本技术涉及食品微生物技术领域,特别是一种高产γ-氨基丁酸的嗜热链球菌CCFM1368菌株及其应用。该菌株具有显著的γ-氨基丁酸生产能力,能在15g/L的浓度下高效产生γ-氨基丁酸,为食品工业提供一种新的微生物资源。
背景技术
γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一种非蛋白质氨基酸,是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经递质,在外周组织中也可用作神经调节剂,它参与多种代谢活动,具有很高的生理活性。研究表明,GABA具镇静神经、抗焦虑、降低血氨、提高脑活力、促进乙醇代谢、改善脂质代谢等生理作用。
GABA是一种天然活性成分,广泛分布于动植物体内。植物如豆属、参属、中草药等的种子、根茎和组织液中都含有GABA。动植物组织中GABA的含量都较低,例如豆叶中的含量仅为0.04μg/g鲜重,因而从动植物体内直接提取GABA并作为食品配料的可行性不大,其原因主要是因为GABA存在量少并且分离困难。在动物体内,GABA几乎只存在于神经组织中,其中脑组织中的含量大约为0.1-0.6mg/克组织。
因GABA天然存在量低,很难大量提取获得,目前研究多在化学合成法、植物富集法、微生物发酵法等方法中优化其产量。鉴于化学合成安全性较差且成本高,植物富集的GABA含量很低,而微生物发酵产量高、成本低且微生物来源广,所以微生物发酵合成GABA的前景不容小觑。例如韩啸等对68株短乳杆菌和植物乳杆菌产γ-氨基丁酸量进行了研究,发现短乳杆菌DL1-11能产生较高水平的GABA,产量为5072mg/L(韩啸,于雷雷,翟齐啸等.短乳杆菌和植物乳杆菌产γ-氨基丁酸及其关键基因的研究[J].食品与发酵工业,2019,45(13):1-8.DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.020342.)。
目前微生物发酵法多侧重在发酵条件优化及产物GABA的纯化,少有针对乳酸菌大批量的筛选并选择特定性的菌株在产品中优化其产GABA量,产量仍然不理想。另外,虽然现有技术中有部分乳酸菌能够高产代谢GABA,但并不是所有菌均能在含有脱脂乳的发酵体系中高产代谢GABA,个别菌株可以在含有多种添加剂的牛乳中发酵生产高GABA含量的发酵乳,但由于添加剂成分复杂、发酵时间长、产GABA效率低,仍然无法在工业生产中大规模推广。基于GABA的重要营养价值,开发具有高GABA含量的发酵乳制品有广阔的市场需求,因此,筛选能够利用乳品和单一成分的添加剂来高效生产GABA的菌株来进行乳制品的发酵生产,优化发酵体系及工艺,以达到提高乳制品中GABA产量的目的,具有重要生产意义。
实现思路