨基丁酸含量为320.61 mg/100 g。     

海蓬子发芽富集γ-氨基丁酸和黄酮类化合物的条件优化及关键酶活性的研究

以海蓬子种子为试验材料,发芽率为指标,采用单因素考察方法确定因素水平,再以发芽率、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)和黄酮类化合物含量为指标,采用正交试验法对富集条件进行优化,在最优条件下,探究关键酶活性变化对活性物质富集的影响。结果表明,海蓬子发芽富集的最优条件为:NaCl浓度为7.5 g/L,pH 8,GA3浓度为5 mg/L,温度为24℃;在最优条件下,谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)和二胺氧化酶(diamine oxidase,DAO)活性先升高后下降,促进了GABA的积累,在第5天GABA含量达到最大值310.26 mg/100 g,是未发芽种子的3.5倍;丙氨酸解氨酶(phenylalanine aminolyase,PAL)、肉桂酸4-羟基化酶(cinnamicacid-4-hydroxylase,C4H)和4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate-CoA ligase,4CL)活性先升高后下降,与黄酮类化合物变化趋势一致,在第5天黄酮类化合物含量达到最大值31.76μg/mL,是未发芽种子的2.0倍。     

产γ-氨基丁酸乳杆菌高效筛选方法的建立

本研究首先发现11株短乳杆菌皆产生大量气体导致培养管盖子弹起,进一步对48 h发酵液pH进行测定,发现有3株菌的发酵液具有较高pH,薄层层析结果表明产生大量气体且发酵液pH较高的菌株能够产生γ-氨基丁酸（GABA）,进一步通过质谱实验验证,产量分别是124.14、203.00、211.50 mg/L。通过高效测序发现11株短乳杆菌GABA合成基因簇结构和核酸序列基本相同,因此在基因层面无法实现高效筛选。根据GABA生物合成过程中产生二氧化碳及消耗氢离子的现象建立高效筛选方法。进一步对220株植物乳杆菌进行产气观察结合pH测定判定菌株是否产GABA,并通过薄层色谱进行验证,表明此方法可行。该方法具有低成本高效的特点,能够快速从大量乳杆菌中筛选出产GABA菌株。     

γ-氨基丁酸生物合成研究进展

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）是一种重要的四碳非蛋白质氨基酸,具有改善睡眠质量、促进新陈代谢、降血压、降血糖等多种生理功能被应用于食品医药领域。目前,GABA 主要通过化学合成、植物富集及生物合成等方式获取,其中生物合成因安全性高、绿色环保、周期短、成本低而备受关注。但是生物合成GABA 仍存在一系列瓶颈问题限制其产量进一步提升,如缺乏高效底盘菌株、限速酶酶活性低、菌株与限速酶最适pH 值不兼容、从头合成底物利用率低、代谢压力影响菌株生长等。随着GABA 市场需求量不断增加,解决生物合成GABA 产量不足的问题迫在眉睫。该文聚焦当前GABA 生物合成及其产量提高策略,从筛选高产野生型菌株及诱变育种、构建辅酶因子回补途径、限速酶定向改造、代谢流重塑、多菌株共培养等方面进行综述,并对GABA 生物合成的机遇与挑战进行展望。     

超声辅助吐温80提取发芽小米GABA和多酚的工艺优化

采用超声辅助吐温80优化发芽小米γ-氨基丁酸（gamma-amino butyric acid,GABA）和多酚提取工艺。以GABA和多酚得率为考察指标,通过单因素试验探究吐温80质量分数、超声温度、超声时间、料液比、超声功率对GABA得率的影响,设计正交试验优化GABA提取工艺;通过单因素试验探究吐温80添加量、超声温度、超声时间、料液比4个因素对多酚得率的影响,以响应面试验设计优化多酚提取工艺。结果表明：超声辅助吐温80提取GABA的最佳工艺条件为吐温80质量分数6%、超声温度35℃、超声时间25 min、料液比1∶18（g/mL）、超声功率126 W,此条件下GABA得率为4.70 mg/g;提取多酚的最佳工艺条件为吐温80质量分数9%、超声温度42℃、超声时间19 min、料液比 1∶12.5（g/mL）,此条件下多酚得率为 1.99 mg/g。     

固定化短乳杆菌催化合成γ-氨基丁酸的研究

以海藻酸钠为载体,包埋法固定化短乳杆菌,催化L-谷氨酸钠合成γ-氨基丁酸,通过正交试验对细胞固定化条件进行优化,并对固定化细胞的酶学性质及操作稳定性进行研究。确定最佳固定化条件为海藻酸钠浓度2.5%、CaCl2浓度3.0%、固定化细胞平均粒径3.2 mm、硬化时间4 h。在此条件下制备的固定化细胞最适酶反应pH值为4.5,最适温度为35℃,且表现出较好的操作稳定性,重复利用至第7次后仍保持53.2%的相对酶活力。