乳酸菌lactococcuslactissyfs1.009生物法制備γ氨基丁酸的研究

1、江南大學(xué)碩士學(xué)位論文乳酸菌Lactococcus lactis SYFS1.009生物法制備γ-氨基丁酸的研究姓名：傅元欣申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：食品科學(xué)指導(dǎo)教師：江波20080801A b s t r a c tA b s t r a c tG a m m a - A m i n o b u t y r i c a c i d ( G A B A ) i san o n - p r o t e i n a m i n o a c i

2、d a n da c t s a s a ni m p o r t a n ti n h i b i t o r yn e u r o t r a n s m i t t e r i n m a m m a lb r a i n ．I t r e g u l a t e s o v e r4 0 ％i n h i b i t o r ys y n a p t i ca c t i v i t yi nn e u r a ls y s t

3、 e ma n d h a s b i o a c t i v i t i e sl i k eb r a i nf u n c t i o n —e n h a n c i n ge f f e c t s ，h y p o t e n s i v e ，c a l m i n g ，l i v e r a n d k i d n e y f u n c t i o n - b e n e f i t ．G A B AC a n b

4、e w i d e l y u s e d i nh e a l t h yf o o d s ．F e d - b a t c h f e r m e n t a t i o nW a ss t u d i e da n d p i l o ts c a l eW a sc a r r i e do u ti n 2 0 0 L b i o r e a c t o r ．T h e ne n z y m e t i cc o n v

5、e r s i o nf o rG A B A b yL a c t o c o c c u sl a c t i s s u b s p ．1 a c t i sS Y F S 1 ．0 0 9 w a sr e s e a r c h e d ，t h e e f f e c t so f P L P a n d b u f f e r s a l to n c o n v e r s i o nW a s i n v e s t

6、i g a t e d ．U n d e r t h ei n t e r m i s s i v ef e d —b a t c hp r o c e s s ，t h e i n t i t a lL —M S Gc o n c e n t r a t i o nW a s5 9 ／L ，a n dt h ef e e d i n g s u b s t r a t e w a s a d d e d i n 3 t i m e s

7、a t2 4 h ，4 8 h ，8 0 h ，r e s p e c t i v e l y ．D u r i n gc u l t i v a t i o np H W a s c o n t r o l l e db y6 m o l ／LN a O H ．C o m p a r e d 、析m b a t c hf e r m e n t a t i o nt h ef i n a lc o n t e n to fG A B

8、A W a s5 ．4 1 g ／L ．L —M S GW a sO ．6 8 e d L ．A f t e r110 ht h ec o n v e r s i o nr a t e o fL - M S G W a s9 4 ．5 ％a n d t h ey i e l do f G A B A W a s 2 9 ．6 ％．F e d - b a t c hf e r m e n t a t i o nm e t h o dc o

9、 u l da c c u m u l a t eG A B A a sw e l la si n c r e a s e u t i l i z a t i o no f L —M S G ．I n v e s t i g a t i o no n t h e p r o d u c t i o n o fG A B A b yf e d ．b a t c hf e r m e n t a t i o ni n 2 0 0 L b i

10、 o r e a c t o r , t h er e s l u t s h o w e dt h a tt h i s m e t h o dW a sf e a s i b l ea n dr e l i a b l e ．T h ep u r i t yo fG A B A w a s 5 3 ％，m o i s t u r ec o n t e n tW a s8 ．6 ％，a s h c o n t e n tW a s1

11、．8 ％．T h i st e c h n i c hh a s s u c c e s s f u l l yb e e na p p l i e d t og u i d e p r o d u c t i o n ．G A B A W a sp r e p a r e db yL - g l u t a m a t ed e c a r b o x y l a s ef r o mL c ．1 a c t i sS Y F S1

12、．0 0 9 ．T h ei n f l u e n c eo f c e l l a g e ，c e l lc o n c e n t r a t i o n ，s u b s t r a t ec o n c e n t r a t i o n ，b u f f e rs y s t e m ，t e m p e r a t u r ea n d p Hw e r es t u d i e d ．T h eo p t i m u

13、m r e a c t i o ns y s t e mW a s0 ．2 m o l ／LH A c —N a A cb u f f e rp H 4 ．2 ，c o n t a i n i n g 10 # L l a c t i c a c i db a c t e r i a , 1 0 9 ／LL —M S Ga n dO ．1m m o l ／Lp y r i d o x a lp h o s p h a t e( P L

14、P ) ，t e m p e r a t u r e 4 5 。C ，r e a c t i o nt i m e 15 h ．T h ec e l l c o u l db er e u s e d f o u rt i m e s u n d e ro p t i m u m c o n d i t i o n ．T h e e f f e c to f e x t e r n a lc o e n z y m e o n k i

15、n e t i cc o n s t a n t sa t4 5 0 C ，p H4 ．2a n dt h ee n f l u c e n c eo f b u f f e r s y s t e m w e r e i n v e s t i g a t e d ．T h er e s u l t s i n d i c a t e d t h a t e x t e r n a l P L Pe x e r t e d as i

16、g n i f i c a n t l yh i g he f f e c to n K m ，w h i c h d e c r e a s e d f r o m2 2 ．9 5 m m o l ／L t o4 ．6 5 m m o l ／L ．H o w e v e r ,t h e r eW a sn os i g n i f i c a n t d i f f e r e n c ei n ‰戕．T h eb u f f e

17、rs y s t e m c o u l ds t e a d y s t r u c t u r eo fe n z y m e a s w e l l a s m a i n t a i n s y s t e mp Hd u r i n g r e a c t i o n ．T h ek i n e t i cm o d e lo b t a i n e d b yc o m p u t e ra i d e ds i m u l

18、 a t i o nw a s ：盧[ 6 ×1 0 4 ( E o e S o ) + 2 ．2 0 4 ] [ 1 - - e x p ( 一0 ．2 8 2 t ) ] ．T h e s i m u l a t e dm o d e l e x p e c t e d r e s u l t s c l o s e l ya p p r o x i m a t e d o b s e r v e d d a t aa n