本发明专利技术涉及一种从香蕉皮中提取谷氨酸脱羧酶的方法，该方法包括以下步骤：将香蕉皮打碎至呈泥状，使纤维与蛋白分离，纤维长度不超过2mm；加入pH为5.0～7.0、含有0.01~0.2g/L的维生素B6的磷酸缓冲液，摇匀，静置提取1～5h，其中，每1kg香蕉皮对应2～7L磷酸缓冲液；6000～10000rpm离心10～50min，得到GAD酶液。本发明专利技术还提供了使用从香蕉皮中提取谷氨酸脱羧酶生产γ-氨基丁酸的方法。本发明专利技术可有效利用香蕉加工产业的废弃物，降低GAD和GABA生产成本，可用于大量生产GABA。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于食品功能成分生产エ艺领域，涉及ー种从香蕉皮中提取谷氨酸脱羧酶及生产Y-氨基丁酸的方法。
技术介绍
Y -氨基丁酸(GABA，又名4-氨基丁酸、氨酪酸和呱啶酸，分子式为H00CCH2CH2CH2NH2，分子量为103. 12)，是ー种非蛋白质的功能性氨基酸，广泛存在于自然界，是哺乳动物中枢神经系统中的重要的抑制性神经递质，具有重要的生理功能，有调节血压与心率、调节血压、营养神经细胞、治疗癫痫、促使精神安定、促进脑部血流、增进脑活力、促进生长激素分泌、辅助治疗哮喘、活化肝肾功能、预防肥胖、促进こ醇代谢、改善更年期综合症等多种功效。 天然食材中GABA的含量极少，高等植物组织中GABA的含量通常为O. 13 32. 15μ mol · g_ \ 100 g糙米中的GABA含量仅为3. 8 mg,对于需要改善健康的人群来说远远不够。例如，GABA对于更年期障碍和初老期精神障碍的改善效果，需要达到26 mg/天的摄入量时才能发挥出来。因此，要让人们能够摄取足够的GABA来预防疾病、增进健康，必须要研究出能够简单、快速和低成本的方法生产出更多GABA。目前，GABA的生产方法有化学合成法、微生物发酵法和富集法。化学合成法中，GABA由吡咯烷酮经氢氧化钙及碳酸氢铵水解开环制得。化学合成法的反应较快、收率高，但是反应条件较为苛刻，能耗较大，且有害成分易残留，在食品上应用难度较大。微生物发酵法即利用微生物生产的谷氨酸脱羧酶(GAD)将底物谷氨酸或谷氨酸钠转化成GABA。微生物发酵法含量较高，可安全用于食品，但也存在有生产周期长，转化率较低，下游分离难度较大，大規模生产设备成本较高等缺点。富集法的原理与微生物发酵法类似，即将谷氨酸或谷氨酸钠经谷氨酸脱羧酶催化生成GABA，包括单ー材料自然富集法、添加底物单ー材料富集法以及多材料富集法。単一材料自然富集法就是通过改变ー些培养条件，激活材料中的GAD内源酶，富集GABA。中国专利CN1939146A公开了ー种稻米胚芽富集Y-氨基丁酸的方法。以稻米加エ成白米过程中所产生的稻米胚芽为原料，原料先进行脱脂处理，再将其放在35-40°C的水中浸泡4-5小时并控制pH值在5. 0-5. 5，再经过灭菌、干燥、膨化、粉碎得到Y -氨基丁酸含量在300-400mg/100g的产品。中国专利CN1939144A公开了ー种将稻谷先制成糙米，再进行发芽处理，再进行富集加工的方法，使Y-氨基丁酸含量达到500-900mg/100g甚至更高。中国专利CN101352216B公开了ー种以籼稻或粳稻糙米为原料，经清洗消毒、浸泡、发芽、清洗打浆、保温转化、滚筒干燥或喷雾干燥等制成的富含Y-氨基丁酸、功能性的营养米片或米粉的方法，Y-氨基丁酸含量为1000-1400mg/100g。中国专利CN101273765A公开了一种富含Y-氨基丁酸营养大米的制备方法，以米糠、大米或碎米为原料，其中米糠经过酶解分离得到富含Y -氨基丁酸的配料粉，大米或碎米经过粉碎得到米粉，将两者按照ー定比例混合，再经过挤压得到Y -氨基丁酸含量达5%-8%的营养大米。中国专利CN1259854C公开了ー种高含Y-氨基丁酸米的制备エ艺，将稻谷进行砻谷，除去谷壳得到糙米；再加入水，用超声波清洗；在适当的温度下活化，杀菌，再通过酶解的方法来破坏糙米的种皮，最后进行干燥即得成品，制得的稻米中的Y-氨基丁酸含量为30-300mg/100g。日本专利特開2004-159617公开了富含GABA发芽糙米的制造方法及利用发芽糙米的食品，将糙米在35 45°C水中浸泡O. 5 2 h后，取出后在35 45°C条件下保持I 8 h使其发芽，8 h以内的发芽时间可以避免12 h发芽出现的微生物繁殖问题，富集前糙米胚芽的GABA含量为25 50 mg/100 g，富集后GABA大约提高到300 400 mg/100 g。中国专利CN100577031C公开了一种通过浸泡、冷冻和解冻过程増加大豆中Y-氨基丁酸含量的方法，Y-氨基丁酸含量最高为I. 9144mg/g-干物大豆。日本专利特開2006-345708公开了发芽大豆粉及其制造方法，在27 42°C水中浸泡24 h，使大豆发芽，在此发芽过程中大豆中GABA含量从O增加到142 mg/100 g_大豆，异黄酮总含量从69. 5 mg/100 g增加到305. 2 mg/100 g，大豆皂甙含量从310 mg/100 g增加到470 mg/100 g。单ー材料自然富集法采用天然单ー材料进行富 集，エ艺流程相对简単，但底物需依赖材料本身的谷氨酸，会导致反应不完全，无法充分利用谷氨酸脱羧酶。添加底物单ー材料富集法就是向材料中加入底物谷氨酸(或谷氨酸钠、谷氨酰胺)，进行GABA富集。中国专利CN100415119C公开了ー种富含GABA精白米的生产方法及其产品，将糙米浸入添加CaCl2、谷氨酸钠(或谷氨酰胺)、抗坏血酸(或乳酸)以及维生素B6组成水培养液中培养12 72h，米芽长O. 5 4. 0mm。内源谷氨酸脱羧酶被激活，催化自身的谷氨酸及添加的谷氨酸钠或谷氨酰胺，使其富集GABA。经干燥、碾白后得到富含GABA的精白米。成品中GABA最高含量达15mg/100g。中国专利CN1248596C公开了ー种富含GABA胚芽粉的制备方法和应用(I)将米胚在pH5.6、40°C条件下振荡，激活内源酶，添加氯化钙500 700 μ mol/L，米胚中的GABA含量从原料的28 mg/100 g上升到615 mg/100 g ；(2)采用胰蛋白酶水解米胚，干燥米胚粉中的GABA可达2. 3 g/100 g ; (3)在米胚和pH5. 6磷酸缓冲液的混合液中加入谷氨酸钠，在40°C条件下反应6 h以后，谷氨酸钠的转化率达到100%，GABA产量达到20. 7 g/100 g米胚。中国专利CN100478447C公开了ー种以米糠为原料制备高浓度Y-氨基丁酸粉的方法，以米糠为原料，添加谷氨酸、氯化钙和磷酸吡哆醛，反应温度40°C，pH5.6，6 8 h的条件下得到富含Y -氨基丁酸的反应液，然后经过离心分离、超滤、浓缩和喷雾干燥后，得到含量为50%的GABA粉。中国专利CN101273769B公开了ー种高含量Y-氨基丁酸发芽糙米的制备方法，以当年产的新鮮稻谷为原料，经砻谷、谷糙分离及精选得到糙米；糙米再经过水洗、消毒、浸泡、培养、杀菌及干燥得到成品。培养时采用内含2-5mmol/L谷氨酸钠、O. 05-0. lmmol/L氯化钙和O. 01-0. 05mmol/L磷酸吡哆醛的、pH 5.6-5.8的磷酸盐缓冲液作为培养液，提高内源性谷氨酸脱羧酶的活性，催化分解糙米中所含的谷氨酸和添加的谷氨酸钠，制备出Y-氨基丁酸含量为200mg/100g的发芽糙米。中国专利CN101294155A公开了ー种米糠中谷氨酸脱羧酶的酶激活方法，通过添加谷氨酸(Glu)、谷氨酸钠(Glu-Na)、氯化钙、磷酸吡哆醛(PLP)、VB6,利用磷酸缓冲液或抗坏血酸或乳酸调节PH，在一定温度下激活谷氨酸脱羧酶，得到富含GABA的反应液。中国专利CN1840672A公开了ー种将谷氨酸加入到南瓜中并通过南瓜中固有的酶转化为γ-氨基丁酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种从香蕉皮中提取谷氨酸脱羧酶的方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)将香蕉皮打碎至呈泥状，使纤维与蛋白分离，纤维长度不超过2mm； (2)加入pH为5.O 7. O、含有0. oro. 2g/L的维生素B6的磷酸缓冲液，摇匀，静置提取I 5h，其中，每Ikg香蕉皮对应2 7L磷酸缓冲液； (3)6000 IOOOOrpm 离心 10 50min，得至Ij GAD 酶液。2.根据权利要求I所述的一种从香蕉皮中提取谷氨酸脱羧酶生产Y-氨基丁酸的方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)将香蕉皮打碎至呈泥状...
【专利技术属性】
技术研发人员：缪冶炼，王琲，陈玲，
申请(专利权)人：南京工业大学，陈玲，
类型：发明
国别省市：
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