[发明专利]生物法制备γ-氨基丁酸的方法

权利要求书

1. 一种生物法制备γ-氨基丁酸的方法，其特征是：包括下列步骤：

（1）菌体制备：

在培养基中添加1-30g/L的谷氨酸钠作为诱导剂，进行诱导产酶，接入产胞内谷氨酸脱羧酶的菌株进行培养；培养条件为：培养温度25～35℃，发酵过程中通过补加碱液进行pH控制，使发酵液pH维持在4.5-7.0范围内，培养时间8～24小时；培养结束后得到菌液；

（2）陶瓷膜过滤收集菌体：将步骤（1）得到的菌液经过陶瓷膜过滤收集菌体，膜孔径为0.05-1μm，得到菌体；

（3）生产γ-氨基丁酸：

配制0.01-0.5mol/L pH3-7的缓冲液，加入10-100g/L菌体细胞，分批加入底物谷氨酸钠，添加浓度为0-30g/L，在反应温度为28-40℃的条件下，通过再次发酵来生产γ-氨基丁酸，发酵时间为10-50h；发酵结束后，通过离心收集清液；

（4）将步骤（3）得到的清液经金属微米膜过滤器进一步除去菌体细胞，得到清液；

（5）脱色：先将步骤（4）得到的清液pH调至7.0-8.0，然后通过颗粒活性炭柱进行脱色处理，收集清液；

（6）电渗析：采用电渗析去除杂质，控制料液pH为7.0-8.0，在电导率下降至≤1000μs/cm时，停止循环，收集γ-氨基丁酸清液；

（7）将步骤（6）得到的γ-氨基丁酸清液，制成γ-氨基丁酸粉剂产品或γ-氨基丁酸晶体产品。

2. 根据权利要求1所述的生物法制备γ-氨基丁酸的方法，其特征是：所述制成γ-氨基丁酸粉剂产品的方法依次包括下列步骤：

（a）真空浓缩：采用三效板式蒸发器进行浓缩，待料液浓缩至γ-氨基丁酸含量为≥80g/L时，停止浓缩，收集浓缩液；

（b）喷雾干燥：在浓缩液中添加麦芽糊精或淀粉，调节固形物质量含量为5-50%，进行喷雾干燥，制得质量含量为20-50%的γ-氨基丁酸粉剂产品。

3. 根据权利要求1所述的生物法制备γ-氨基丁酸的方法，其特征是：所述制成γ-氨基丁酸晶体产品的方法是：将步骤（6）得到的γ-氨基丁酸清液，经过离子交换树脂处理；然后将料液pH调至γ-氨基丁酸等电点，通过降温结晶，得到γ-氨基丁酸晶体产品。

4. 根据权利要求1、2或3所述的生物法制备γ-氨基丁酸的方法，其特征是：步骤（1）所述产胞内谷氨酸脱羧酶的菌株为乳酸菌或希氏乳杆菌。

5. 根据权利要求1、2或3所述的生物法制备γ-氨基丁酸的方法，其特征是：步骤（1）所使用的培养基的组成及以g/L计的含量为：

葡萄糖10-30，酵母膏 5-30，蛋白胨.5-30，乙酸钠0.5-5，磷酸氢二钠或磷酸氢二钾0.05-10，硫酸镁0.05-10，硫酸锰0.05-1，PPE聚醚消泡剂0.1-3。

6. 根据权利要求3所述的生物法制备γ-氨基丁酸的方法，其特征是：所述离子交换树脂先选用阴离子交换树脂，以去除残留的底物谷氨酸钠，再经过酸性阳离子交换树脂，对γ-氨基丁酸进行吸附、洗脱处理。

7. 根据权利要求6所述的生物法制备γ-氨基丁酸的方法，其特征是：所述阴离子交换树脂为D301、D296或201型强碱或弱碱性阴离子交换树脂；所述阳离子交换树脂是001或D113型强酸或弱酸性阳离子交换树脂。

8. 根据权利要求3所述的生物法制备γ-氨基丁酸的方法，其特征是：结晶采用等电点降温结晶法，将经离子交换树脂处理后得到的料液进行结晶或添加乙醇进行结晶，添加比例为乙醇：料液=0～10：1V/V；结晶时调节溶液pH值至γ-氨基丁酸的等电点7.2，温度降温范围为90～5℃，晶种的添加量为0. 2-10g/L，搅拌速率为30-100r/min，降温速率为1-10℃/h。