学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

产γ-氨基丁酸乳酸菌筛选及与红曲霉混合发酵工艺研究

作　者: 刘志强
导　师: 周立平
学　校: 浙江工业大学
专　业: 发酵工程
关键词: 植物性乳酸杆菌菌种筛选红曲霉 GABA 混合发酵 OPA
分类号: TQ922
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 106次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

γ-氨基丁酸（gamma-Aminobutyric acid,GABA）,CAS号:56-12-2,分子式:C₄H₉NO₂,分子质量:103.12,熔点:197-204℃,是一种分布十分广泛的天然活性成分,是一种高效的抑制性神经递质,具有降血压、治疗癫痫、安神、保肝护肾和延缓衰老等多种功效。本研究确定了一种能够精确测定GABA的方法——OPA-HPLC法,该法以OPA作为衍生剂,在335nm波长条件下用紫外检测器进行检测,具有良好的检出效果和精确性。从甜酒酿、酸奶等材料中分离得到一株相对高产GABA的乳酸菌（Lactic Acid Bacteria,LAB）菌株,经鉴定为植物性乳酸杆菌（Lactobacillus planetarium）并命名为Lac.1。利用单因素试验和正交试验设计进行培养基优化。结果表明,在30℃,培养基组成为:蛋白胨7.5 g/ l（0.75%）,酵母膏7.5 g/ l（0.75%）,葡萄糖22.5 g/ l（2.25%）,丁二酸钠7.5 g/ l（0.75%）,L-MSG1.5g/l,Vb6 0.2g/l,pH 6.0～6.5的条件下,Lac.1产GABA能力达1.823g/l,比优化之前提高了近6.24倍。对红曲霉SM048与Lac.1进行混合发酵工艺研究后发现,红曲霉与乳杆菌在发酵产GABA的过程有比较明显的协同作用。大量的乳酸菌存在会导致红曲霉生长十分缓慢,因而不宜采用同时接种的方式进行混合发酵。活性及失活的SM048菌丝体或其上清液对Lac.1产GABA都有不同程度的促进作用,而其中活性菌丝体作用效果最明显;装液量50ml/250ml摇瓶,pH4-4.5,30℃的条件下,在TYG培养基中添加2g红曲霉活性菌丝体将大大提高GABA生产能力,提高幅度达到62.5%。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章前言  10-31
  1.1 ?-氨基丁酸（GABA）概述.  10-11
  1.2 GABA 的生理活性  11-12
    1.2.1 重要的神经递质  11
    1.2.2 降血压作用  11
    1.2.3 GABA 与诸多疾病相关  11-12
  1.3 GABA 的分布及制备途径  12-16
    1.3.1 GABA 形成机理  12-13
    1.3.2 GABA 的自然分布  13-14
    1.3.3 制备  14-15
    1.3.4 影响GABA 富集的因素  15-16
      1.3.4.1 温度  15
      1.3.4.2 缺氧条件  15
      1.3.4.3 pH  15
      1.3.4.4 Ca~(2+)  15-16
      1.3.4.5 底物  16
  1.4 GABA 相关食品的种类及其在食品工业中的应用  16-18
    1.4.1 利用粮食加工副产品制备的GABA 添加剂  16
    1.4.2 发酵法生物合成的GABA 添加剂  16-17
    1.4.3 富含GABA 的乳制品  17
    1.4.4 国内外研究现状及前景展望  17-18
  1.5 红曲霉概述  18-20
    1.5.1 红曲霉的分类  18-19
    1.5.2 红曲霉生理特性  19-20
  1.6 红曲的生理功能  20-23
    1.6.1 心血管疾病的预防和治疗领域  20-22
    1.6.2 其他主要功能  22-23
  1.7 乳酸菌概述  23-25
    1.7.1 乳酸菌的生理功能  23-24
    1.7.2 乳酸菌的应用  24-25
    1.7.3 现在乳酸菌的研究方向  25
  本章小结  25-26
  研究思路  26
  课题创新点和拟解决的关键问题  26-27
  参考文献  27-31
第二章 γ-氨基丁酸检测方法探索  31-42
  2.1 前言  31
  2.2 材料与方法  31-34
    2.2.1 发酵液预处理方法  31
    2.2.2 茚三酮法  31-32
    2.2.3 OPA-HPLC 法  32-34
    2.2.4 绘制标准曲线  34
    2.2.5 确定OPA-HPLC 法回收率和精确度  34
  2.3 结果与讨论  34-37
    2.3.1 纸层析法结果  34-35
    2.3.2 全波长扫描结果  35-36
    2.3.3 OPA-HPLC 法绘制标准曲线  36-37
    2.3.4 OPA-HPLC 法回收率和精确度  37
  2.4 其他氨基酸检测方法介绍  37-40
    2.4.1 离子交换色谱-积分脉冲安培法(HPAEC-IPAD)  37-38
    2.4.2 气相色谱法（GC）  38
    2.4.3 质谱法（GC/MS）  38-39
    2.4.4 毛细管电泳法（Capillary electrophoresis，CE）  39
    2.4.5 蒸发光散射检测技术[15]  39-40
  本章小结  40-41
  参考文献  41-42
第三章高产?-氨基丁酸乳酸菌筛选及鉴定  42-53
  3.1 前言  42-43
  3.2 材料与方法  43-45
    3.2.1 培养基  43
    3.2.2 出发菌株的分离筛选  43-45
  3.3 结果与讨论  45-50
    3.3.1 分离乳酸菌的形态特征  45-46
    3.3.2 纸层析法定性分析乳酸菌产GABA 结果  46
    3.3.3 OPA-HPLC 法定量分析乳酸菌产GABA 结果  46-47
    3.3.4 相对高产GABA 乳酸菌的鉴定结果  47-48
    3.3.5 生长曲线绘制及菌种保藏  48-50
  本章小结  50-51
  参考文献  51-53
第四章乳酸菌发酵产?-氨基丁酸工艺条件探索及优化  53-65
  4.1 前言  53
  4.2 材料与方法  53-56
    4.2.1 培养方法  54
    4.2.2 发酵液样品处理方法  54
    4.2.3 单因素优化实验—碳源  54
    4.2.4 单因素优化实验—氮源  54-55
    4.2.5 正交试验  55
    4.2.6 GABA 前体物—L-MSG 添加量对GABA 产量的影响  55
    4.2.7 Vb6 添加量对GABA 产量的影响  55
    4.2.8 初始pH、温度对GABA 产量的影响[7]  55-56
  4.3 结果与讨论  56-63
    4.3.1 单因素优化实验—碳源  56-57
    4.3.2 单因素优化实验—氮源  57-58
    4.3.3 正交试验结果  58-59
    4.3.4 L-MSG 添加量对GABA 产量的影响  59-60
    4.3.5 Vb6 添加量对GABA 产量的影响  60
    4.3.6 pH、温度及最佳发酵时间的优化  60-62
    4.3.7 绘制生长曲线和GABA 积累曲线  62-63
  本章小结  63-64
  参考文献  64-65
第五章乳酸菌与红曲霉混合发酵产?-氨基丁酸工艺研究  65-74
  5.1 前言  65
  5.2 材料与方法  65-67
    5.2.1 培养方法  66
    5.2.2 GABA 检测方法  66
    5.2.3 乳酸菌Lac.1 与红曲霉SM048 分段培养  66
    5.2.4 SM048 活性菌体添加量对Lac.1 产GABA 的影响  66-67
    5.2.5 SM048 灭活后菌体添加量对Lac.1 产GABA 的影响  67
    5.2.6 SM048 发酵液上清对Lac.1 产GABA 的影响  67
  5.3 结果与讨论  67-72
    5.3.1 产GABA 红曲菌株筛选  67
    5.3.2 SM048 与Lac.1 混合培养实验  67-68
    5.3.3 SM048 未灭活菌体添加量对Lac.1 产GABA 的影响  68-69
    5.3.4 SM048 灭活后菌体添加量对Lac.1 产GABA 的影响  69
    5.3.5 SM048 发酵液上清对Lac.1 产GABA 的影响  69-70
    5.3.6 最佳发酵pH 和温度的确定  70-72
  本章小结  72-73
  参考文献  73-74
第六章 3L 发酵罐中Lac.1 发酵产?-氨基丁酸研究  74-78
  6.1 前言  74
  6.2 材料与方法  74-75
    6.2.1 检测方法  74-75
  6.3 结果与讨论  75-77
  本章小结  77-78
结论与展望  78-80
致谢  80-81
攻读硕士学位期间发表论文  81-82
附录1：实验所用试剂  82-84
附录2：实验所用仪器设备  84

产γ-氨基丁酸乳酸菌筛选及与红曲霉混合发酵工艺研究

内容摘要

全文目录

相似论文