一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法。所述方法包括如下步骤：配制含1.0～4.0g/L谷氨酸钠的10％脱脂乳，灭菌后冷却至30～40℃，接种乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，接种量为2～6％，于30～40℃条件下发酵24～72h。本发明专利技术通过筛选GABA高产菌株进行发酵，在发酵体系中添加合成GABA的前体物质谷氨酸钠，并通过均匀实验优化发酵条件，成倍提高了菌株发酵产物中GABA的产量，最终可达3.81g/L；同时最大可能保证了产品口感，在一定程度上为新型功能发酵乳制品的制备奠定了基础。本发明专利技术的方法工艺简单，操作便捷，生产成本低，适合大规模工厂发酵生产。

A Method to Improve GABA Producing Ability of Lactococcus Lactococcus Lactococcus Substrains

【技术实现步骤摘要】
一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法
本专利技术涉及微生物发酵
，具体地，涉及一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法。
技术介绍
γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid，GABA)作为一种重要的抑制性神经递质，备受人们关注。它是一种非蛋白质氨基酸，因其具有很高的生物活性而参与多种代谢活动，具有促进睡眠、调节心律失常、抗焦虑、抗疲劳、调节情绪、缓解压力等多种功效。因GABA天然存在量低，很难大量提取获得，目前研究多在化学合成法、植物富集法、微生物发酵法等方法中优化其产量。鉴于化学合成安全性较差且成本高，植物富集的GABA含量很低，而微生物发酵产量高、成本低且微生物来源广，所以微生物发酵合成GABA的前景不容小觑。但是，目前微生物发酵法多侧重在发酵条件优化及产物GABA的纯化，少有针对乳酸菌大批量的筛选并选择特定性的菌株在产品中优化其产GABA量，产量仍然不理想。综上，筛选GABA高产菌株来进行发酵生产，优化发酵体系及工艺，以达到提高GABA产量的目的，具有重要生产意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有GABA天然存在量低，而微生物发酵法多侧重在发酵条件优化及产物GABA的纯化上导致产量没有得到显著提升的问题，提供一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法，通过添加GABA前体物质及优化菌株发酵条件，成倍提高了菌株在产品中GABA产量，在一定程度上为新型功能发酵乳制品奠定了基础。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下方案予以实现的：专利技术人发现，虽然现有技术中有部分乳酸菌能够高产代谢GABA，但并不是所有菌株均能在含有脱脂乳的发酵体系中高产代谢GABA。专利技术人从天然发酵食品中筛选出能够在牛乳中代谢高产GABA的两株菌株，即乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)220007和乳酸乳球菌乳酸亚种220223。在此基础上，专利技术人对其发酵工艺进行了优化，发现在发酵体系中添加合成GABA的前体物质谷氨酸钠(L-MSG)，并优化发酵条件，成倍提高了菌株发酵产物中GABA的产量。因此，本专利技术请求保护一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法，包括如下步骤：配制含1.0～4.0g/L谷氨酸钠的10％脱脂乳，灭菌后冷却至30～40℃，接种乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，接种量为2～6％，于30～40℃条件下发酵24～72h。优选地，所述乳酸乳球菌乳酸亚种菌株为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)220007，于2018年10月15日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCCNo.16583。保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。优选地，所述乳酸乳球菌乳酸亚种菌株为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)220223，于2018年10月15日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCCNo.16584。保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。优选地，所述方法包括如下步骤：配制含2.0～3.5g/L谷氨酸钠的10％脱脂乳，灭菌后冷却至30～40℃，接种乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，接种量为3～5％，于30～35℃条件下发酵48～68h。更优选地，所述10％脱脂乳中谷氨酸钠的终浓度为3.0g/L。更优选地，所述乳酸乳球菌乳酸亚种菌株的接种量为4％。更优选地，所述发酵的温度为32℃，发酵时间为48h。优选地，所述乳酸乳球菌乳酸亚种菌株的种子液是按1～5％的接种量将活化菌液接种至10％脱脂乳中，于37℃条件下发酵24h后得到。作为一种优选的具体实施方式，所述方法包括如下步骤：S1.菌种复苏和活化：将基于大批量菌株(≥1000株)筛选后产GABA能力高的乳酸乳球菌乳酸亚种220007或220223进行复苏和活化；S2.种子液的制备：挑取单菌落于2～20mL10％的脱脂乳中扩培，于37℃恒温培养24h得到活化菌液；按1～5％的接种量将活化菌液接种至10％的脱脂乳中，于37℃恒温培养24h得到种子液；S3.制备发酵基料：配制含1.0～4.0g/L谷氨酸钠(L-MSG)的10％脱脂乳，在灭菌锅中105℃下灭菌15min；S4.接种：将灭菌后的发酵基料冷却至30～40℃，接种乳酸乳球菌乳酸亚种220007或220223，接种量为2～6％；S5.发酵：经步骤S4所得物料于30～40℃条件下进行发酵，发酵时间为24～72h；S6.检测：将步骤S5发酵结束后的料液上HPLC测定GABA含量。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术通过筛选GABA高产菌株进行发酵，在发酵体系中添加合成GABA的前体物质谷氨酸钠，并通过均匀实验优化发酵条件，成倍提高了菌株发酵产物中GABA的产量，最终可达3.81g/L；同时最大可能保证了产品口感，在一定程度上为新型功能发酵乳制品的制备奠定了基础。(2)本专利技术的方法工艺简单，操作便捷，生产成本低，适合大规模工厂发酵生产。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。芝士粉(型号：4800112)购自Kerry；酵母提取物购自安琪酵母股份有限公司；谷氨酸钠购自国药集团化学试剂有限公司；甘蔗汁、龙眼汁、水蜜桃汁均为当地超市采购、在实验室打浆制得。实施例1一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法，包括如下步骤：S1.菌种复苏和活化：将基于大批量菌株(≥1000株)筛选后产GABA能力高的乳酸乳球菌乳酸亚种220007或220223进行复苏和活化；S2.种子液的制备：挑取单菌落于10mL10％的脱脂乳中扩培，于37℃恒温培养24h得到活化菌液；按4％的接种量将活化菌液接种至10％的脱脂乳中，于37℃恒温培养24h得到种子液；S3.制备发酵基料：配制含1.5g/L谷氨酸钠(L-MSG)的10％脱脂乳，在灭菌锅中105℃下灭菌15min；S4.接种：将灭菌后的发酵基料冷却至30℃，接种乳酸乳球菌乳酸亚种220007或220223，接种量为2％；S5.发酵：经步骤S4所得物料于30℃条件下进行发酵，发酵时间为60h；S6.检测：将步骤S5发酵结束后的料液上HPLC测定GABA含量。实施例2一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法，包括如下步骤：S1.菌种复苏和活化：将基于大批量菌株(≥1000株)筛选后产GABA能力高的乳酸乳球菌乳酸亚种220007或220223进行复苏和活化；S2.种子液的制备：挑取单菌落于10mL10％的脱脂乳中扩培，于37℃恒温培养24h得到活化菌液；按4％的接种量将活化菌液接种至10％的脱脂乳中，于37℃恒温培养24h得到种子液；S3.制备发酵基料：配制含3.0g/L谷氨酸钠(L-MSG)的10％脱脂乳，在灭菌锅中105℃下灭菌15min；S4.接种：将灭菌后的发酵基料冷却至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：配制含1.0～4.0g/L谷氨酸钠的10％脱脂乳，灭菌后冷却至30～40℃，接种乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，接种量为2～6％，于30～40℃条件下发酵24～72h。

【技术特征摘要】
1.一种提高乳酸乳球菌乳酸亚种菌株产GABA能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：配制含1.0～4.0g/L谷氨酸钠的10％脱脂乳，灭菌后冷却至30～40℃，接种乳酸乳球菌乳酸亚种菌株，接种量为2～6％，于30～40℃条件下发酵24～72h。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述乳酸乳球菌乳酸亚种菌株为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)220007，于2018年10月15日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCCNo.16583。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述乳酸乳球菌乳酸亚种菌株为乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcuslactissubsp.lactis)220223，于2018年10月15日保藏在中国...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆鹏飞，俞兰秀，
申请(专利权)人：绿雪生物工程深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44