双菌种混合发酵制备富含γ-氨基丁酸酸奶工艺优化

为提升富含γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid,GABA）酸奶中GABA的含量与品质,以脱脂复原乳液为主要原料,以课题组前期筛选的在乳基底物中具备高产GABA潜力的乳酸乳球菌乳酸亚种为发酵剂,以活菌数、GABA产量、L-谷氨酸钠（L-Glu-Na）残留和感官评定等为评价指标,对富含GABA酸奶的发酵工艺进行优化。经单因素实验和均匀试验,推导出双菌种混合发酵脱脂复原乳的模型方程,并确定发酵工艺最优条件。结果表明,复配菌种为干酪乳杆菌;乳酸乳球菌乳酸亚种和干酪乳杆菌复配比例为1:3,发酵时间为48 h,发酵温度为32 ℃,L-Glu-Na添加量为8 g/L;在此最优发酵工艺最优条件下,GABA产量为4.10±0.10 g/L,是优化前的3.78倍。此外酸奶中活菌数为3.03×1010±1.75×1010 CFU/g,酸度值为129.67±2.08 °T,L-Glu-Na残留为0.11±0.01 g/L,各项指标满足GB 19302-2010《食品安全国家标准 发酵乳》中要求,综合感官评分78.42±4.63 分。该工艺有望为更多富含GABA发酵乳制品的开发奠定基础。     

富含γ-氨基丁酸酸奶对小鼠睡眠的促进作用

采用ICR小鼠体内实验探讨富含GABA酸奶对小鼠睡眠的促进作用及机制。通过戊巴比妥钠阈下剂量催眠实验、延长戊巴比妥钠睡眠时长实验、巴比妥钠睡眠潜伏期实验研究富含GABA酸奶对小鼠睡眠的改善作用，通过测定小鼠血清和脑组织中的Gly、GABA、5-HT和Glu的含量变化探讨富含GABA酸奶对PCPA所致小鼠失眠模型的改善机制。结果显示，与阴性对照组比，富含GABA酸奶80 mg/kg、160 mg/kg剂量组小鼠入睡率均由0显著提高至60%（p<0.05）；富含GABA酸奶（80 mg/kg）组能将小鼠睡眠时长由43.40 min显著延长至156.20 min（p<0.05）；但富含GABA酸奶各剂量组均无缩短小鼠睡眠潜伏期的作用。在失眠实验中，与失眠模型组比，富含GABA酸奶能够显著增加失眠小鼠脑组织中抑制性氨基酸GABA和Gly的含量（p<0.05），GABA含量升至1.10 ng/mL，Gly含量升至28.78 ng/mL。本研究结果显示，富含GABA酸奶能够有效延长ICR小鼠的睡眠时长，改善小鼠的失眠状态，其机制与增加小鼠脑内抑制性递质GABA及Gly的含量有关。     

制备富含γ-氨基丁酸酸奶的乳酸菌筛选及相关特性分析

为获得能够在乳基底物中生产富含γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)酸奶所需的食品安全级乳酸菌,从国内市售发酵食品中分离出171株乳酸菌作为实验菌株。采用16S rDNA序列分析对实验菌株进行种属鉴定,采用改进后的高效液相色谱法(HPLC)测定发酵后GABA产量。经肉汤培养基初筛和乳基底物培养基复筛,得到一株在乳基底物中具备高产GABA潜力的乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp.lactis),编号4043。将该菌以3%(V/V)接种于含L-谷氨酸钠(L-Glu-Na)2 g/L的10%(m/V)乳基底物培养基中,在30℃下单菌种发酵48 h,GABA产量约0.39 g/L,在目前属于较高水平。该菌能够代谢葡萄糖、半乳糖等18种糖分。将其于30℃下接种于M17培养基中,对数生长期为2~8 h。该菌持续产酸能力较弱,在pH值3~5.5的环境中具备良好的酸耐受性,菌株自凝聚力良好,但对胆盐的耐受性极差;且属于表面弱疏水性菌株,粘附特性较差,难以在人体肠道内有效粘附与定植,不适宜作为胃肠道内益生菌。该菌可作为多菌种混合发酵生产富含GABA的酸奶的发酵剂。