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。     

植物乳杆菌LB-17产γ-氨基丁酸培养基优化

以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum Lb-17）为发酵菌株,以发酵产物γ-氨基丁酸产量为检测参数,对植物乳杆菌发酵产γ-氨基丁酸的发酵培养基进行优化。利用单因素实验和Box-Behnken响应曲面实验对发酵培养基进行优化得到最优培养基为:葡萄糖12.0 g/L、酵母粉18.0 g/L、Ca²⁺ 55.0 mmol/L、Mg²⁺ 60.0 mmol/L、L-谷氨酸钠26.0 g/L。优化后,植物乳杆菌Lb-17发酵γ-氨基丁酸产量达8.037 g/L,是优化前5.49 g/L提高1.5倍。      

短乳杆菌发酵提高糙米中γ-氨基丁酸含量的研究

以获得富含γ-氨基丁酸(GABA)的糙米粉为目的,接种可食用乳酸菌对发酵条件进行优化。通过单因素试验和响应面试验,确定接种短乳杆菌P-14发酵糙米产GABA的最佳条件为:谷氨酸钠(MSG)添加量1%,发酵温度35℃,发酵时间3d,在此条件下,GABA理论含量为864.38mg/100g。经过验证实验,得到GABA含量为(851.24±34.15)mg/100g,与理论含量相近。采用优化后发酵工艺进行发酵的糙米中GABA含量比糙米原料提高了80倍,显示出发酵糙米产GABA的优势。     

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。     

传统乳制品中产γ-氨基丁酸乳酸菌的培养基优化

以分离自蒙古族发酵乳制品中的乳酸菌为研究对象,筛选得到一株可高产γ-氨基丁酸的乳酸乳球菌WH11-1。并通过正交实验对其发酵培养基进行优化,得出最佳培养基组成为:复合碳源质量分数为2%,其中葡萄糖与糊精质量比为3:1,复合氮源中蛋白胨与酵母膏的质量比为1:3,总碳氮比为1:2,盐酸吡哆醛为0.15%。采用优化后的培养基,32℃培养96h,发酵液中γ-氨基丁酸含量可达10.78g/L。      

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。     

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%。     

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。     

短乳杆菌GLB-127发酵制备γ-氨基丁酸

短乳杆菌(Lactobacillus brevis)为国家卫健委批准用于制备γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)的微生物菌种。利用短乳杆菌发酵表达谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase, GAD),将GAD全细胞用于催化L-谷氨酸生产GABA的研究具有重要意义。采用扫描电子显微镜与分子生物学手段鉴定了1株短乳杆菌GLB-127,构建了该乳酸菌的系统发育树。通过优化发酵及转化条件,包括培养转速、培养温度及全细胞催化酶加量等条件,初步确定了短乳杆菌制备GABA的工艺;然后又对发酵培养基进行了优化,使得GAD活力及GABA产量有了明显提升。经10 L发酵罐放大培养,GABA质量浓度达到了345.1 g/L,转化率为98.5%,GAD活力达315.9 U/g。该研究为新食品原料GABA的工业化生产奠定了基础。     

乳酸乳球菌发酵生产γ-氨基丁酸的条件优化

通过对乳酸乳球菌的发酵培养基及发酵条件进行优化,得到有利十GABA产量的培养基组分为葡萄糖10g/L、混合氮15g/L、混合氮源(柠檬酸二三铵:硫酸铵)成分比例2:1、谷氨酸20g/L:有利于GABA产量的发酵条件为培养基仞始pH6.5、培养温度30℃、培养时间26h.在最佳培养基组合和发酵条件下,发酵液中GABA的产量达9.01g/L.     

利用响应面分析法优化γ-氨基丁酸发酵培养基

通过响应面分析的方法对发酵生产γ 氨基丁酸(GABA)的培养基进行优化.利用二水平正交试验考察葡萄糖、豆饼粉、玉米浆、K2HPO4、吐温 80、起始pH值和谷氨酸钠(MSG)对发酵生产GABA的影响.利用极差分析找出主要影响因子:分别为豆饼粉、玉米浆和葡萄糖.利用中心组合设计与响应面分析进一步考察主要影响因子并确定了最佳培养基的组成.在优化培养基中,GABA产量增加约4倍,达到3.63g/L,实验值与预测值基本相符.     

短乳杆菌和植物乳杆菌产γ-氨基丁酸及其关键基因的研究

为研究乳杆菌γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的产量以及其与谷氨酸脱羧酶系统关键基因表达的相关性,实验结合GABA产量、基因组学调查和谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)系统基因的扩增结果,发现产GABA的菌株在短乳杆菌、植物乳杆菌中分布较多,这2个种属可作为产GABA菌株的主要筛选对象。通过qRT-PCR研究短乳杆菌和植物乳杆菌不同生长时期GAD相关基因转录情况,结果表明,短乳杆菌的gad B和gad C的表达量变化情况相似,且在对数后期或稳定前期达到高峰。文中的短乳杆菌高产GABA可能与其gad C和gad B的高表达有关。植物乳杆菌的gad B表达变化与短乳杆菌类似,但是与GABA的产量之间相关性较弱,可能存在其他因素的影响。该研究为产GABA菌株的筛选,乳杆菌中GAD基因的表达调控,GABA发酵工艺的优化提供了理论基础。     

高产γ-氨基丁酸植物乳杆菌的微波诱变育种

目的利用微波辐照对植物乳酸杆菌进行诱变育种,筛选高产γ-氨基丁酸的正突变菌株。方法以TYG为发酵培养基,37.0℃培养48 h后,测定微波诱变后的植物乳杆菌产γ-氨基丁酸的量。结果诱变后突变菌株W_(462)S_5的γ-氨基丁酸的产量为9.18 g/L,相比于未诱变前的产量(4.64 g/L),提高了97.84%。对正突变菌株W_(462)S_5进行8次传代培养发酵,测得γ-氨基丁酸的产量较为稳定,表明W_(462)S_5是一株遗传性状稳定的正突变菌株。结论微波诱变菌株不仅有操作简单、设备常见、实验条件易于控制等优点,且选育出的菌株具有培养周期短、易于分离纯化、遗传性状稳定等优势。将此方法应用于发酵γ-氨基丁酸生产中,具有一定的研究意义。     

高产γ-氨基丁酸植物乳杆菌的益生特性

采用植物乳杆菌UL-4发酵生产富含γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的鹰嘴豆乳,并通过检测此菌株的耐酸、耐胆盐、抑菌、表面特性、降解胆固醇和甘油三酯的能力评价其益生特性。结果表明：菌株发酵鹰嘴豆乳48 h后,活菌数为7.81（lg（CFU/mL））,GABA产量为371.14 mg/L。pH值为2、3、4时,菌株的存活率分别为46.67%、91.81%、174.21%;在质量分数为0.03%、0.15%和0.3%胆盐中的存活率分别为382.83%、91.81%、56.28%,显示出良好的耐酸耐胆盐特性;菌株的表面凝集性和疏水性分别为52.49%和61.50%,在肠道具备一定的黏附和定植能力;菌株具有良好的抑菌特性,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌的抑菌圈直径分别为14.40、15.77、13.36 mm;菌株具备对胆固醇和甘油三酯的降解能力,降解率分别为73.23%和19.11%。植物乳杆菌UL-4能够发酵鹰嘴豆乳产GABA,又具有良好的益生特性,可用于开发功能性食品。     

响应面法优化保加利亚乳杆菌发酵米胚芽培养基

采用响应面法优化保加利亚乳杆菌发酵米胚芽培养基。首先通过两水平设计的Plackett-Burman实验分析8种因素对γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）产量的影响,确定培养基中玉米浆干粉、玉米淀粉、菊粉对发酵液中GABA含量影响最显著（p<0.05）。然后通过响应面分析得到的最佳回归方程确定了培养基最佳配比:玉米浆干粉1.3%,玉米淀粉1.8%,菊粉1.2%,在此条件下发酵液中GABA含量为3.15g/L。      

γ-氨基丁酸发酵乳的研制

通过内蒙古发酵乳制品中分离出的高产γ-氨基丁酸(GABA)的菌株与传统发酵酸奶的菌株(德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌)相结合,研制出GABA发酵乳。采用16S rDNA序列分析,对分离到的菌株进行了属种鉴定;通过菌株复配、优化发酵温度和接种量,使最终的产品性状优良,且保证GABA的产量相对较高;并用高效液相色谱技术检测产品中GABA的含量。结果表明:分离出的高产GABA的菌属于植物乳杆菌;当植物乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌比例为0.5∶0.5∶1.5,接种量为2%,发酵温度为43℃时,产品的性状最优,且GABA的产量也相对较高;运用高效液相色谱法测得发酵乳中GABA的含量为1.515 1 g/L。该菌株作为发酵剂,将对今后开发新型功能性乳制品提供基础。     

传统乳制品中产γ-氧基丁酸乳酸菌的培养基优化

以分离自蒙古族发酵乳制品中的乳酸菌为研究对象,筛选得到一株可高产γ-氨基丁酸的乳酸乳球菌WH11-1.并通过正交实验对其发酵培养基进行优化,得出最佳培养基组成为:复合碳源质量分数为2%,其中葡萄糖与糊精质量比为3∶1,复合氮源中蛋白胨与酵母膏的质量比为1∶3,总碳氮比为1∶2,盐酸吡哆醛为0.15%.采用优化后的培养基,32℃培养96h,发酵液中γ-氨基丁酸含量可达10.78g/L.     

富含γ-氨基丁酸藜麦发酵饮料工艺优化

以藜麦为原料,用短乳杆菌CGMCC 1.214和乳酸乳球菌CGMCC 1.62进行混合发酵,得到一种富含益生菌和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的藜麦非乳益生菌发酵饮料。在单因素实验基础上,采用响应面法考察接菌量、发酵温度与发酵时间对饮料中GABA含量和活菌数的影响。结果表明,在短乳杆菌:乳酸乳球菌=1:1的情况下,接菌量3.6%、发酵温度为31.0 ℃、发酵时间为22 h,测得发酵液中GABA含量为(0.681±0.003) mg/mL,活菌数为(9.176±0.001)lg (CFU/mL),与模型预测相对误差≤1%,与模型预测值吻合。藜麦益生菌饮料在保存藜麦营养物质的同时增加益生菌保健作用,为藜麦功能性食品研究提供新的理论依据。     

鼠李糖乳杆菌LP216高密度发酵培养基优化

为提高鼠李糖乳酸杆菌LP216生产效益,通过单因素试验、Plackett-Burman（PB）试验和Box-Behnken（BB）试验,对菌株LP216发酵培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为酵母提取物16 g/L、蛋白胨13 g/L、葡萄糖30 g/L、牛肉膏5 g/L、CH3COONa 4 g/L、吐温80 1.5 g/L、MgSO4·7H2O 0.25 g/L、柠檬酸二胺2.0 g/L、K2HPO4 2.0 g/L、MnSO4 0.2 g/L。在此优化条件下,菌株LP216活菌数达8.9×109 CFU/mL,是对照组（MRS培养基）活菌数（3.28×109 CFU/mL）的2.71倍。     

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%。