一种高产γ-氨基丁酸植物乳杆菌的培养方法及应用技术

技术编号:12254404 阅读:78 留言:0更新日期:2015-10-28 17:22
本发明专利技术公开了一种高产γ-氨基丁酸植物乳杆菌的培养方法及应用,属于微生物发酵技术领域。本发明专利技术所提供的方法是将植物乳杆菌(Lb.plantarum)ATCC14917经过活化以后,按照3%的接种量,在发酵体系中进行培养:培养基为MRS培养基,发酵初始pH4.0-6.8;L-谷氨酸钠浓度为0-1mol/L,磷酸吡哆醛的添加量为0-0.001mol/L,发酵温度为25-42℃,发酵时间为8-72h。本发明专利技术提供的方法具有培养时间短、接种量少、γ-氨基丁酸产量高的特点。本发明专利技术所提供的方法接种量只有3%,培养时间只需要36h,但是γ-氨基丁酸产量的产量可达360.67mM/L发酵液,是对照组的7.77倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种高产T-氨基下酸植物乳杆菌的培养方法及应用,属于微生物发 酵

技术介绍
丫-氨基下酸(GABA)是广泛存在于真核生物和原核生物体内的一种非蛋白质氨 基酸,首次发现十九于世纪晚期,并成功对其进行了人工合成。GABA除在脑和脊髓中发 现外,在多种哺乳动物的近30种外周组织中均有所发现,但其浓度较低,仅为脑组织中的 1%。GABA的化学分子式为C4H9N02,分子量为103. 12。GABA在常溫下成白色片状或针状 结晶状态,分解点为202°C,无旋光性,气味微臭,具有潮解性,极易溶于水,为溶于热乙醇, 不溶于冷的乙醇、乙酸和苯酪。 目前,GABA主要是通过化学合成的方法来进行大量生产,运种生产方式对环境污 染比较严重,并且耗能高,存在一定的安全风险。然而,利用生物技术来生产GABA则可W避 免W上问题。但是,利用生物技术来生产GABA面临的首要问题是提供一种具有高产GABA 能力的菌种。在现有技术中,虽然已有研究人员对高产GABA能力的菌种进行了筛选,但所 得到的菌种的产量仍然偏低,例如,专利CN04480187A筛选获得了一株乳酸菌,但是该菌 株GABA在发酵液中的含量仅能达到5. 025g/L。专利CN10325740A获得的乳杆菌虽然产量 可W达到46. 16g/l,但接种量比较高,发酵的时间也比较长。造成W上问题的原因,一方面 是菌株自身代谢能力有限,另一方面也在于培养方法不够合理。
技术实现思路
为解决W上问题,提供能够高效的高产GABA的植物乳杆菌,本专利技术提供了一种产 T-氨基下酸植物乳杆菌的培养方法,所采取的技术方案如下: 阳0化]本专利技术的目的在于提供一种高产丫 -氨基下酸植物乳杆菌的培养方法。该方法是 将植物乳杆菌(化.plantarum)ATCC14917经过活化W后,按照3%的接种量,在如下的发酵 体系中进行培养: 培养基为MRS培养基,发酵初始pH4. 0-6.8 谷氨酸钢浓度为O-lmol/l,憐酸化 唉醒的添加量为0-0.OOlmol/l,发酵溫度为25-42°C,发酵时间为8-72h。 所述培养方法的步骤如下: 1)活化植物乳杆菌ATCC1497,获得活化植物乳杆菌;。在MRS培养基中添加0-lmol/L的k谷氨酸钢,0-0.0 Olmol/L的憐酸化唉醒, 并将抑调节至抑4.0-6.8,获得发酵培养基; 3)将步骤1)所得的活化植物乳杆菌按照3%的接种量,接种到步骤2)所得的发 酵培养基中,在25-42°C的发酵溫度下,发酵8-72h。 优选地,步骤1)所述活化,是将植物乳杆菌ATCC14917按照2%的接种量接种到 5mLMRS液体培养基中,在30°C下静置培养12h,培养结束后再将菌种接种到MRS固体培养 基中在30°C下静置培养36-4化后,挑取单菌落再置于5mL液体MRS培养基中在30°C下静 置培养12h,最后在W2%的接种量接种在50血的MRS培养基中,在30°C下静置培养12h。 阳〇1引优选地,步骤。所述k谷氨酸钢添加量为0. 375-0. 75mol/L;所述憐酸化唉醒含 量为 0.0001-0. 0007mol/L。 更优选地,步骤2)所述k谷氨酸钢添加量为0. 5mol/L;所述憐酸化唉醒含量为 0.0005mol/L〇 优选地,步骤2)所述发酵初始抑5. 0-6. 0,发酵溫度为35-40°C,发酵时间为 24-48h〇更优选地,步骤2)所述发酵初始抑5. 5,发酵溫度37°C,发酵时间为36h。 优选地,所述MRS培养基,培养基体积为化。 所述培养方法的具体步骤如下: 阳0化]1)将植物乳杆菌ATCC14917按照2%的接种量接种到5血MRS液体培养基中, 在3(TC下静置培养12h,培养结束后再将菌种接种到MRS固体培养基中在3(TC下静置培养 36-4化后,挑取单菌落再置于5mL液体MRS培养基中在30°C下静置培养12h,最后在W2% 的接种量接种在50mL的MRS培养基中,在30°C下静置培养12h,培养结束后获得活化植物 乳杆菌; 。在1尺8培养基中添加至终浓度为0. 5mol/L的k谷氨酸钢和0. 0005mol/L的憐 酸化唉醒,并将抑调节至5. 5,获得发酵培养基; 3)将步骤1)所得的活化植物乳杆菌按照3%的接种量将步骤1)所得的活化植物 乳杆菌按照3%的接种量,在37°C下发酵36h。 所述任一培养方法用于生产丫-氨基下酸。 本专利技术获得的有益效果如下:相对于现有技术,本专利技术提供的方法具有培养时间短、接种量少、丫-氨基下酸产 量高的特点。本专利技术所提供的方法接种量至有3%,培养时间只需要36h,但是丫-氨基下 酸产量的产量可达360. 67mM/L发酵液,是对照组的7. 77倍。【附图说明】 W24] 图1为不同发酵初始抑值发酵后GABA含量。图2为不同L-MSG添加量发酵后GABA含量。 图3为不同辅酶添加量发酵后GABA含量。 图4为不同发酵溫度下GABA含量。 图5为不同巧离子添加量发酵后GABA含量。 图6为不同发酵时间对GABA含量的影响。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明,但本专利技术不受实施例的限制。 本专利技术所用材料、试剂、仪器和方法,未经特殊说明,均为本领域常规材料、试剂、 仪器和方法,本领域技术人员均可通过商业渠道获得。 W巧化.plantarumATCC14917购自中国普通微生物保藏中屯、,保藏编号:CGMCC 1. 2437。 阳03引MRS培养基的组成是: K2HPO4? 3电0 (20g+50mL)、MgClz? 6电0 (5.Og+50血)、ZnS〇4? 7电0 (2. 5g巧OmL)、 CaClzQ. 5g+50血)、FeCl2(〇. 5g+50血)蒸馈水定容至1000血,调抑至5.8,121 °C灭菌 15min,4°C保存。 实施例1菌种的鉴定、保藏与活化 1.菌种的鉴定和保藏 为确定购买菌株的纯度及种属,将购买的冻干菌粉中加入适量液体MRS培养,均 匀混合后,适当稀释的菌液涂布于固体MRS培养基上,3(TC培养至有单菌落形成。随机挑取 5个单菌落,分别接种于4血液体MRS培养基中,30°C纯培养12h,至对数生长期,4°C保存备 用。 将5个单菌落菌液进行革兰氏染色,1000倍放大,在显微镜下镜检。同时将纯培养 菌液重新按照2%比例接种到对应的MRS培养基,恒溫培养达到对数生长期,连续传代培养 2次,将菌液与80%灭菌甘油W3:1的比例混合均匀,放于-20°C冻存过夜,然后置于-80°C 冰箱冷冻保存。 W40] 2.菌株活化 1)从-80°C菌种库中取经过鉴定的冻存菌株,按2%接种到5ml新鲜MRS培养基 中,30°C静置培养12h; 2)用接菌环薩取培养菌液一环与MRS固体平板上进行=区,30°C静置培养36-4化 后挑取单菌落; 阳0创如单菌落接种至5ml新鲜MRS培养基中,30°C静置培养12h; W44] 4)菌液按2%接种到50ml新鲜MRS培养基中30°C静置扩大培养培养12h。 W45] 实施例2培养条件的优化 1.发酵初始抑的优化 具体操作如下: 1)配制抑值分别为4. 0、4. 2、4. 5、5. 0、5.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高产γ‑氨基丁酸植物乳杆菌的培养方法,其特征在于,是将植物乳杆菌(Lb.plantarum)ATCC14917经过活化以后,按照3%的接种量,在如下的发酵体系中进行培养:培养基为MRS培养基,发酵初始pH4.0‑6.8;L‑谷氨酸钠浓度为0‑1mol/L,磷酸吡哆醛的添加量为0‑0.001mol/L,发酵温度为25‑42℃,发酵时间为8‑72h。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘鹏迟涛方景泉
申请(专利权)人:黑龙江省乳品工业技术开发中心
类型:发明
国别省市:黑龙江;23

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