[发明专利]短乳杆菌菌株及其培养方法和用途

说明书

本发明公开一种短乳杆菌菌株及其培养方法和用途，该短乳杆菌菌株为分离自萝卜泡菜的革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性，且形状为短杆状的短乳杆菌PL6‑1，其中包含耐热性谷氨酸脱羧酶。同时，本发明基于该菌株开发了用于提高其发酵性能的白菜提取液培养基及生产γ‑氨基丁酸的方法。该白菜提取液培养基包含20‑35重量份白菜提取液、2‑6重量份葡萄糖、0.2‑4.5重量份酵母提取液和0.3‑2.2重量份金属盐。本发明的培养基能够大大降低γ‑氨基丁酸生产成本，同时显著提高γ‑氨基丁酸的产量和转化率。

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，具体地涉及一种新型短乳杆菌菌株及其培养方法和用途。

背景技术

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一种天然存在的四碳非蛋白质氨基酸，对中枢神经性疾病、高血压、癌症、糖尿病、人体免疫力等都具有调节作用。除植物富集外，食品级GABA主要通过微生物谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)作用底物谷氨酸生产。乳酸菌普遍被认为安全无毒，且对人体具有较好的益生效果，利用乳酸菌发酵生产GABA是一种比较安全理想的生产方式，具有成本低、含量高及安全可用于食品的优点。

利用微生物发酵来生产γ-氨基丁酸是一种高效的方法。目前已公开了多种用于发酵生产γ-氨基丁酸的细菌。例如CN106479932A即公开了一种产γ-氨基丁酸的戊糖乳杆菌。另外，还公开了多种用于发酵生产γ-氨基丁酸的短乳杆菌。例如，CN103966139A公开了四川泡菜中一种高产γ-氨基丁酸的短乳杆菌。该菌分离于四川泡菜，具有在含谷氨酸钠的培养基中产生γ-氨基丁酸的能力。但该菌株利用糙米粉为培养基，虽然降低了成本，但是其产量仍达不到高产的要求。再例如，CN101333508A公开了一种高产γ-氨基丁酸的短乳杆菌，其培养基为MRSG液体培养基，于25-30℃培养60-90h，发酵液中的γ-氨基丁酸达到50-145mM。另外，CN1673351A公开了一种产γ-氨基丁酸的短乳杆菌，其在MRS发酵培养基中的产量为2g/L，在GYP发酵培养基中的产量为4g/L。

微生物培养时，培养基的选择要考虑生产成本、细胞生产效率和易收获性。综上所述，目前仍需要以更低成本高产γ-氨基丁酸的技术。

发明内容

为解决现有技术中的至少部分技术问题，本发明提供一种短乳杆菌菌株及其培养方法和用途。具体地，本发明包括以下内容。

本发明的第一方面，提供一种短乳杆菌菌株，其为分离自萝卜泡菜的革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性，且形状为短杆状的短乳杆菌PL6-1，其中包含耐热性谷氨酸脱羧酶。

根据本发明的短乳杆菌菌株，优选地，所述耐热性是指在pH值4.5的0.2mol/L吡啶-HCl缓冲液，50-90℃温度条件下保温处理后，谷氨酸脱羧酶具有酶活性。

根据本发明的短乳杆菌菌株，优选地，所述菌株于2020年5月22日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：CGMCC No.19868。

本发明的第二方面，提供一种用于培养含有耐热性谷氨酸脱羧酶的短乳杆菌的方法，其包括在适于菌株生长的环境下使含有耐热性谷氨酸脱羧酶的短乳杆菌在包含白菜提取液、葡萄糖、酵母提取液和金属盐的培养基中生长或增殖的步骤。

根据本发明的用于培养含有耐热性谷氨酸脱羧酶的短乳杆菌的方法，优选地，所述培养基中包含20-35重量份白菜提取液、2-6重量份葡萄糖、0.2-4.5重量份酵母提取液和0.3-2.2重量份金属盐。

根据本发明的用于培养含有耐热性谷氨酸脱羧酶的短乳杆菌的方法，优选地，所述金属盐包括乙酸钠、柠檬酸钠、硫酸铵、硫酸镁和硫酸锰。

根据本发明的用于培养含有耐热性谷氨酸脱羧酶的短乳杆菌的方法，优选地，所述白菜提取液为白菜废弃物提取液。