[发明专利]一种产γ-氨基丁酸的发酵培养基及生产方法

说明书

本发明公开了一种产γ‑氨基丁酸的发酵培养基；它包括：0.1~1%L‑Glu、10~20%豆渣、0.05~0.2%K.marxianus发酵剂，余量为水；一种γ‑氨基丁酸的生产方法，它包括：1）K.marxianus发酵剂的培养：菌株K.marxianus在MRS培养基中生长，并在28~32°C、100~150rpm下摇床培养10~15h；在5000~6000 rpm、0~4°C下离心3~7分钟；洗涤3次并重悬，冻干，得K.marxianus发酵剂；2）生产γ‑氨基丁酸：豆渣、水、L‑Glu混合，121°C灭菌20分钟，冷却至室温；接种K.marxianus发酵剂,在32~37℃、转速为100~150rpm下发酵48~72h；在10000~15000 rpm转速下离心8~12分钟，得上清液，纯化，得γ‑氨基丁酸；结果发现K.marxianus可以将豆渣中的L‑Glu和MSG转化为GABA，且对L‑Glu的转化效果优于MSG。在优化的发酵条件下，K.marxianus显示出GABA的最高产量（4.31 mg/mL）。此外，证明蛋白胨对GABA产量有显著影响。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种产γ-氨基丁酸的发酵培养基及生产方法。

背景技术

γ-氨基丁酸（GABA）是一种四碳非蛋白质氨基酸，作为一种重要的抑制性神经递质，具有多种生理活性，包括抗高血压、抗失眠、抗氧化、抗肥胖和增强免疫力等。它被认为是食品和制药行业的功能性成分，因此GABA在各个行业的应用导致了对高效生产的需求。

GABA的合成是通过谷氨酸脱羧酶（GAD）催化谷氨酸脱羧的不可逆酶促反应，使用5'-磷酸吡哆醛（PLP）作为辅助因子。尽管GABA存在于多种植物和动物中，但更多的微生物是GABA生产的重要来源。在发酵食品和饮料中已经发现了多种微生物，例如奶酪、酸奶清酒和发酵大豆。目前，生产GABA最常见的菌株是乳酸菌（LAB）、霉菌和酵母，例如短乳杆菌RK03，短乳杆菌TISTR860，嗜热链球菌Hp，植物乳杆菌Taj-Apis362，副干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei，米曲霉，毕赤酵母。最近有报道称GABA可以由马克斯克鲁维酵母（K.marxianus）产生，它通常从范围广泛的自然栖息地分离，例如发酵的传统乳制品。据研究报道，从不同乳制品中分离出的50株K. marxianus释放出少量的GABA，产量仅为2.54μg/mL至7.33 μg/mL。因此，增加细胞外GABA的产量仍有待探索。此外，使用低成本底物获得GABA以降低生产成本是可行的策略。豆渣可以作为底物，因为它的成本低，营养丰富。

豆渣是一种副产品，主要来自豆腐、豆浆和其他豆制品的生产。中国是大豆的主要生产国和最大消费国，每年生产约280万吨豆渣。因此，回收大量豆渣是大豆产业中极为重要的方法。与普通微生物培养基相比，豆渣的营养可能不够丰富，但仍含有约20-30%的蛋白质和40-60%的碳水化合物，可以为特定的微生物生长提供营养。

发明内容

本发明目的是为增加GABA的产量、降低生产成本，而提供一种产γ-氨基丁酸的发酵培养基及生产方法。

一种产γ-氨基丁酸的发酵培养基，按质量分数计，包括： 0.1~1%L-Glu、10~20%豆渣、0.05~0.2%K. marxianus发酵剂，余量为水；

所述的培养基还包括0.5~2%蛋白胨；

所述的L-Glu 含量为0.5%、K. marxianus发酵剂含量为0.1%，蛋白胨含量为1% 。

一种γ-氨基丁酸的生产方法，它包括：