[发明专利]高产γ-氨基丁酸的诱变菌株及其生物制剂

说明书

本发明提供一种诱变的植物乳杆菌及其生物制剂，其中该诱变菌是(KJY‑HN001‑01‑02)，CGMCCNO.15422，保藏日期为2018年03月07日。本发明还提供该诱变菌所制备的生物制剂，用于高产γ‑氨基丁酸的用途。本发明还提供该诱变菌单独或联合其他乳酸菌进行复配，以生产富含γ‑氨基丁酸的酸豆奶、酸奶豆腐、豆清液饮料、豆清液酸汤的用途。

技术领域

本发明属于生物制剂领域，具体是涉及一种诱变的植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)，并通过该诱变菌来高产γ‐氨基丁酸的用途。

背景技术

γ‐氨基丁酸(gamma‐aminobutyric acid，GABA)，又称氨酪酸、4‐氨基丁酸，分子式为C4H9O2N，相对分子质量为103.12。结构式及三维结构如下：

γ‐氨基丁酸是2017被国家卫计委批准新资源食品，γ‐氨基丁酸是广泛存在于动植物体内的一种天然存在的非蛋白质类氨基酸。在植物中，γ‐氨基丁酸参与胁迫反应和调节植物生长方向；在动物中，γ‐氨基丁酸是中枢神经系统中很重要的抑制性神经递质，具有极其重要的生理功能，它能促进脑的活化性、健脑益智，抗癫痫，促进睡眠，美容润肤，延缓脑衰老机能，能补充人体抑制性神经递质，具有良好的降血压功效。促进肾机能改善和保护作用。抑制脂肪肝及肥胖症、活化肝功能。每日补充微量的γ‐氨基丁酸有利于心脑血压的缓解，又能促进人体内氨基酸代谢的平衡，调节免疫功能。

获得GABA的方法有化学合成法和植物富集和发酵合成法三大类。化学合成反应剧烈、得率低，存在安全隐患，而生物合成法中的植物富集法存在产量低的缺点。发酵合成法因具有产量高的优点而成为目前主要的生产方法。GABA的生产菌种主要有大肠杆菌,霉菌,酵母及乳酸菌等。而其中大肠杆菌，霉菌用于医药食品行业存在安全方面的隐患，酵母产量极低，所以大部分研究人员都致力于乳酸菌的筛选。然而，具有合成GABA能力的乳酸菌种类较多且合成能力因菌株的种属不同而差异较大。许多研究表明，来源多样的短乳杆菌(Lactbacillus brevis)合成GABA的能力比较突出。泡菜是高产GABA乳酸菌的重要来源之一，从泡菜中筛选得到高产GABA的短乳杆菌也比较多，例如在中国传统发酵食品酸菜中分离到高产GABA的短乳杆菌([J].Amino Acid,2010,38:1439‐1445)。此外，黄俊(利用短乳杆菌制备γ‐氨基丁酸的相关过程研究，浙江大学博士学位论文)报道了从自然界选育得到一株高产GABA的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，经过普通发酵72小时，发酵液中γ‐氨基丁酸含量可分别达到6.9g/L。

鉴于植物乳杆菌相比于短乳杆菌的优势，目前也成为利用微生物发酵生产GABA的研究热点。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)属于芽胞杆菌纲(Bacilli)乳杆菌属(Lactobacillus)，常存在于发酵的蔬菜、果汁中等植物蛋白乳酸菌发酵食品中，革兰氏阳性，不生芽孢，兼性厌氧，属化能异养菌。能发酵戊糖或葡萄糖酸盐，终产物中85％以上是乳酸。通常不还原硝酸盐，不液化明胶，接触酶和氧化酶皆阴性。菌种为直或弯的杆状，单个、有时成对或成链状，最适pH值为6.5左右，属于同型发酵乳酸菌。作为人和动物肠道重要的益生菌群，在代谢过程中，植物乳杆菌能通过竞争性抑制作用在胃肠道内占位、定植，抑制致病菌对胃肠道侵害，具有调节肠道菌群平衡，提高机体免疫力和促进营养物质吸收等多种作用。植物乳杆菌作为具有益生潜力的乳酸菌，在食品研发领域有着十分重要的用途。

渠岩等人(“发酵食品中产氨基丁酸植物乳杆菌S35的筛选鉴定”，中国农业大学学报2010，15(5):104‐109)报道了从传统发酵食品中分离筛选高产C‐氨基丁酸(GABA)的乳酸菌。采用薄层层析法和高效液相色谱法对分离出的82株乳酸菌的GABA生产能力进行定性和定量分析，筛选出1株高产GABA的乳酸菌S35，其在没有优化的普通培养基中(即含1％质量分数/质量浓度的谷氨酸的GYP或TYG培养基或MRS培养基)产量达到4.52g/L；