因定化植物乳桿菌合成γ-氨基丁酸及分離純化的初步研究.pdf

1、γ-氨基丁酸(英文名γ-Aminobutyric acid,GABA)是一種廣泛分布于動(dòng)植物體內(nèi)的非蛋白質(zhì)氨基酸,是哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),介導(dǎo)了40％以上的抑制性神經(jīng)傳導(dǎo),參與腦循環(huán)生理活動(dòng)。具有降低血壓、增強(qiáng)記憶、治療癲癇、鎮(zhèn)靜安神、控制哮喘、促進(jìn)生殖、調(diào)節(jié)激素分泌、活化肝腎等多種生理功能,因而它作為新型功能因子在功能性食品領(lǐng)域及醫(yī)藥方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本研究室前期篩選獲得一株能高效轉(zhuǎn)化L-谷

2、氨酸為γ-氨基丁酸的植物乳桿菌(LP-GB01-21),本文以該菌作為供試菌株,對(duì)其進(jìn)行了固定化研究,并對(duì)全細(xì)胞轉(zhuǎn)化液中GABA的分離純化進(jìn)行初步的探索。工作主要包括:
　　 (1)以本實(shí)驗(yàn)室篩選的高產(chǎn)γ-氨基丁酸的植物乳桿菌為供試菌株,考察了卡拉膠、明膠和海藻酸鈉等材料對(duì)此菌株固定化的效果,并通過比較固定化細(xì)胞的酶活回收率和載體的機(jī)械強(qiáng)度,確定了海藻酸鈉作為固定化細(xì)胞的適宜載體。并對(duì)固定化條件進(jìn)行了優(yōu)化,最適固定化條件為:海藻

3、酸鈉2.0％,CaCl20.2 mol/L,菌體包埋量80.0g/L,固定化時(shí)間2 h。在此條件下制備的凝膠顆粒直徑約為3.0 mm,機(jī)械強(qiáng)度為468.0g/cm2,酶活回收率為76.8％。
　　 (2)利用固定化細(xì)胞轉(zhuǎn)化生產(chǎn)γ-氨基丁酸,確定出最佳轉(zhuǎn)化條件為反應(yīng)溫度為35℃,轉(zhuǎn)化體系pH4.8,底物濃度為50.0g/L,乙酸.乙酸鈉緩沖液濃度為0.1 mol/L。并對(duì)游離細(xì)胞和固定化細(xì)胞進(jìn)行了比較,結(jié)果表明,細(xì)胞經(jīng)過固定化后具

4、有更寬泛的pH適應(yīng)性,溫度穩(wěn)定性顯著提高,循環(huán)利用次數(shù)也顯著增加,連續(xù)反應(yīng)10批次后,GABA的摩爾轉(zhuǎn)化率仍在80％以上。
　　 (3)對(duì)全細(xì)胞轉(zhuǎn)化液中的γ-氨基丁酸進(jìn)行分離純化,建立了一種簡(jiǎn)單有效的γ-氨基丁酸純化的工藝流程,即“轉(zhuǎn)化液預(yù)處理→脫色→旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)→結(jié)晶和重結(jié)晶”,并討論了該流程的各個(gè)步驟和操作條件。整個(gè)工藝γ-氨基丁酸回收率為89.4％,純度可達(dá)96.7％,為微生物法工業(yè)化生產(chǎn)γ-氨基丁酸奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。