专利名称：控制pH发醇生产γ－氨基丁酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法。
背景技术：
γ-氨基丁酸(简称GABA)是广泛存在于自然界的非蛋白质氨基酸，作为中枢神经系统重要的神经递质，具有重要的生理功能。在大脑内，有30％的神经元突触以GABA为神经递质。大量文献报道，GABA不仅具有降血压、安神和抗除抑郁作用，而且还能增强脑功能和长期记忆、增加生长激素分泌、防止肥胖、健肝利肾等功能。GABA虽然广泛存在于自然界，但无论动、植物中，含量都很低，分离困难，需要对其进行合成制备。对于它的合成制备方法主要有化学合成法和生物合成方法。与GABA传统的化学合成方法相比，生物法合成GABA是利用生物体内的谷氨酸脱羧酶作为催化剂，以L-谷氨酸钠(L-MSG)为底物，将L-谷氨酸钠(L-MSG)α-脱羧，产生γ-氨基丁酸和CO2，主要优点在于合成条件温和，不需要昂贵的原材料，环境污染小，能耗小。本实验室筛选出一株具有高活力谷氨酸脱羧酶的乳酸菌株，从食品安全卫生方面考虑，消除了过去以大肠杆菌为生产菌株时的安全隐患问题。本文报道了一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法。
保藏编号为CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基中，培养25～35小时后，以5～10％的接种量接种于发酵罐中，发酵罐装液量为1～3L，搅拌转速为50～150r/min，在30℃下静置培养，对其进行pH控制发酵，发酵培养约25～35小时，待菌体生长进入稳定期，pH值回升后，连续流加1～3mol/L的盐酸，发酵培养基pH控制在5.0～5.6，继续培养约40～60h，即得含γ-氨基丁酸的发酵液。
保藏编号为CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，在发酵时产乳酸，显微镜观察成对或成链状出现，不运动，无孢子，菌落小，表面光滑；属于革兰氏阳性菌株，兼性厌氧。
本发明的优点在于通过在稳定期控制pH发酵，GABA的产量达到30g/L，工艺简单，环境污染小、操作方便，GABA产量高。
具体实施例方式
本发明采用本实验室筛选的乳酸菌作为菌种，菌体生长进入稳定期后，采用控制pH发酵，发酵时间为90小时左右，GABA产量达到30g/L左右。
A.菌株本实验室筛选，保藏编号为CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillusbrevis)。
B.培养基1000mL琼脂斜面保藏培养基葡萄糖10g，酵母膏10g，蛋白胨5g，乙酸钠2g，MgSO4·7H2O 20mg，MnSO4·4H2O 1mg，NaCl 1mg，FeSO4·7H2O 1mg，琼脂15g，pH6.8。
1000mL GYP种子培养基葡萄糖10g，酵母膏10g，蛋白胨5g，乙酸钠2g，MgSO4·7H2O 20mg，MnSO4·4H2O 1mg，NaCl 1mg，FeSO4·7H2O 1mg，pH6.6-7.0。
1000mL GYP发酵培养基葡萄糖10g，酵母膏10g，蛋白胨5g，乙酸钠2g，MgSO4·7H2O 20mg，MnSO4·4H2O 1mg，NaCl 1mg，FeSO4·7H2O 1mg，一水合L-谷氨酸钠50g，pH6.6-7.0。
C.制备工艺该菌株经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基中。培养20～30小时后，以5-15％的接种量接种于发酵罐中。发酵罐装液量为1～3L，搅拌转速为50～150r/min，在30℃下静置培养，对其进行pH控制发酵。发酵培养约25～35小时，待菌体生长进入稳定期，pH值回升后，连续流加一定浓度的盐酸，控制发酵培养基pH在5.5左右。继续培养约50-70h，即得含γ-氨基丁酸的发酵液，γ-氨基丁酸含量约30g/L。
实施例1该菌株经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基，培养20小时后，以10％的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中，发酵罐装液量为2L，搅拌转速为100r/min，在30℃下静置培养，培养至30小时，连续流加2mol/L的盐酸，控制发酵培养基pH为5.5，继续培养60小时，即得含γ-氨基丁酸的发酵液，经高效液相色谱分析得，γ-氨基丁酸含量约30g/L。
实施例2该菌株经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基，培养30小时后，以5％的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中，发酵罐装液量为2L，搅拌转速为100r/min，在30℃下静置培养，培养至35小时，连续流加2mol/L的盐酸，控制发酵培养基pH为5.5，继续培养50小时，即得含γ-氨基丁酸的发酵液，经高效液相色谱分析得，γ-氨基丁酸含量约33g/L实施例3短乳杆菌经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基，培养30小时后，以5％的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中，发酵罐装液量为2L，搅拌转速为50r/miin，在30℃下静置培养，培养至35小时，连续流加1mol/L的盐酸，控制发酵培养基pH为5.5，继续培养45小时，即得含γ-氨基丁酸的发酵液，经高效液相色谱分析得，γ-氨基丁酸含量约30g/L。
实施例4该菌株经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基，培养35小时后，以10％的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中，发酵罐装液量为2L，搅拌转速为100r/min，在30℃下静置培养，培养至30小时，连续流加2mol/L的盐酸，控制发酵培养基pH为5.5，继续培养50小时，即得含γ-氨基丁酸的发酵液，经高效液相色谱分析得，γ-氨基丁酸含量约30g/L。
实施例5该菌株经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基，培养25小时后，以10％的接种量接种于KLF2000(Bioengineering公司)3.7L发酵罐中，发酵罐装液量为2L，搅拌转速为50r/min，在30℃下静置培养，培养至35小时，连续流加2mol/L的盐酸，控制发酵培养基pH为5.5，继续培养48小时，即得含γ-氨基丁酸的发酵液，经高效液相色谱分析得，γ-氨基丁酸含量约30g/L。
权利要求
1.一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，保藏编号为CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基中，培养25～35小时后，以5～15％的接种量接种于发酵罐中，发酵罐装液量为1～3L，搅拌转速为50～150r/min，在30℃下静置培养，对其进行pH控制发酵，发酵培养约25～35小时，待菌体生长进入稳定期，pH值回升后，连续流加1～3mol/L的盐酸，发酵培养基pH控制在5.0～5.6，继续培养约40～60h，即得含γ-氨基丁酸的发酵液。
2.根据权利要求1所述的一种控制pH发酵生产γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，所述保藏编号为CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，在发酵时产乳酸，显微镜观察成对或成链状出现，不运动，无孢子，菌落小，表面光滑；属于革兰氏阳性菌株，兼性厌氧。
全文摘要
本发明公开了一种控制pH发酵生产γ－氨基丁酸的方法。保藏编号为CGMCC NO.1306的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)，经琼脂斜面培养基活化后，转接于GYP种子培养基中，培养25～35小时后，以5～10％的接种量接种于发酵罐中，发酵罐装液量为1～3L，搅拌转速为50～150r/min，在30℃下静置培养，对其进行pH控制发酵，发酵培养约25～40小时，待菌体生长进入稳定期，pH值回升后，连续流加1～3mol/L的盐酸，发酵培养基pH控制在5.0～5.6，继续培养约40～60h，即得含γ－氨基丁酸的发酵液。本发明的优点在于通过在稳定期控制pH发酵，GABA的产量达到30g/L，工艺简单，环境污染小、操作方便，GABA产量高。
文档编号C12P13/00GK1683545SQ200510049189
公开日2005年10月19日 申请日期2005年3月7日 优先权日2005年3月7日
发明者梅乐和, 夏江, 黄 俊 申请人:浙江大学