一种二阶段发酵米糠生产γ-胺基丁酸的方法技术

本发明专利技术提供一种二阶段发酵米糠生产γ

【技术实现步骤摘要】
一种二阶段发酵米糠生产
γ
‑
胺基丁酸的方法


[0001]本专利技术涉及一种二阶段发酵米糠生产γ
‑
胺基丁酸的方法。

技术介绍

[0002]γ
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胺基丁酸(γ
‑
aminobutyric acid,GABA)为四碳之非组成蛋白性胺基酸，结构类似于胺基酸，但GABA并不会组成蛋白质，也不会构成身体的组织与器官。GABA的生成主要藉由麸胺酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,简称GAD)脱去麸胺酸上的Alfa
‑
羧基产生。广泛存在于各种生物中，在人体为控制中枢神经之物质，GABA参与神经系统的运作，是大脑中重要的「神经传导物质」，具有抑制神经冲动、调节交感及副交感神经、节律点等功能。此外，GABA亦具有降血压、利尿、镇定、舒眠、改善忧郁及治疗癫痫等功效。
[0003]糙米碾白精致成白米大约会产生10％米糠。米糠除了含有水分10～15％、粗纤维6～14％、蛋白质11～17％、脂质12～22％、灰分8～17％，维生素E、维生素B1、维生素B3等丰富维生素及矿物质，也含有诸多植化素(Phytochemicals),如谷维素(gama
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Oryzanol)、生育醇(Tocopherols)、生育三烯醇(Tocotrienols)、植物固醇(Phytosterols)、甘蔗原素(Policosanol)、鲨烯(Squalene)、植酸(Phytic acid)等具有经济及营养价值的物质。米糠因适口性与溶解度差，所以常作为动物饲料及肥料甚至丢弃，非常可惜；米糠为自然抗氧化物质来源，且含麸胺酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase，GAD)可催化麸胺酸转化成为γ
‑
胺基丁酸(γ
‑
aminobutyric acid,GABA)。
[0004]γ
‑
胺基丁酸的生产可分为人工及天然两种合成方式，早期GABA的生产多以人工合成为主，其缺点为合成过程留下之废弃物对环境影响大，且产品亦有安全上的疑虑，因此GABA合成以天然合成方式为主。
[0005]益生菌之谷氨酸脱羧酶(GAD；EC 4.1.1.15)酵素可将麸胺酸(L
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glutamate)脱去alfa
‑
羧基形成GABA，所以目前市面上大多藉由添加味精(Monosodium L
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glutamate，MSG)提高发酵基质中之麸胺酸含量，以提升益生菌发酵产品之GABA产量。然而，由于微生物无法将所添加的味精完全转化成GABA而有残留问题，其咸味会造成接受度不佳，且味精键结带有约12％钠离子，摄取过量会对人体造成水肿，进而引发高血压，同时增加肾脏负担，造成立即性头痛。以及过度摄取之味精会扰乱人体内新陈代谢之平衡，使血清中的胰岛素、脂肪酸及三酸甘油脂上升，使牵涉脂肪细胞分化之特定基因表现量提升，进而对肝功能造成影响，导致胆汁合成及肝脏中的氧化压力升高。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种二阶段发酵米糠生产γ
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胺基丁酸的方法，其以米糠为基质，采用米曲菌与益生菌固态、液态二阶段发酵生产富含γ
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胺基丁酸的发酵液，绿色环保、营养价值高，且不添加味精，可避免对人体造成不利影响。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]一种二阶段发酵米糠生产γ
‑
胺基丁酸的方法，所述方法步骤如下：
subsp.lactis)BCRC12312的活化和培养过程如下：
[0026]步骤2.1活化菌株：将短乳杆菌(Lactobacillus brevis)BCRC12187、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)BCRC12310以及乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp.lactis)BCRC12312菌株分别接种于第四培养基中，37
±
2℃活化培养48h，制得活化菌株；
[0027]步骤2.2菌株一次放大：将活化后的菌株接种于新的第四培养基中，在37
±
2℃放大培养24h，得一次放大菌液；
[0028]步骤2.3菌株二次放大：最后将一次放大菌液接种于第二培养基中，于37
±
2℃放大培养12h，得短乳杆菌菌液和乳酸乳球菌乳酸亚种菌液；
[0029]所述第四培养基中：蛋白胨10g，牛肉浸膏10g，酵母菌提取物5g，葡萄糖20g，水1L；
[0030]所述第二培养基中：发芽糙米发酵液500g，水1L；
[0031]所述发芽糙米发酵液的制备方法如下：糙米清洗后浸渍1天，滤去水份后，夏天静置4
‑
6小时或冬天静置8
‑
12小时进行发芽，得到发芽糙米；将发芽糙米加水在100～105℃下蒸煮1小时，得到煮熟发芽糙米；最后将煮熟发芽糙米冷却后，倒入发酵桶中，添加糙米质量20
‑
30％的水后，接种分别为糙米质量的1
‑
3％的糖化菌、液化菌、米曲菌，恒温55～65℃下发酵11～12小时，得发芽糙米发酵液；最后打浆或乳化，在85℃下灭菌45～60分钟，即可。
[0032]进一步地，所述步骤2中长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)BCRC14661的活化和培养过程如下：
[0033]步骤2.4活化菌株：将长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)BCRC14661菌株接种于第五培养基中，37
±
2℃活化培养48h，制得活化菌株；
[0034]步骤2.5菌株一次放大：将活化后的菌株接种于新的第五培养基中，在37
±
2℃放大培养24h，得一次放大菌液；
[0035]步骤2.6菌株二次放大：最后将一次放大菌液接种于第二培养基中，于37
±
2℃放大培养12h，得长双歧杆菌菌液；
[0036]所述第五培养基中：柠檬酸铵2.0g，牛肉浸膏10.0g，半胱氨酸0.5g，葡萄糖20.0g，蛋白胨10.0g，酵母菌提取物5.0g，水1L。
[0037]本专利技术具有如下优点：
[0038]米糠、益生菌及有些米曲菌都具有麸胺酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)活性，米糠中的麸胺酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)活性可将麸胺酸转化为GABA；本专利技术选取的米曲菌、泡盛曲霉能产生多种消化酵素，可水解基质，增加麸胺酸或益生菌的营养源，增加GABA产量；而本专利技术选取的益生菌除了可以发酵米糠提供更多麸胺酸外，具有GABA生成能力的益生菌种还具有GAD活性，配合米糠发酵可得更高GAD活性，具加强GABA产量效果。故本专利技术以米糠为基质(营养源)运用米曲菌与益生菌二阶段发酵生产高含量的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二阶段发酵米糠生产γ
‑
胺基丁酸的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：步骤1、往米糠中接种米糠质量各5％的米曲菌(Aspergillus oryzae)BCRC 30120、米曲菌(Aspergillus oryzae)BCRC30235和泡盛曲霉(Aspergillus awamori)BCRC32175菌株菌液，然后再加入米糠质量35％～45％的水，在25～28℃下固态发酵72～84小时，得到一阶固态发酵产物；步骤2、将步骤1米糠的一阶固态发酵产物灭菌冷却至35～40℃，再接种米糠质量各5％的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)BCRC12187、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)BCRC12310、乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp.lactis)BCRC12312以及长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)BCRC14661菌株菌液，再加入米糠质量80％～90％的水，在38～40℃下液态发酵48～60小时，即得含有γ
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胺基丁酸的二阶液态发酵液。2.根据权利要求1所述的一种二阶段发酵米糠生产γ
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胺基丁酸的方法，其特征在于：所述米糠为稻米经过碾米加工之后产生的米糠；或为糙米、发芽糙米经过微生物发酵之后产生的渣。3.根据权利要求1所述的一种二阶段发酵米糠生产γ
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胺基丁酸的方法，其特征在于：所述步骤1中米曲菌(Aspergillus oryzae)BCRC 30120、米曲菌(Aspergillus oryzae)BCRC30235菌液的活化和培养过程如下：步骤1.1活化菌株：将米曲菌(Aspergillus oryzae)BCRC 30120和米曲菌(Aspergillus oryzae)BCRC 30235菌株接种于第一培养基中，24
±
2℃活化培养48h，制得活化菌株；步骤1.2菌株一次放大：将活化后的菌株接种于新的第一培养基中，在24
±
2℃放大培养24h，得一次放大菌液；步骤1.3菌株二次放大：最后将一次放大菌液接种于第二培养基中，于24
±
2℃放大培养12h，得米曲菌菌液；所述第一培养基中：马铃薯丁200g，葡萄糖20g，水1L；所述第二培养基中：发芽糙米发酵液500g，水1L；所述发芽糙米发酵液的制备方法如下：糙米清洗后浸渍1天，滤去水份后，夏天静置4
‑
6小时或冬天静置8
‑
12小时进行发芽，得到发芽糙米；将发芽糙米加水在100～105℃下蒸煮1小时，得到煮熟发芽糙米；最后将煮熟发芽糙米冷却后，倒入发酵桶中，添加糙米质量20
‑
30％的水后，接种分别为糙米质量的1
‑
3％的糖化菌、液化菌、米曲菌，恒温55～65℃下发酵11～12小时，得发芽糙米发酵液；最后打浆或乳化，在85℃下灭菌45～60分钟，即可。4.根据权利要求3所述的一种二阶段发酵米糠生产γ
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胺基丁酸的方法，其特征在于：所述步骤1中泡盛曲霉(Aspergillus awamori)BCRC32175的活化和培养过程如下：步骤1.4活化菌株：将泡盛曲霉(Aspergillus awamori)BCRC32175菌株接种于第三培养基中，25
±
2℃活化培养48h，制得活化菌株；步骤1.5菌株一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈皓玮，陈怀瑾，罗燕，
申请(专利权)人：上海胜永元生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：