GABA生产工艺-微生物发酵法介绍

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  GABA生产工艺-微生物发酵法介绍

  现有的GABA生产工艺包括化学合成法、植物富集法和微生物发酵法。

  相比之下,化学合成安全性差,植物丰富的GABA含量很低,而微生物发酵合成GABA更有前景。过去,大肠杆菌主要用于GABA的发酵。随着绿色食品的不断发展,一些含有谷氨酸脱羧酶的曲霉、酵母和乳酸菌逐渐取代了大肠杆菌,用于催化谷氨酸脱羧GABA,部分实现了商业生产。

  然后我们将重点介绍微生物发酵法。

  乳酸菌作为一种食品安全微生物,在食品工业中得到了广泛的应用。乳酸菌定植在人体和动植物体内,可产生大量有益健康的成分,因此被称为重要和必不可少的益生菌。

  乳酸菌产品的健康功效使其具有巨大的市场潜力。以日本为例。据日本健康营养学会2002年统计[10],1999年日本批准的19类171种健康食品中,乳酸菌产品总销售额高达82.1%,远远超出其他品种。

  日本大阪生物环境科学研究所的森下日出旗筛选了高产GABA的乳酸菌Lactobacillusplantarumm-10,在米糠的存在下,乳酸菌可以增强GABA的生产能力[11]。1997年,日本学者Hayakawa[12]筛选出8株短乳杆菌,发现IFO10025可以在5%谷氨酸的基础下积累产生10g/L的GABA。

  2003年,日本学者掘江典子[13]筛选出一株乳酸菌株,GABA积累约35g/L。

  与日本的研究相比,国内的研究起步较晚,发酵水平存在很大差距。江南大学江波等人[14]研究了生物发酵生产γ-氨基丁酸,将乳酸菌或乳酸菌与酵母菌混合作为菌种,以L-谷氨酸钠为转化基物,加入碳源、氮源和无机盐组成发酵培养基,利用发酵生物转化制备γ-氨基丁酸。发酵后,GABA发酵液含量高达300~800mg/100ml。

  浙江大学的黄军等人从未灭菌过的生牛奶中筛选出一株高产GABA乳酸菌LactobacilbrevisCGMCCNO.1306。诱变育种后,发酵液中GABA含量高达76.36g/L[15.16]。这些研究为乳酸菌生物合成GABA奠定了一定的基础。

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