[发明专利]利用乳酸菌发酵农副产品制备γ-氨基丁酸的方法

说明书

利用乳酸菌发酵农副产品制备γ‑氨基丁酸的方法，属于农副产品生物加工技术领域。其步骤包括：S1、配制乳酸菌悬菌液；S2、乳酸菌固定；S3、将所述步骤S2得到的固定化乳酸菌接种到含农副产品的液体培养基中，充分搅拌，进行液体发酵。本发明中利用丝胶蛋白、纤维素和含多醛基的氧化葡聚糖来固定乳酸菌，具有生物相容性高、安全无毒、稳定性好、促进乳酸菌增殖等特点；利用废弃的农副产品作为发酵培养底物，可实现资源循环利用，得到的发酵液中既含有农副产品的营养物质，又含有大量γ‑氨基丁酸，具有很高的营养价值。

技术领域

本发明属于农副产品生物加工技术领域，具体涉及一种利用固定化乳酸菌发酵农副产品制备γ-氨基丁酸的方法。

背景技术

γ-氨基丁酸(GABA)，又名氨酪酸，是一种白色结晶性粉末，广泛分布于动植物体内的非蛋白氨基酸，是中枢神经系统主要的抑制性神经递质。GABA具有重要的生理功能：(1)改善记忆，增强记忆功能；(2)对成长荷尔蒙分泌的促进效果，成长荷尔蒙有促进骨骼肌肉的增强，提高免疫力，减少脂肪，改善机体机能等作用；(3)镇痛、镇静和改善睡眠作用；(4)对高血压有缓解和治疗作用。

γ-氨基丁酸制备方法主要有化学合成法和生物合成法两种，化学合成方法主要是以邻苯二甲酰亚氨钾和γ-氯丁氰在强烈条件下(180℃)反应，产物与浓硫酸回流水解，再经过结晶提纯而得到。化学合成GABA虽然反应迅速，但是具有反应条件剧烈、复试性强、能耗大、成本高、副反应多以及环境污染严重等缺点。相比较而言生物合成法较安全，成本也低。

生物合成法主要是利用生物体的谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase，GAD)催化L-谷氨酸或L-谷氨酸盐的α-羧基发生脱羧反应，从而生成GABA。其产品具有成本低、含量高及可安全用于食品的优点，但高效的微生物菌种通常较难获得。已有文献通过唾液链球菌嗜热亚种、戊糖片球菌、屎肠球菌、短小乳杆菌、大肠杆菌细胞转化法制备GABA的报道。但是由于游离细胞不易回收重复使用，因此仍需要不断重复培养高GAD活力的细胞用于生产，而通过固定化技术将细胞固定或包埋于固态载体上，即制备成固定化细胞，则可克服游离细胞的缺点，并可实现连续化生产。

农副产品富含GABA，开发利用该农副产品，可以提高其附加值，特别是稻米、玉米和豆类等大宗农副产品，利用乳酸菌能够发酵这类农副产品的优势进行GABA制备方法，进一步丰富了乳酸菌作为有益菌的保健功效，还能够通过生物技术富集GABA含量，提高农副产品的利用开发新途径，有利于农副产品的综合利用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用乳酸菌发酵农副产品制备γ-氨基丁酸的方法，该方法操作简单，原料易于获得，适合工业化生产，并且得到的发酵液中富含γ-氨基丁酸。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

利用乳酸菌发酵农副产品制备γ-氨基丁酸的方法，包括如下步骤：

S1、配制乳酸菌悬菌液：将乳酸菌接种于液体富集培养基中，摇床培养后得到对数生长期的菌体，离心后，将菌体用生理盐水洗涤2～3次，再次离心收集，用生理盐水稀释后得到乳酸菌混悬液；

S2、乳酸菌固定：

1)用醋酸使丝胶蛋白充分溶胀，加入所述步骤S1制备得到的乳酸菌混悬液中，充分混合得到液体A；

2)将所述步骤1)得到的液体A与纤维素充分混合，得到液体B；

3)向所述步骤2)得到的液体B中加入含多醛基的氧化葡聚糖，在20～40℃以100～500r/min的转速振荡交联4～6h，得到固定化菌液；

4)将所述步骤3)得到的固定化菌液用pH＝6.8的0.2mol/L磷酸盐缓冲液充分洗涤后、离心，得固定化乳酸菌。