产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及初步鉴定

γ-氨基丁酸是哺乳动物体内的一种抑制性神经递质,具有许多重要的生理功能。利用MRS培养基从自然生境中分离了1000余株细菌,经纸层析和HPLC检测,发现其中一株能转化谷氨酸钠生成GABA,产量为4.84g/L;转化产物通过HPLC-MS得到了证实。通过形态特征和生化特性鉴定,初步判断该菌为乳酸菌。     

产γ -氨基丁酸乳酸菌的筛选及鉴定

从泡菜汁样品中初步筛选得到6株乳酸菌,采用纸层析和分光光度法对含1％谷氨酸的GYP发酵液中GABA含量分析,复筛得到一株产量较高的3#菌株,培养3d其GABA含量可达8.006 g/L.经形态学、生理生化特性分析及16S rDNA鉴定,所筛乳酸菌株为乳酸肠球菌.     

豆豉中高产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及其谷氨酸脱羧酶酶学特性研究

目的从云南传统发酵豆豉中分离和筛选得到高产γ-氨基丁酸（GABA）的乳酸菌,同时研究其分泌产生的GAD酶学特性,以期为GABA的自动化发酵及GAD的固定化生产提供参考依据。方法通过高效液相色谱分析,筛选到一株高产GABA的乳酸菌,并初步研究其GAD酶学特性。结果从云南传统发酵豆豉中筛选得到高产GA-BA的Lactobacillus plantarum YM-4-3（产量高达5.74 mmol/L,即0.592 g/L）,其最适发酵条件为35℃,MSG含量为3%,初始pH 6.0,静置厌氧（5%CO2）发酵96 h;酶学特性研究结果表明,该菌株由来GAD是一种酸性酶,在酸性条件下稳定,最适反应pH为4.0,最适反应温度40℃,辅因子磷酸吡哆醛的最适浓度为200μmol/L。结论云南传统发酵豆豉可作为筛选具有较强GABA转化能力乳酸菌的资源库,该研究将有助于新型乳酸菌发酵豆豉的研发。     

富锌产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选及初步鉴定

用含0.2%-0.25%Zn^2＋的MRS培养基从发酵酸菜、酸奶中分离出6株具富锌能力细菌,经形态和生理生化特性鉴定,初步判断菌株为乳酸菌。采用纸层析检测MRSG培养基培养的6株菌上清液后,初步确定有4株能产γ-氨基丁酸。以此4菌株基因组为模板PCR扩增到540 bp的片段,经测序和序列分析,证明是谷氨酸脱羧酶基因高度保守区域,初步证明谷氨酸脱羧酶基因的存在。此4株菌发酵液经HPLC检测和分析后,证实2号菌株能转化谷氨酸钠生成GABA,产量为4.8 g/L,在应用方面具有很大的潜力。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的发酵优化

为显著提高γ-氨基丁酸的产量,对发酵培养基的装液量、接种量、碳源、氮源、L-谷氨酸（L-Glu）的添加量进行了单因素优化,在单因素基础上进行响应面优化,利用 Plackett-Burman 得出对产γ-氨基丁酸影响最大的因素分别为：葡萄糖、玉米浆、接种量以及发酵时间,用最陡爬坡试验逼近关键因素的最大响应区域。在此基础上,采用 Box-Behnken 试验设计对培养基组分进行进一步优化,得出4种显著因子葡萄糖、玉米浆、接种量以及发酵时间的最佳结果分别为22．0 g·L－1、15．0 g·L－1、19％和48 h。采用优化培养基后,γ-氨基丁酸的产量可达到12．030 g·L－1,较原始培养基的产量增加了5．602 g·L－1。     

酵母产γ- 氨基丁酸发酵条件的研究

目的:研究酵母产γ-氨基丁酸的发酵条件,提高其产γ-氨基丁酸的能力。方法:以高产γ-氨基丁酸的酵母突变株为材料,通过单因素实验研究培养温度、摇床转速、接种量、种龄和培养时间等条件对菌株发酵生产γ-氨基丁酸的影响。结果:最适发酵条件为:培养温度30℃,摇床转速220 rpm,接种量4%,种龄为2d的种子菌,培养时间4d。在此发酵条件下,变异菌发酵液中γ-氨基丁酸含量高达2.588 g.L-1,较优化前提高了53%。结论:发酵条件的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

酵母产γ-氨基丁酸发酵条件的研究

目的：研究酵母产γ-氨基丁酸的发酵条件,提高其产γ-氨基丁酸的能力。方法：以高产γ-氨基丁酸的酵母突变株为材料,通过单因素实验研究培养温度、摇床转速、接种量、种龄和培养时间等条件对菌株发酵生产γ-氨基丁酸的影响。结果：最适发酵条件为：培养温度30℃,摇床转速220 rpm,接种量4%,种龄为2d的种子菌,培养时间4d。在此发酵条件下,变异菌发酵液中γ-氨基丁酸含量高达2.588 g.L-1,较优化前提高了53%。结论：发酵条件的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

高产γ-氨基丁酸的谷氨酸棒杆菌工程菌的构建和发酵条件优化

为了实现γ-氨基丁酸(GABA)在微生物中"一步法"高效生产,本研究构建出一株高产GABA的谷氨酸棒杆茵工程菌ATCC 13032/pDXW10-gadB1-gadB2,可以直接将自身合成的L-谷氨酸转变成GABA,并对该工程茵的发酵培养基和发酵条件进行了初步优化。结果表明:培养7 h~8 h的种子液按发酵起始OD_(562)=1.6转接至发酵培养基(葡萄糖、玉米浆分别100 g/L、4 g/L),10 h添加PLP至O.1 mmol/L,发酵结束后胞外GABA可达(26.39±1.68)g/L。为工业化"一步法"生产GABA提供理论和实验基础。     

一株重组大肠杆菌/pET-28a-lpgad的构建及其高效生产γ-氨基丁酸转化条件的优化

为实现微生物法高效率生产γ-氨基丁酸(GABA),从一株经多次诱变筛选的具有较高谷氨酸脱羧酶(GAD)活力植物乳杆菌GB 01-21全基因组DNA中PCR扩增获得GAD酶基因lpgad,构建重组质粒pET-28a-lpgad,在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中高效诱导表达。并采用Ni柱亲和层析纯化获得重组GAD,并对其酶学性质进行初步研究,为改良转化工艺提高GABA产量提供可靠理论依据。结果显示,重组大肠杆菌中GAD酶活显著提高,可达8.53 U/mg,是植物乳杆菌GB 01-21中GAD酶活的4.24倍。将该重组菌应用于转化L-谷氨酸生产GABA,5 L发酵罐水平转化24 h产量可达143.5 g/L,摩尔转化率为97.32%,是植物乳杆菌GB 01-21的2.19倍。纯化后酶学性质进行初步研究表明:其最适pH为4.8;最适温度为37℃;Ca2+、Mg2+对其有较强的激活作用,将上述实验结果用于转化条件的优化,最终5 L发酵罐上进行转化实验,批次添加底物L-谷氨酸共600 g,转化24 h,GABA累计浓度可达204.5 g/L,摩尔转化率为97.92%,与最初转化条件相比,GABA浓度提高了42.5%,为其工业化应用打下了良好的基础。     

酸菜中高产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选和鉴定

从酸菜中分离筛选出产γ-氨基丁酸(GABA)乳酸菌18株,采用改良纸层析结合高效液相色谱法测定,获得1株高产乳酸菌菌株Lb-2,该Lb-2菌株在含10g/L谷氨酸钠的TYG培养基中静置培养48h,发酵液中GABA含量可达13.4g/L。根据乳酸菌的形态特征、生理生化特征和16S rDNA基因序列分析鉴定Lb-2菌株为乳杆菌属(Lactobacillus)的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)。     

大鼠降结肠上皮细胞γ-氨基丁酸及谷氨酸脱羧酶的表达与意义

目的检测γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)和谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)在大鼠降结肠上皮的表达及分布特征,并探讨GABA与上皮细胞分化增殖的关系。方法用免疫荧光及激光共聚焦显微扫描技术,检测GABA、GAD65及GAD67在大鼠降结肠上皮中的表达,并以麦芽凝聚素组织化学染色与免疫荧光结合的双重染色显示GABA和GAD65表达细胞的分布特征。同时,用RT-PCR方法检测GAD mRNA的表达。此外,用3H-胸腺嘧啶放射自显影及增殖细胞核抗原(PCNA)免疫组化方法显示降结肠上皮的增殖带。结果RT-PCR显示降结肠粘膜中GAD65及GAD67mRNA均为阳性。GABA及GAD65免疫反应阳性细胞主要分布在降结肠的腔面和隐窝的上1/3上皮细胞的胞浆,而GAD67阳性细胞仅分布腔面,此外,GABA及GAD65阳性染色也见于黏膜固有层。双重染色显示杯状细胞中GABA及GAD65均为阴性3。H-胸腺嘧啶及PCNA标记阳性细胞主要在隐窝的中下段。结论GABA及GAD65分布在大鼠降结肠上皮的成熟带及功能带,GABA系统可能参与上皮细胞的分化与增殖的调节。     

酵母产γ-氨基丁酸发酵培养基的优化

目的:提高酵母产γ-氨基丁酸的能力。方法:采用单因素及正交设计实验对酵母产γ-氨基丁酸(GABA)的培养基进行优化。结果:确定最适碳源为葡萄糖,最佳氮源为蛋白胨和硫酸铵复合氮源,合适的无机盐为KH2PO4;最佳发酵培养基为3%葡萄糖,3%蛋白胨,0.3%(NH4)2SO4和0.1%KH2PO4。在此培养条件下,摇瓶发酵可以获得1.690g.L-1的GABA产量。结论:发酵培养基的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

酵母产γ-氨基丁酸发酵培养基的优化

目的：提高酵母产γ-氨基丁酸的能力。方法：采用单因素及正交设计实验对酵母产γ-氨基丁酸（GABA）的培养基进行优化。结果：确定最适碳源为葡萄糖,最佳氮源为蛋白胨和硫酸铵复合氮源,合适的无机盐为KH2PO4;最佳发酵培养基为3%葡萄糖,3%蛋白胨,0.3%（NH4）2SO4和0.1%KH2PO4。在此培养条件下,摇瓶发酵可以获得1.690g.L-1的GABA产量。结论：发酵培养基的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

生物合成γ-氨基丁酸曲霉菌株的选育、紫外诱变和发酵条件的研究

从自然发酵的红曲中分离筛选到1株曲霉菌株,其菌丝体可以谷氨酸钠为底物转化富集γ-氨基丁酸(GABA),经初步鉴定该菌株为米曲霉(Aspergillus oryzae)。以该菌株的孢子为对象进行紫外诱变,初筛得到8株产GABA活力不同的菌株,复筛后获1株GABA的产量较高的突变菌株As-8。菌株As-8转化富集GABA的适宜条件为:pH 6.0,以蔗糖为碳源,蛋白胨为唯一氮源或蛋白胨和牛肉膏为复合氮源。产生的GABA含量最高可达4.2g/L,并能稳定遗传。     

以葡萄糖为底物一步法合成γ-氨基丁酸整合型重组钝齿棒杆菌的构建

[目的]为了构建一株直接利用廉价的葡萄糖合成γ-氨基丁酸的重组钝齿棒杆菌,将来自于植物乳杆菌γ-氨基丁酸合成途径的关键酶谷氨酸脱羧酶基因(lpgad)在产谷氨酸菌株钝齿棒杆菌中进行整合表达,实现葡萄糖到GABA的一步法生产.[方法]运用PCR技术扩增得到带有tac启动子的谷氨酸脱羧酶基因tacgad.通过重叠PCR的方法获得钝齿棒杆菌精氨酸合成途径关键酶N-乙酰谷氨酸激酶(NAGK)基因内部缺失型基因△argB.利用自杀载体pK18mobsacB构建同源整合载体pK18-△argB::tacgad,以△argB的上下游序列为同源臂,通过两次同源重组将tacgad基因整合到钝齿棒杆菌基因组,同时将NAGK基因argB灭活,利用蔗糖致死基因sacB反向筛选标记筛选得到谷氨酸脱羧酶的重组钝齿棒杆菌C.crenatum △argB::tacgad.重组钝齿棒杆菌以葡萄糖为底物进行发酵,测定GABA含量.[结果]重组菌C.crenatum △argB::tacgad成功表达谷氨酸脱羧酶,同时阻断了精氨酸合成途径对谷氨酸到GABA代谢途径的竞争,粗酶液基本检测不到NAGK活性,发酵液无精氨酸合成.通过96 h发酵,重组菌可积累约8.28 g/L的GABA.[结论]本研究通过将谷氨酸脱羧酶基因定向整合到钝齿棒杆菌精氨酸合成途径的关键酶基因argB内部,成功表达谷氨酸脱羧酶的同时阻断竞争途径精氨酸的合成.本研究为实现直接利用葡萄糖合成GABA的一步法生产奠定了基础.     

产γ-氨基丁酸基因工程重组大肠杆菌的构建及其发酵特性

【目的】构建高产γ-氨基丁酸的基因工程重组大肠杆菌（E.coli）,并研究其发酵特性。【方法】首先通过分子生物学方法构建重组质粒pTrc99a-gadB和pTrc99a-gadB-SNO1-SNZ1,然后分别将它们转入基因敲除菌株E.coli ΔgabPΔpuuE/pTrc99a-gadB在含20 g/L底物l-谷氨酸钠的1 L发酵液中的扩大培养结果表明,重组菌培养24 h时,其发酵液中γ-氨基丁酸的含量达到最高值9.4 g/L。【结论】经基因工程构建的重组大肠杆菌产γ-氨基丁酸的能力明显提高,该研究结果为γ-氨基丁酸的产业化生产提供了良好基础。     

混菌发酵生产γ-聚谷氨酸的工艺条件优化

采用谷氨酸棒杆菌S9114和枯草芽胞杆菌NTG-4在10 L自控发酵罐上进行混菌发酵,探索混菌发酵生产γ-聚谷氨酸的可行性并进行工艺优化。结果表明:温度、接种量、pH及溶氧对聚谷氨酸发酵有较大影响,发酵前期维持32℃,6 h提温至37℃变温控制,谷氨酸棒杆菌和枯草芽胞杆菌接种量分别为5%和0.5%,pH 7.0,溶氧20%最有利于γ-聚谷氨酸发酵,在此条件下发酵32 hγ-聚谷氨酸最高产量为38.3 g/L。     

一株产谷氨酸脱羧酶乳酸菌的鉴定及其酶学性质

从28株乳酸菌中筛选到了10株谷氨酸脱羧酶产生菌,其中以菌株Y-2的活性最高,当菌体(湿重)与1%谷氨酸一钠溶液按1∶10混合,于37℃反应12 h,转化液中γ-氨基丁酸浓度为14.52±0.93 mmol/L。通过形态特征、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定菌株Y-2为唾液链球菌嗜热亚种(Streptococcus salivariussubsp.thermophilus)。同时基于16S rDNA构建了系统进化树,并进行了系统发育分析。S.salivariussubsp.thermophilusY-2谷氨酸脱羧酶的粗酶最适反应温度和pH分别为45℃和5.0,在4~40℃和pH 4.75~5.25范围内较稳定,酶催化反应在0~6 h具有良好的线性。     

暹罗芽孢杆菌高产γ-聚谷氨酸的发酵条件优化

【背景】γ-聚谷氨酸（poly-γ-glutamic acid,γ-PGA）产生菌多为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）等,而暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis）相关研究较少。【目的】研究暹罗芽孢杆菌产γ-PGA的液体发酵条件。【方法】以自行分离的暹罗芽孢杆菌CAU83为出发菌株进行液体发酵,通过单因素试验和正交试验法研究了碳氮源、前体物质、发酵温度及pH对菌株生产γ-PGA的影响。【结果】经摇瓶优化,γ-PGA的最适碳源、氮源和前体物质分别为乳糖30g/L、酵母提取物5g/L和L-谷氨酸钠60 g/L,最适培养条件为发酵温度37℃和pH 7.0,γ-PGA产量由8.4 g/L提升至30.1 g/L,比优化前提高了260%。经分批补料发酵,60 h时γ-PGA产量最高为59.5 g/L,比摇瓶提高了98%,产率为0.99 g/（L·h）。所产γ-PGA分子量为3.8×10⁶ Da,聚合度较高。【结论】...     

酸菜中高产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选

从酸菜中筛选到2株相对高产γ-氨基丁酸的乳酸菌(GABA)菌株,酸菜1号和酸菜3号。酸菜1号初步鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum);酸菜3号初步鉴定为乳酸链球菌(Streptococcus lactis)。实验还对酸菜1号菌株的培养基和培养条件进行了优化:用蔗糖为碳源、蛋白胨和牛肉膏作为复合氮源、培养基初始pH为6.0、培养温度为30~34℃时该菌株发酵产GABA的量最多,发酵过程中的振荡培养(100 r/min)和静置培养对GABA的产量无明显影响;在最佳培养基组合和发酵条件下,发酵液中GABA含量可达4 g/L以上,表明利用乳酸菌进行富含GABA食品的生产是可行的。