高产γ-氨基丁酸的鸟肠球菌及其筛选方法与应用技术

本发明专利技术属于食品微生物技术领域，公开了一株高产γ

【技术实现步骤摘要】
高产
γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌及其筛选方法与应用


[0001]本专利技术属于食品微生物
，具体涉及高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠菌株及其筛选方法与应用。

技术介绍

[0002]γ
‑
氨基丁酸(GABA)是一种非蛋白原性氨基酸，白色粉末，广泛存在于自然界中，易溶于水，微溶于热乙醇，不溶于冷乙醇、乙醚和苯。GABA可降低血氨，促进大脑新陈代谢，调节体内代谢平衡；可作为神经递质信号的抑制剂，可调节睡眠，治疗人体头痛、肝昏迷、高血压等生理疾病，同时还能合成2
‑
吡咯烷酮和4
‑
聚酰胺尼龙，应用在食品和工业生产。
[0003]由于γ
‑
氨基丁酸的应用领域广泛，大大增加了市场需求量。目前，由乳酸菌发酵生产合成的γ
‑
氨基丁酸，可添加至饮料、巧克力和巧克力制品、糖果、烘焙食品、膨化食品等中。随着人们对食品安全的重视，越来越多的研究者聚焦在利用乳酸菌生产γ
‑
氨基丁酸，因此，获得安全、有工业价值的γ
‑
氨基丁酸产生菌是非常重要的。
[0004]生物法制备GABA主要包括生物发酵法和生物转化法，均是菌株利用谷氨酸钠为底物合成GABA，主要是依靠谷氨酸脱羧酶系统(GAD系统)实现的。GAD系统包括谷氨酸脱羧酶（GAD）与谷氨酸
‑
GABA反向转运蛋白。当微生物受到酸胁迫时，H+会渗漏至胞内，微生物利用Glu
‑
GABA反向转运蛋白，将胞外的谷氨酸转运至胞内，由胞内的谷氨酸脱羧酶(GAD)催化脱去α
‑
羧基，产生GABA，同时产生的GABA进一步被Glu
‑
GABA反向转运蛋白运输至胞外。整个系统产生1分子GABA，同时消耗1分子胞内H+，进而稳定胞内的pH，同时缓解胞外酸胁迫。
[0005]虽然通过培养基、发酵工艺优化能显著提高GABA的产量，但在实际生产过程中，实验室规模的高效生产过程并不能满足工业生产低成本高利润的需求，相比而言，本身具有高产率的生产菌株才更有实际的生产意义。因此，筛选高效产生GABA的菌株，仍然是推进GABA工业化应用的基础。
[0006]目前GABA产生菌的筛选方法多基于纸层析法、薄层层析法、高效液相色谱法进行初筛或复筛。其中，纸层析法虽然操作简单、成本低，但耗时长；薄层色谱法检测方便灵敏度高，但耗时长；高效液相色谱法灵敏度高，但操作繁琐成本高，不宜作为初筛方法。
[0007]鸟肠球菌可以产生GABA，但是其产量低，如何获得具有高产GABA的鸟肠球菌是解决菌株工业化应用必须的过程。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠菌株及其筛选方法与应用，本专利技术筛选方法简单，高效，筛选得到的鸟肠菌株可高产γ
‑
氨基丁酸，具有良好的市场应用前景。
[0009]为解决现有技术问题，本专利技术采取的技术方案为：高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌G5，于2022年10月28日保藏在中国普通微生物保藏管理中心，保藏编号为CGMCC NO.25992，分类学命名为鸟肠球菌Enterococcus avium。
[0010]作为改进的是，所述高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌为乳白色菌落，菌落直径为0.1
ꢀ±
0.05 mm，边缘整齐，革兰氏阳性，无芽孢，不运动。
[0011]上述高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌的筛选方法，包括以下步骤：步骤1，富集培养基配制MRS培养基、GYP培养基、添加不同浓度谷氨酸钠的MRS培养基、GYP培养基；步骤2，富集方法称取粉碎后的白酒酒曲于锥形瓶中，加入无菌的MRS培养基或GYP液体培养基，摇匀，于37℃静置培养48 h，取发酵液接种于含有谷氨酸钠的MRS或GYP液体培养基中37℃，200 rpm培养48 h；步骤3，挑取单菌落接种于含有谷氨酸钠的GYP液体发酵培养基中，以产生pH>5的发酵液作为初筛标准，进一步分离、纯化后移入装有MRS培养基的试管中，4℃保存，利用分光光度法与HPLC法对菌株进行复筛，检测γ
‑
氨基丁酸的合成，并通过平板纯化获得高产γ
‑
氨基丁酸的菌株。
[0012]作为改进的是，步骤2中所述白酒酒曲为清香型白酒大曲、浓香型白酒大曲、酱香型白酒大曲、芝麻香型白酒大曲或兼香型白酒大曲。
[0013]一种含γ
‑
氨基丁酸的冻干菌粉，利用上述鸟肠球菌CZ1发酵液进行制备，且所得冻干菌粉的出料水分含量≤10%，冷却后密封；具体步骤为：取鸟肠球菌G5进行发酵，当发酵液中γ
‑
氨基丁酸的含量不低于20
‑
25 g/L时，采用60
‑
65℃浓缩1
‑
3 h，总固形物含量达到30
‑
40%后，经喷雾干燥，即得所述含有GABA的冻干菌粉。
[0014]作为改进的是，所述喷雾干燥条件为：进料温度40
‑
50℃，进口温度100
‑
120℃，出口温度60
‑
70℃，进口气压0.4
‑
0.5 MPa，离心转盘转速18500
‑
19000 rpm，干燥时间为10
‑
15s。
[0015]一种微生物菌剂，含有上述的高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌G5或含有上述的冻干菌粉。
[0016]上述高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌G5、冻干菌粉，或微生物菌剂在制备食品、药物或者畜禽养殖上的应用。
[0017]有益效果：与现有技术相比，本专利技术将酿造白酒的发酵剂大曲作为筛选资源，通过微生物富集、GABA产生菌双重富集的方式，使GABA产生菌得到高度富集；结合快速检测pH的方式，初筛GABA产生菌，同时结合比色法复筛及平板纯化，可高效快速筛选GABA产生菌，本专利技术筛选方法低毒、高效、无污染，同时可进一步检测其生产性能。
[0018]另外，通过本方法筛选的高产γ
‑
氨基丁酸的乳酸菌，具有高产GABA的能力，制备的高活力菌剂可应用于食品、医药、禽畜养殖等行业，为推进鸟肠球菌工业化应用提供技术支持。可以为GABA生产菌的来源提供新思路，同时制备出含高γ
‑
氨基丁酸产物的果汁及酸牛奶。
附图说明
[0019]图1为白酒大曲的GABA产生菌筛选平板图2为白酒大曲中初筛GABA产生菌；
图3为高效液相色谱法检测GABA产生菌的合成能力。
[0020]图4为菌株G5的菌落形态特征图；图5为菌株G5的革兰氏染色及细胞形态图；图6为鸟肠球菌G5的16S rRNA扩增电泳图。
具体实施方式
[0021]实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌G5，于2022年10月28日保藏在中国普通微生物保藏管理中心，保藏编号为CGMCC NO.25992，分类学命名为鸟肠球菌Enterococcus avium。2.根据权利要求1所述的高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌G5，其特征在于，所述高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌为乳白色菌落，菌落直径为0.1
ꢀ±
0.05 mm，边缘整齐，革兰氏阳性，无芽孢，不运动。3.基于权利要求1所述的高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌G5的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，富集培养基配制MRS培养基、GYP培养基、添加不同浓度谷氨酸钠的MRS培养基、GYP培养基；步骤2，富集方法称取粉碎后的白酒酒曲于锥形瓶中，加入无菌的MRS培养基或GYP液体培养基，摇匀，于37℃静置培养48 h，取发酵液接种于含有谷氨酸钠的MRS或GYP液体培养基中37℃，200 rpm培养48 h；步骤3，挑取单菌落接种于含有谷氨酸钠的GYP液体发酵培养基中，以产生pH>5的发酵液作为初筛标准，进一步分离、纯化后移入装有含有谷氨酸钠的MRS培养基中，利用分光光度法与HPLC法对菌株进行复筛，检测γ
‑
氨基丁酸的合成，并通过平板纯化获得高产γ
‑
氨基丁酸的菌株。4.根据权利要求3所述的高产γ
‑
氨基丁酸的鸟肠球菌G5的筛选方法，其特征在于，步骤2中所述白酒...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫璐婵，李婷婷，邹晓洲，吕舒怡，王俊，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：