利用米糠谷氨酸脱羧酶富集γ-氨基丁酸的新研究

通过一系列实验对传统的直接法与"提酶法"富集米糠γ-氨基丁酸(GABA)进行了比较,结果表明提酶法进一步提高了GABA的产率并且成本几乎没有增加."提酶法"即采用米糠谷氨酸脱羧酶(GAD)粗酶液外加谷氨酸钠来富集GABA,产率达到3 789.1 mg/100 g米糠,在此条件下可进一步采用固定化酶的方法固定化GAD粗酶液中的GAD,从而不仅很大程度上提高GAD的利用率,更方便了后期GABA的纯化工作,适合工业化生产要求.     

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%。     

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%。      

米胚芽酶法制备γ-氨基丁酸的研究

研究了利用米胚芽中的谷氨酸脱羧酶转化谷氨酸制备γ-氨基丁酸(GABA)的方法。在最佳的酶反应条件下,米胚芽谷氨酸脱羧酶可以将添加的谷氨酸全部转化为GABA,转化率达到100%,米胚芽中的GABA为20.6g/100g。     

逆境刺激对马铃薯谷氨酸脱羧酶活性及γ-氨基丁酸含量的影响

以马铃薯为材料,研究Ca Cl2、Na Cl、赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)对谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和富集γ-氨基丁酸(GABA)的影响。单因素试验结果为:Na Cl的富集效果最佳,处理后马铃薯块茎GAD活性可达到(17.83±0.31)mg/100 g·h,GABA含量为(54.16±1.32)mg/100 g。在此基础上,以Na Cl浓度、p H、温度为因素,采用响应面试验设计优化马铃薯富集GABA的工艺条件。结果显示:Na Cl富集GABA的最优条件是浓度104.48 mmol/L、p H5.52、温度29.6℃,在此条件预测的最高GABA富集量为60.85 mg/100 g,验证性试验结果为(61.34±1.12)mg/100 g。该模型可准确地预测Na Cl胁迫下马铃薯GABA的富集量。     

富GABA米糠改善大鼠氧化应激和肝功能损伤

研究富伽马氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)米糠有效改善高脂饮食诱发大鼠氧化应激和肝功能损伤。添加GABA前体物L-谷氨酸,通过原米糠中脱酸酶转化获得富GABA米糠,其中GABA的含量由32 mg/100 g升高至242 mg/100 g。原米糠、富GABA米糠分别添加到高脂饲料,试验大鼠分为正常对照组、高脂饲料组、普通米糠组和富GABA米糠组,考察普通米糠、富GABA米糠对高脂饮食大鼠的体重、肝指数、肝功能及氧化应激的影响。富GABA米糠组大鼠体重明显低于高脂饲料组大鼠和普通米糠组大鼠(p0.5),富GABA米糠在减轻肝脏细胞脂肪变性、降低转氨酶及碱性磷酸酶、改善肝脏氧化应激等方面优于普通米糠组大鼠。     

两步酶法生产γ-氨基丁酸的研究

提出两步酶法(包括发芽和均相反应2个阶段)生产γ-氨基丁酸(GABA)的新方法。以大豆为原料,采用两步酶法生产GABA,讨论了Ca2+对大豆发芽和均相反应过程中蛋白酶和谷氨酸脱羧酶活力,以及谷氨酸游离和GABA生成的影响。实验结果表明,不同浓度的Ca2+对这两种酶分别表现出激活和抑制作用。在发芽过程中,蛋白酶和谷氨酸脱羧酶的活力,以及GABA和游离谷氨酸的含量随发芽时间呈先上升后下降的趋势。在浸泡液CaCl2浓度3.0mmol/L、发芽时间60h的条件下,发芽大豆中GABA和游离谷氨酸的含量分别为111.9mg/(100g干物大豆)、224.8mg/(100g干物大豆)。在均相反应过程中,GABA和游离谷氨酸的含量增加。在固体含量20g/100mL、反应时间2h的条件下,游离谷氨酸含量在料液CaCl2浓度为1.0mmol/L时达到最大值369.9mg/(100g干物大豆),GABA含量在CaCl2浓度为3.0mmol/L时达到最大值316.1mg/(100g干物大豆)。采用两步酶法可充分发挥大豆内源酶的活力,生产出游离谷氨酸和GABA含量都较高的食品材料。     

低温胁迫萌芽对青稞γ-氨基丁酸合成的调控作用研究

为探究低温胁迫萌芽对青稞γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的富集情况及其调控机理,以柴青一号青稞为原料,考察浸泡时间、萌芽时间、培养温度3 个因素对青稞GABA 合成的影响,在单因素试验的基础上,采用响应面试验优化低温胁迫萌芽富集青稞GABA 的工艺条件,进一步研发低温胁迫萌芽对GABA 关键调控酶（谷氨酸脱羧酶、多胺氧化酶、二胺氧化酶）活性的影响,揭示其调控机制。结果表明：在浸泡时间8 h、萌芽时间16 h、培养温度0 ℃的工艺条件下,制得的萌芽青稞籽粒中GABA 质量分数为（78.70±1.73）mg/100 g,是青稞原料的1.74 倍,表明低温胁迫可以高效富集青稞GABA;谷氨酸脱羧酶对GABA 合成影响较明显,多胺氧化酶活性普遍较低,揭示GABA支路为低温胁迫青稞合成GABA 的主要途径。     

脱氧剂厌氧处理对茶鲜叶γ-氨基丁酸富集的影响

采用脱氧剂对茶鲜叶进行厌氧处理,分析脱氧剂处理中气体成分、GABA代谢相关酶活力和氨基酸含量的变化,研究脱氧剂厌氧处理对茶鲜叶GABA富集的影响。试验结果表明,脱氧剂厌氧处理中茶鲜叶维持在低氧、高二氧化碳的气体环境中,GABA含量3 h时达到最高值1.22 mg/g,显著高于真空处理的1.05 mg/g(P0.05);茶鲜叶经过脱氧剂厌氧/好氧处理后,GABA合成酶谷氨酸脱羧酶(GAD)、二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)被激活,分解酶GABA转氨酶(GABA-T)被抑制,其中GAD活力显著高于真空厌氧/好氧处理(P0.05),其它酶与真空厌氧/好氧处理无显著差异(P0.05),GABA含量最高达到1.75 mg/g,高于真空处理的1.51mg/g。可见,脱氧剂厌氧对GABA的富集能力优于真空处理。     

米糠富集γ-氨基丁酸的培养液组分优化

采用响应面法对米糠富集γ-氨基丁酸(GABA)的培养液组分谷氨酸钠(MSG)、CaCl_2和V_B_6等进行优化,利用Design Expert软件对米糠富集GABA的二次回归模型进行分析。结果表明,二次回归方程的决定系数R~2=0.959,方程能很好的预测GABA富集含量的变化。米糠富集GABA的最适培养液组分为MSG 59.2 mmol/L、CaCl_2 1.44 mmol/L、V_B_6 0.62 mmol/L,GABA富集最高量预测值为584.67 mg/100 g。     

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。     

利用玉米胚内源酶富集γ-氨基丁酸工艺条件的研究

以脱脂玉米胚为原料,利用其中的蛋白酶和谷氨酸脱羧酶(GAD)富集γ-氨基丁酸。通过实验确定的富集工艺条件为:脱脂玉米胚与磷酸盐溶液(0.06mol/L、pH5.7)比例1∶40(g∶mL),反应时间5h,温度40℃,pH值5.7;同时添加600μmol/LCa2+可将GABA产量提高到4mg/g,比未富集时提高了10倍。另外,通过添加底物L-谷氨酸进行反应,脱脂玉米胚与磷酸盐缓冲液(0.08mol/L、pH5.7)比例为1∶40(g∶mL),VB6和CaCl2的添加量分别为3mmol/mol(Glu)和15mmol/mol(Glu),脱脂玉米胚与L-Glu质量之比为45∶1,40℃下反应6h,Glu的转化率可达100%,GABA产量为15mg/g,比未富集时提高40倍。     

大豆发芽富集γ-氨基丁酸的培养液组分优化及盐胁迫下的富集机理

以东北大豆为原料,研究培养液组分对大豆发芽富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的影响,利用响应面法优化了大豆发芽富集GABA的培养液组分,在此基础上对低盐胁迫下大豆发芽富集GABA的机理进行研究。结果表明:优化后有效的培养液组分为谷氨酸钠1.0 mg/mL、磷酸吡哆醛2.0 mmol/L、CaCl_2 2.0 mmol/L、NaCl 100 mmol/L,在此条件下,富集得到的发芽大豆中GABA含量较高,为(269.93±4.73)mg/100 g,比大豆发芽前提高了约10倍;盐胁迫下,发芽大豆谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)活性和GABA含量随Na Cl浓度加大和胁迫时间延长而提高,同时大豆发芽期间GABA含量与其他指标之间相关性分析表明,盐胁迫下发芽大豆GABA含量与芽长、GAD活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量之间呈显著正相关,在低盐胁迫下,大豆发芽受到抑制,但促进了GAD活性的升高,游离氨基酸和可溶性蛋白质含量增加,富集产生了较多的GABA。     

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。     

活性化糙米富集γ-氨基丁酸的雾化液组分优化

通过单因素试验和正交试验,优化了糙米湿润活性化富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的雾化液p H值、VB6及Ca Cl2浓度,同时研究了最优条件下活性化糙米谷氨酸脱羧酶活力及主要物质含量变化。结果表明:最优培养条件为雾化液p H 3.5、VB6浓度2 mmol/L和Ca Cl2浓度10 mmol/L;在此条件下,活性化糙米中GABA含量可达7.67 mg/100 g,为原料糙米的2.74倍。随着活性化时间的延长,糙米中游离氨基酸、还原糖含量及谷氨酸脱羧酶活力呈现逐渐增加的趋势,可溶性蛋白及淀粉含量呈现逐渐下降趋势。相关性分析表明,GABA含量与谷氨酸、游离氨基酸、可溶性蛋白含量之间均显著相关。     

浅析谷氨酸脱羧酶克隆分析与应用

谷氨酸脱羧酶(GAD)能够催化L-谷氨酸(L-Glu)生成γ-氨基丁酸(GABA),GAD是生物技术富集生产GABA的关键酶,GABA作为一种抑制性神经递质,在哺乳动物体内有着多种重要的生理功能。因而研究GAD有着广泛的应用前景。但由于GABA天然含量较低,利用谷氨酸脱羧酶GAD催化谷氨酸生物合成是目前的研宄热点。因此,如何获得高纯度高效率的谷氨酸脱羧酶是一个具有巨大潜力和重要意义的研究项目。而且谷氨酸脱羧酶酶在食品、医学、工业、酒业等方面都具备广大、宽阔的前景,值得我们深入研究分析。本论文研究目的是通过菌体培养,基因组提取,引物设计,pcr扩增,测序结果分析等方法来获得高纯度高效率的谷氨酸脱羧酶。     

发芽蚕豆富集γ-氨基丁酸的培养液组分优化

以蚕豆为试材,研究谷氨酸钠(MSG)、CaCl2、和VB6对发芽蚕豆谷氨酸脱羧酶(GAD)及γ-氨基丁酸(GABA)的影响,采用Box-behnken设计对发芽蚕豆富集GABA的培养液组分进行了优化,并对发芽蚕豆富集GABA的二次回归模型进行分析。结果表明,低氧联合盐胁迫下,MSG、CaCl2和VB6对发芽蚕豆GAD及GABA的影响均达到显著水平(P<0.005)。经过回归分析建立了GABA含量对培养液组分的二次回归模型,回归方程的决定系数达到0.976,说明方程能很好的预测GABA富集含量的变化。蚕豆富集GABA的最适培养液组分为MSG 1.1 mg/mL、CaCl2 6.1 mmol/L、VB6 72μmol/L,此时,GABA富集量达到(1.98±0.09)mg/g DW,为对照[(1.08±0.01)mg/g DW]的1.83倍。     

盐胁迫协同抗坏血酸对芸豆萌发富集γ-氨基丁酸的影响

为优化外源因子胁迫芸豆富集γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric Acid,GABA)的工艺条件,在单因素试验的基础上,利用响应面法探究外源因子添加对萌发芸豆中GABA含量的影响,同时初步对芸豆中GABA积累的机理进行探讨。结果表明,除氯化钠外,谷氨酸钠、氯化钙、抗坏血酸和磷酸吡哆醛均对芸豆萌发富集GABA有显著促进作用;在盐胁迫(3.00 g/L谷氨酸钠、5.37 mmol/L氯化钙)协同0.17 g/L抗坏血酸处理下,萌发24 h的芸豆GABA含量最高为303.60 mg/100 g,是芸豆籽粒和去离子水萌发芸豆的4.39倍和2.12倍;萌发过程中,芸豆GABA积累量与谷氨酸脱羧酶(Glutamic Acid Decarboxylase,GAD)活性呈正相关,底物水平以及Ca²⁺和H⁺浓度的提高对胁迫处理促进芸豆积累GABA有积极作用。该研究利用盐胁迫协同抗坏血酸处理有效提高了萌发芸豆中GABA含量,可为开发富含GABA的芸豆食品提供理论参考。     

利用海藻酸钠固定化米糠制备γ-氨基丁酸的研究

米糠是稻谷加工中的副产品,年产量很大但开发利用程度很低,其含有的谷氨酸脱羧酶（GAD）活力是植物中的佼佼者,该酶可以将谷氨酸转化为γ-氨基丁酸（GABA）。本研究中将米糠固定化以达到固定化其中GAD的目的,得到最佳固定化条件:米糠6.0%、海藻酸钠溶液浓度2.5%、硬化时间1h、CaCl2溶液浓度1.0%,此时固定化米糠GAD酶活力回收率达到48.94%。利用固定化米糠GAD制备的GABA制备液中GABA含量为3.06%,为植物法制备GABA提供又一种技术方法。      

固定化米糠对谷氨酸脱羧酶活性影响的研究

米糠是稻谷加工中的副产品,年产量很大但开发利用程度很低,其含有的谷氨酸脱羧酶（GAD）活力是植物中的佼佼者,该酶可以将谷氨酸转化为γ-氨基丁酸（GABA）。研究发现,可以将米糠固定化以达到固定化其中GAD的目的。本文研究了固定化后的米糠中GAD的酶学性质,研究表明,经海藻酸钠固定化的米糠GAD的最适温度由40℃左右移至45℃左右,其它性质没有发生变化,此时固定化米糠GAD酶活力回收率达到51.00%。利用固定化米糠GAD制备的GABA制备液中GABA含量为3.06%,为植物法制备GABA提供又一种技术方法。