产γ-氨基丁酸乳酸菌的研究与应用

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γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid,GABA)作为一种重要的非蛋白质氨基酸,具有降血压、治疗癫痫、改善脑机能等众多的生理活性。本研究的目的是筛选得到高效产GABA的乳酸菌株并最终将其投入到生产酸奶的应用中,主要的研究内容及成果如下:从西藏干酪、乳酸饮料和泡菜等相关样品中分离获得了7株产GABA的乳酸菌株。其中有3株GABA产量较高的乳酸菌,其产量分别达到383μg/ml、345μg/ml和813μg/ml。选择产量最高的菌株作为研究对象,对其采用Api20A系统进行鉴定,初步确定其为发酵乳杆菌,命名为ML7。从常用的几种乳酸菌培养基中筛选出GYP培养基作为ML7的种子培养基,在此基础上,采用经验法与统计法相结合的手段,对产GABA乳酸菌ML7的种子培养基进行优化。最终得到ML7的种子培养基成分为:乳糖15g,酵母膏5g,胰蛋白胨5g,无水乙酸钠2g,MgSO4·7H2O 0.02g,MnSO4·4H2O 0.001g,NaCl 0.001g,FeSO4·7H2O 0.001g,麦芽汁(糖度15°T)10ml,琼脂15g(配固体培养基时用),蒸馏水1000ml,初始pH为6.8。用此培养基,在37℃条件下厌氧培养20h后得到的ML7活菌数可达2.2×1010cfu/ml。通过分析时间、温度、pH和底物添加量对发酵过程的影响,从而进一步对ML7的生长及其产GABA两方面特性进行研究。结果表明,ML7的生长最适温度为37℃;最适初始pH为7;培养20h活菌数达到最大值。NML7产GABA的最佳温度为30℃;GABA的产量随着初始pH的降低而逐渐增加;培养55h后GABA积累量达到最大;Glu添加量为5%时获得最大GABA产量。将乳酸菌ML7应用于GABA酸奶的发酵中。结果表明,利用ML7变温发酵生产的含GABA酸奶的感官状态良好,后熟酸度为83°T,活菌数达到2.72×109cfu/ml,均符合我国酸牛乳GB2746-1999标准,且GABA含量也达到75.33mg/l,可作为功能保健型酸奶供人们饮用。其最佳发酵工艺条件为:接种量0.6%,L-Glu添加量0.5%0,前发酵(37℃)时间14h,后发酵(30℃)时间10h,后熟12h。本研究为利用乳酸菌开发富含GABA的乳制品的应用奠定了良好的基础。
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