葡萄糖酸钠的结晶热力学研究

对葡萄糖酸钠的结晶热力学特性进行了研究,考察了温度、溶剂组成、pH、杂质等对葡萄糖酸钠溶解度的影响。结果表明,葡萄糖酸钠在水中的溶解度很高,25℃时的溶解度达到61.53g;葡萄糖酸钠微溶于乙醇,乙醇的加入可明显降低葡萄糖酸钠的溶解度;pH在4～7之间对葡萄糖酸钠溶解度无明显影响;发酵液中残留的葡萄糖对葡萄糖酸钠溶解度没有影响,而柠檬酸钠会略微降低葡萄糖酸钠的溶解度。同时测定了发酵处理液中葡萄糖酸钠的介稳区宽度,为发酵液中葡萄糖酸钠的结晶提供了热力学依据。     

利用小麦胚芽制备GABA

探讨以小麦胚芽为原料,通过添加谷氨酸和吡哆素来实现γ-氨基丁酸(GABA)的生物转化,为研发食品来源的高安全性的GABA提供理论基础。以单因素实验(谷氨酸添加量、反应温度、反应时间和反应液pH)为基础,采用响应面分析法对制备GABA工艺参数进行优化,结果表明,最优反应条件为,谷氨酸添加量为80 g/L,反应液pH为5.6时,小麦胚芽中的谷氨酸脱羧酶酶活最高,并在反应温度为40℃反应4 h,最终可以生成GABA(35.42±2.19)mg/L(RSD=1.94%)。本研究建立的小麦胚芽制备GABA二次线性回归模型准确有效,优化制备工艺参数是可行的。     

米糠中γ-氨基丁酸的富集及纯化工艺研究

以米糠为原料,利用米糠中高活性谷氨酸脱羧酶(GAD)进行γ-氨基丁酸(GABA)的富集实验,并采用阳离子交换树脂对富集液中GABA进行分离纯化。结果表明:采用0.02mol/LpH5.6的Na2HPO4-柠檬酸缓冲液进行GABA富集实验,反应16h后可得到GABA2900mg/100g米糠。采用D001大孔强酸性阳离子交换树脂对该富集液进行纯化实验,调节富集液pH2.0,以2mg/mL的浓度上样吸附,2mol/L的氨水浓度进行洗脱,最终可得γ-氨基丁酸纯度61.25%。     

从植物乳杆菌全细胞转化液中分离纯化γ-氨基丁酸的工艺研究

前期筛选获得1株高效转化L-谷氨酸为γ-氨基丁酸(GABA)的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)GB01-21,该菌以浓度200 g/L的L-谷氨酸为底物,发酵20 h左右,能以99%的摩尔转化率生产γ-氨基丁酸,产物γ-氨基丁酸的终浓度可达140 g/L左右。从全细胞转化液中分离纯化γ-氨基丁酸,着重对脱色工艺进行了研究,考察了温度、时间、pH和活性炭添加量对脱色效果的影响。通过单因素实验的基础上的正交实验分析,确定了脱色最佳工艺条件为粉末活性炭(150～200目)用量为1.5%,脱色温度70℃,pH值4.0,脱色时间40 min,γ-氨基丁酸转化液的脱色率高达98.42%,γ-氨基丁酸的保留率可达97.23%。随后对γ-氨基丁酸转化液进行初步分离纯化,最终测得γ-氨基丁酸的回收率89.4%,纯度为96.7%。     

南瓜谷氨酸脱羧酶酶学特性及γ-氨基丁酸富集条件

对生鲜南瓜(Cucurbita moschata)所含谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)的最适反应温度、最适pH、热稳定性和冷冻稳定性等酶学特性进行研究,并利用其富集γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,GABA),探索了反应时间、南瓜品种、缓冲体系、南瓜及味精添加量、料水比对富集效果的影响。结果表明,南瓜GAD最适反应温度为30~35 ℃,最适pH为5.8。南瓜GAD对热比较敏感,50 ℃保温30 min,酶活力损失20%,70 ℃以上保温30 min可导致酶活力完全丧失。冷冻对GAD影响较小,但长期冷冻仍会导致酶活力损失,冷冻8周酶活力损失36%。GABA最适富集条件为:以pH5.8,0.2 mol/L磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液作为反应溶液,南瓜与缓冲液比例为1:3,南瓜添加量25%,味精添加量1.5%,30 ℃反应18 h,反应液中GABA浓度可达7633.2 mg/L,转化率为93.3%,单位质量南瓜GABA富集量为30.5 mg/g,与未富集时相比提高了132倍。     

青稞麦麸γ-氨基丁酸的制备条件优化

以青稞麸皮为原料,利用内源谷氨酸脱羧酶(GAD)和外源添加谷氨酸钠及磷酸吡哆醛(PLP)富集γ-氨基丁酸(GABA)。在比较不同品种GABA富集能力差异的基础上,采用以pH值、料液比、外源谷氨酸钠和磷酸吡哆醛浓度、反应温度和时间为变量的单因素实验和正交试验方法,得到GABA富集的优化工艺条件。结合青稞麸皮分级制备GABA的比较试验结果,建立GABA的高效制备方法:麸皮脱皮率4.23%~6.43%,料液比140∶1(g/L),反应时间12 h,反应温度35 ℃,添加谷氨酸钠浓度为8 mmol/L,PLP浓度为18 μmol/L。利用该方法获得的GABA最高产量为19.57 mmol/L,外源底物转化率在97%以上。     

嗜热链球菌QYW-LYS1静息细胞转化法生成GABA转化条件研究

为增加嗜热链球菌QYW-LYS1静息细胞转化生成γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,GABA)的产量,提高转化效率,通过单因素试验及响应面优化,确定嗜热链球菌QYW-LYS1静息细胞的最佳转化条件。单因素实验结果表明当静息细胞浓度为10g/L,初始pH4.4,温度34℃时,GABA产量最高。响应面优化确定嗜热链球菌QYW-LYS1的最佳转化条件为静息细胞浓度12g/L、初始pH4.4、温度34℃,在此条件下嗜热链球菌QYW-LYS1的GABA产量为5.46g/L,转化率达91.41%。结果表明,嗜热链球菌QYW-LYS1具有良好合成GABA能力,通过响应面优化产量显著提高。此外,从单因素实验结果发现,在同等转化反应条件下,反应体系pH变化越大,GABA产量越高,pH变化与细胞谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)活力呈正相关。     

谷氨酸脱羧酶基因的挖掘、表征及全细胞制备γ-氨基丁酸的研究

γ-氨基丁酸是一种重要的生物活性因子,通过谷氨酸脱羧酶（GAD）使L-谷氨酸脱羧而合成。作者首先将酿酒酵母谷氨酸脱羧酶基因进行克隆并实现其在大肠杆菌中表达。通过亲和层析纯化获得了比活力高达66.55 U/mg的重组酶ScGAD。进一步酶学性质分析结果表明,ScGAD最适反应温度为60 ℃,最适反应pH 为4.0,且在30~50 ℃、pH 4.0~9.0时表现出优越的稳定性;其动力学参数Km为14.28 mmol/L,对L-谷氨酸具有较好的亲和力。最后通过全细胞制备γ-氨基丁酸（GABA）的最适条件探究,得到GABA生成效率最高的条件为60 ℃、pH 4.0,在此条件下,100 mmol/L底物L-谷氨酸经全细胞催化可合成GABA 35.9 g/（g·h）。该研究为GABA高效生产提供依据。     

利用米糠内源性蛋白酶和谷氨酸脱羧酶制备γ-氨基丁酸

研究了利用米糠内源性蛋白酶和谷氨酸脱羧酶富集γ-氨基丁酸(GABA)的工艺,通过正交实验得到最佳富集工艺条件是:温度44℃,料液比18∶,pH值5.2,时间6 h,反应中的限制性酶并非谷氨酸脱羧酶(GAD),而是米糠内源性蛋白酶。GA-BA的得率提高到242 mg/100 g米糠,经胶体磨作用,GABA的含量可达321 mg/100 g米糠。     

不同处理方法对海稻米中γ-氨基丁酸提取率的影响

以海稻米为研究对象,研究提取温度、提取溶剂、料液比、提取时间、提取次数等5个因素对海稻米中γ-氨基丁酸(GABA)提取率的影响,采用正交试验分析方法确定海稻米中GABA最优工艺条件。结果表明:海稻米中GABA的最佳提取工艺为:提取溶剂为水、提取时间为1 h、提取次数3次、提取温度60℃、提取物料比1 g∶15 m L,在此提取条件下的提取率为6. 2μg/g。     

重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成γ-氨基丁酸条件的优化

研究重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的适宜条件。检测温度、p H值、表面活性剂、金属离子、底物与菌体质量比以及反应体系体积对GABA转化效率的影响。结果表明:最优转化条件为:转化体系5 m L、底物L-谷氨酸钠浓度0.1 mol/L、重组大肠杆菌细胞6.4 mg(干质量)、Triton-100体积分数0.06%、Ca2+浓度0.6 mmol/L,转化温度45℃、反应体系p H 4.5。在该体系下反应7 h,GABA合成量达到26.1 g/L,GABA转化效率在1 h时达到最高,为13.8 g/(g h),较优化前提高1.5 倍。     

高GABA发芽糙米制备新方法

采用单因素和正交试验法考察并优化了各种条件对发芽糙米中γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称GABA)含量的影响,确定了发芽糙米中GABA含量达到最高时的发芽条件。结果表明:浸泡12 h后,糙米吸水基本达到饱和,浸泡温度为30℃时,糙米吸水较快且不影响糙米感官品质。糙米最佳发芽条件为:发芽温度30℃、发芽时间24 h、pH5.5、谷氨酸钠浓度12 mmol/L、钙离子浓度0.5%,在该条件下,发芽糙米中GABA的含量可达63.34 mg/100g(干基)。整个制备过程操作简便,适合于工业化生产。     

732阳离子交换树脂对全细胞谷氨酸脱羧酶活性的促进机制

通过对全细胞和纯酶的对比分析,从732阳离子交换树脂对细胞转化体系pH、产物效应和底物效应的影响,对732阳离子交换树脂促进屎肠球菌全细胞谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD,EC4.1.1.15)活力的机制进行了探讨。结果显示:γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)对全细胞GAD活性具有抑制作用,而L-谷氨酸(L-glutamic acid,L-Glu)却无此现象,并且当L-Glu浓度达到200 mmol/L以上时,全细胞GAD活性才达到最大;在pH4.2~5.8条件下,GABA解离为阳离子较L-Glu多,可与树脂平衡时所结合的L-Glu和H+发生离子交换,补充游离L-Glu,减少游离GABA,稳定反应体系pH。研究表明,732阳离子交换树脂可以通过离子交换作用而释放H+、L-Glu和结合GABA,增加反应液游离底物浓度和降低游离产物浓度,并调节反应液pH,增大细胞内外浓度差,加快细胞内外物质运送速度,从而提高全细胞GAD的表观活力。     

γ-氨基丁酸发酵液的絮凝和脱色工艺研究

以壳聚糖作为絮凝剂,对γ-氨基丁酸发酵液的絮凝工艺进行了正交实验优化,确定了最佳的絮凝工艺条件为pH 5.0、壳聚糖用量0.1g/L以及温度20℃,此条件下絮凝率可达97.3%,γ-氨基丁酸损失率仅为1.2%.然后采用大孔脱色树脂对絮凝后的发酵液进行脱色,实验结果表明,用440nm的吸光度能准确表征发酵液中的色素浓度,SD300大孔吸附树脂对GABA发酵液具有较高的脱色率和GABA得率,优化的脱色pH和脱色温度分别为pH 5.0和25℃.该研究结果为从发酵液中分离提纯γ-氨基丁酸奠定了良好的基础.     

利用味精生产的等电废液发酵生产γ-氨基丁酸的研究

γ-氨基丁酸(GABA)是一种重要的抑制性神经递质,具有多种生理功能,研究广泛并且市场前景广阔。研究利用味精厂产生的废液为原料生产γ-氨基丁酸,经过优化后在等电废液中添加葡萄糖15g/L,酵母粉10g/L,在pH值为4.5时30℃静置培养72h,GABA产量为2.7g/L,比优化前产量提高50%。     

唾液链球菌嗜热亚种Y-2细胞转化法制备γ-氨基丁酸

研究反应pH值、反应温度、重金属盐、表面活性剂、底物浓度、菌体质量浓度和磷酸吡哆醛添加量对Streptococcus salivarius subsp.thermophilus Y-2细胞转化法生产γ-氨基丁酸的影响。获得反应体系的最佳组成为:湿菌体25g/L、BaCl2 40mmol/L、Triton X-100体积分数0.02%、L-谷氨酸单钠盐(L-monosodium glutamate,MSG)47.5g/L和L-谷氨酸(L-glutamic acid,L-Glu)90.0g/L。该体系在40℃、pH 4.5和搅拌速度100r/min的最适转化条件下进行反应72h,转化液GABA产量达到了(87.16±4.33)g/L,细胞平均生产力为(48.42±2.41)mg/(h.g),摩尔转化率为(97.60±4.71)%。     

糙米浸泡过程中γ-氨基丁酸的变化

简要论述了γ-氨基丁酸(GABA)的作用及其富集方法。从5个水稻品种中选取湘晚籼11号为原料,研究了糙米在不同浸泡条件下γ-氨基丁酸的变化。发现糙米在浸泡温度40~50℃,Ca2 浓度为0.5mmol/L,pH值为5~6,糙米与谷氨酸钠的比值为1200g/mol的浸泡液中浸泡4h后,其γ-氨基丁酸含量分别达最高。     

循环逆流提取发芽糙米γ-氨基丁酸工艺条件优化

以水为提取溶剂,采用实验室模拟动态逆流提取工艺,并通过响应面实验设计方法对发芽糙米γ-氨基丁酸(GABA)的提取工艺条件进行优化。结果表明:提取温度51℃、单级提取时间59min、液料比5.9∶1(m L/g),提取级数3级,在此条件下,发芽糙米GABA提取率可达到89.35%。     

米糠γ-氨基丁酸富集工艺的研究

研究了米糠中富集γ氨基丁酸(GABA)的工艺,通过正交实验得到最佳富集工艺条件:料液比1∶8, 温度为40℃,时间为8h,pH5. 6,GABA的产量提高到922mg/(100g米糠),并研究了Ca2 浓度和PLP浓度对GABA产量提高的影响。     

浸渍处理鲜切南瓜富集γ-氨基丁酸的工艺优化

采用浸渍处理方法,对鲜切南瓜富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)的工艺和浸渍液组分进行研究。在单因素试验的基础上,通过正交试验优化了鲜切南瓜富集GABA的工艺条件,采用响应面试验设计对影响鲜切南瓜GABA富集的浸渍液组分进行了优化。结果得出,鲜切南瓜富集GABA的最佳工艺为浸渍时间4 h、浸渍温度40℃、浸渍液pH 5.8。极差分析表明,浸渍温度是最主要的影响因素,浸渍时间次之,最后是浸渍液pH。在最佳浸渍工艺下,鲜切南瓜中GABA的含量为0.291 mg/g,是原料中GABA含量的5.43倍; Box-Behnken设计优化的最优浸渍液组分为CaCl_2浓度3.35 mmol/L、谷氨酸钠(MSG)质量浓度10.24 mg/mL和VB_6浓度0.37 mmol/mL,在此条件下鲜切南瓜中GABA含量为0.569 mg/g,是原料的10.62倍,说明浸渍液中添加了外源物质能显著提高鲜切南瓜中GABA含量。方差分析表明,所建的回归模型显著,能很好地预测鲜切南瓜中GABA含量的变化。