γ-氨基丁酸(GABA)在食品工业中的应用研究

γ-氨基丁酸(GABA)是一种天然存在的功能性蛋白质。介绍了GABA的理化性质、生理功能及制备方法,并对其在食品工业中的应用及发展前景进行了综述与展望。

GABA(γ-氨基丁酸)的功能性

γ-氨基丁酸(GABA)富含于蔬菜、水果及发酵食品中,是日常摄取的氨基酸的一种。作为抑制性神经物质在人的大脑中枢神经系统中起作用。关于GABA的功能性,以前曾报道其具有抑制血压上升作用,但是在日常生活中摄取的GABA的量很少,所以,光从食物中很难获取能发挥其功能性的需要量。因此,我们注重研究有饮食生活经验的发酵食品中的微生物,开发了由微生物发酵的高效GABA生产技术。而且,经过一系列试验确认了GABA的有效作用,如抗压力作用等新功能。

γ-氨基丁酸及其在大豆发酵食品中的研究进展

介绍了γ-氨基丁酸(gamma-amino butyric acid,GABA)的分子结构、基本理化性质以及γ-氨基丁酸在益生方面的生理功能。对利用乳酸菌生产GABA以及大豆发酵食品中GABA的研究现状进行了阐述。最后对利用产GABA的乳酸菌提高大豆发酵食品中GABA含量的可行性作了分析和展望。

采用生物转化技术富集大豆制品γ-氨基丁酸研究进展

大豆中含有多种活性成分,具有很高的营养价值及保健功能,开发富含γ-氨基丁酸(GABA)的功能性大豆食品前景广阔。文中综述了大豆富集GABA的方法、途径及采用生物转化技术富集大豆GABA的最新研究进展。

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（100r／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4g／L以上，表明利用乳酸菌进行富含GABA食品的生产是可行的。

米粉及食盐添加量对发酵酸肉蛋白质降解及γ-氨基丁酸形成的影响

以新鲜猪瘦肉为原料,研究米粉及食盐添加量对发酵60 d成品酸肉蛋白质降解及γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid,GABA)含量的影响,并利用响应面法对酸肉发酵工艺条件进行优化以获取高GABA含量的酸肉。结果表明:米粉和食盐添加量可影响蛋白质降解及GABA的形成,制备高GABA含量酸肉的最佳发酵工艺条件为米粉添加量12.73%、食盐添加量4.74%、发酵温度16.50℃。此时发酵60 d的成品酸肉中GABA含量最高为282.36 mg/100 g。

云南大叶种茶树鲜叶加工γ-氨基丁酸茶的研究

采用云南大叶种茶树鲜叶为原料,应用专利茶鲜叶厌氧处理设备,进行真空充氮厌氧处理,再加工成绿茶。结果表明:经厌氧处理制成绿茶的γ-氨基丁酸(GABA)质量分数增加。其中,充氮厌氧处理6h以上的绿茶均达到了GABA茶叶标准。结果表明,云南大叶种茶树可以加工为GABA绿茶,为云南GABA茶叶的开发提供了实验依据,为丰富云南茶叶产品种类奠定了基础。

生产γ-氨基丁酸乳酸菌的选育及发酵条件优化

通过对食品安全级 (GRAS)乳酸菌的筛选 ,得到一株可高产谷氨酸脱羧酶的菌株。并且对菌株的发酵培养基与发酵条件进行了优化。结果表明 :采用优化后的培养基 ,调初始pH为 7.0 ,在 33℃进行发酵培养 3d后 ,发酵液中GABA含量可达到31 0g·L-1 以上 ,比优化前提高了约

γ-氨基丁酸能神经元条件性敲除PGC-1α基因对小鼠焦虑抑郁行为的影响

目的:探讨γ-氨基丁酸能神经元条件性敲除PGC-1α基因对小鼠焦虑抑郁行为的影响。方法:经实验室繁殖及基因型鉴定获得足够数量的PGC-1α基因敲除小鼠(纯合子小鼠),通过垂直开场实验、高架十字迷宫、强迫游泳以及悬尾实验评价条件性敲除PGC-1α基因对小鼠焦虑抑郁行为的影响。结果:垂直型开场行为学结果表明,纯合子小鼠开场行为活动显著高于杂合子(P<0.05)与野生型(P<0.01),运动、活动能力更强;高架十字迷宫实验结果表明,纯合子小鼠进入开放臂频率百分比显著高于杂合子和野生型小鼠(P<0.05),表现出抗焦虑特性;悬尾和强迫游泳实验结果表明,纯合子小鼠静止不动时间显著低于野生型小鼠(P<0.05),表现出抗抑郁特性。结论:γ-氨基丁酸能神经元条件性敲除PGC-1α基因使小鼠表现出抗焦虑和抗抑郁行为。

γ-氨基丁酸产生菌的选育及发酵条件优化

目的:从自然界中筛选γ-氨基丁酸产生菌,研究其最佳发酵条件;方法:采用乳酸菌分离纯化方法挑出γ-氨基丁酸产生菌,对其形态和生理生化特征进行鉴定。随后分别采用正交试验及单因素法对菌株产γ-氨基丁酸的培养基组成和培养条件进行优化;结果:根据伯杰细菌鉴定手册,所筛菌株初步确定为乳酸链球菌(Streptococcus lactis)。试验优化的培养基组成为:蔗糖10g/L,丁二酸钠10g/L,胰蛋白胨5g/L,酵母膏5g/L;优化后的最佳发酵条件为:培养基初始pH为6.5、培养温度为32℃、培养时间为48h;结论:在最佳培养基组合和发酵条件下,发酵液中γ-氨基丁酸的含量达4.23g/L,菌种可作为γ-氨基丁酸产生菌。

γ-氨基丁酸信号对小鼠胎盘早中期建立的影响

为了观察γ-氨基丁酸B型受体R1亚基(GABAB1R,GB1)在妊娠小鼠第1天至第8天(D1～D8)子宫中的表达规律,探讨γ-氨基丁酸(GABA)信号是否参与了胎盘早中期建立.应用半定量RT-PCR、免疫组织化学及Western blotting检测GB1在妊娠小鼠D1～D8子宫中的表达情况,原代分离D8.5的绒毛膜锥(EPCs)及蜕膜细胞,检测GABA及GABA B型受体激动剂baclofen、拮抗剂2-hydroxysaclofen对EPCs黏附及外延生长以及对蜕膜细胞侵袭能力的影响.D8时体内注射0.05 g/kg、0.5 g/kg及5 g/kg的GABA,于D14收集胎盘,制作石蜡切片.结果显示,GB1 mRNA及蛋白动态表达于D1～D8子宫.100μmol/L GABA及5μmol/L Baclofen促进EPCs的外延生长,抑制蜕膜细胞的侵袭,同时,20μmol/L 2-hydroxysaclofen成功逆转GABA对EPCs及蜕膜细胞的侵袭调节作用.5 g/kg的GABA可导致D14小鼠胎盘的迷路层滋养层细胞增多,母鼠血窦及胎鼠血管减少或发育不良,海绵滋养层的细胞滋养层细胞变小,糖原细胞减少或消失.结果提示,在小鼠早中期胎盘建立过程中,GABA信号促进滋养层侵袭至母体蜕膜组织,而抑制蜕膜细胞积极主动的侵袭行为,并可损害胎盘的结构.

产γ-氨基丁酸乳酸菌的分离筛选与微波诱变育种

选择益力多乳酸饮料作为样品,从中筛选出能产γ-氨基丁酸的乳酸菌,初步鉴定为乳酸乳球菌乳酸亚种,γ-氨基丁酸产量为2.11 g/L。对该出发菌株进行微波诱变(700W,脉冲频率2450MHz)处理,得到1株突变菌株,γ-氨基丁酸产量达5.78g/L,经过多次传代稳定性较好。

乳酸乳球菌发酵生产γ-氨基丁酸的条件优化

通过对乳酸乳球菌的发酵培养基及发酵条件进行优化,得到有利于GABA产量的培养基组分为葡萄糖10g/L、混合氮源15g/L、混合氮源(柠檬酸三铵:硫酸铵)成分比例2:1、谷氨酸20g/L;有利于GABA产量的发酵条件为培养基初始pH6.5、培养温度30℃、培养时间26h。在最佳培养基组合和发酵条件下,发酵液中GABA的产量达9.01g/L。

产γ-氨基丁酸乳酸菌菌株的分离鉴定

利用BCP培养基从酸菜汁中分离出两株菌株,经多次纯化得到纯菌株,编号分别为LpL328、ST328,初筛后发现LpL328具有较好的产γ-氨基丁酸(GABA)的能力,通过形态学观察和生理生化实验初步鉴定该菌株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。将LpL328菌株接入发酵培养基中培养,收集菌体制成丙酮干粉,利用透性细胞与底物谷氨酸钠反应生成γ-氨基丁酸(GABA),通过比色法测定出LpL328转化GABA的产率为2.16g/L。

脑室注射γ-氨基丁酸对大鼠尾核痛反应神经元放电的影响

本文在32只大鼠上,用玻璃微电极引导神经元放电,观察了脑室注射γ-氨基丁酸(GABA)后,尾核痛反应神经元电活动的规律和印防已毒素(picrotoxin,PIX)对GABA的阻断效应。研究所见:当脑内GABA含量增加时,尾核痛兴奋神经元(pain excitation neurons,PEN)电活动受到抑制,表现为痛诱发放电频率下降,潜伏期延长;痛抑制神经元(pain inhibition neurons,PIN)电活动加强,表现为抑制时程缩短,痛诱发放电频率增加。PIX可阻断这种效应。综上表明,GABA通过同时影响尾核PEN和PIN的电活动而产生镇痛效应。

几种中药材中γ-氨基丁酸的测定

目的提出γ-氨基丁酸测定前处理一种改良方法.方法采用氨基酸自动分析仪,通过3种前处理方法测定结果与回收率的比较.结果在内标试验中改良方法的回收率高(可达98.48%),比采用常规酸解法(GB/T 18246-2000)提高了12%～13.76%,比乙醇回流-水提法提高7.00%～7.39%.结论在常见几种谷物类药材γ-氨基丁酸测定中,采用该方法取得较理想的结果;其中以稻芽、麦芽中γ-氨基丁酸含量相对较高(分别为0.579mg·g-1、0.623 mg·g-1),其次为红粬(0.419 mg·g-1),而炒麦芽、炒稻芽中的含量相对较低(分别为0.304 mg·g-1、0.209mg·g-1).

乳酸菌ML7生长及其产GABA特性的研究

通过分析时间、温度、pH和底物添加量对发酵过程的影响,从而进一步对ML7的生长及其产GABA两方面特性进行研究。实验结果表明,ML7的生长最适温度为37℃;最适初始pH为7;培养20 h活菌数达到最大值。而ML7产GABA的最佳温度为30℃;GABA的产量随着初始pH的降低而逐渐增加;培养55 h后GABA积累量达到最大;Glu添加量为5%时获得最大GABA产量。

富含γ-氨基丁酸杂粮营养强化米的研制

γ-氨基丁酸(GABA)作为一种神经抑制性的游离氨基酸,主要存在于作物的胚部,具有抑制神经、抑制血压等生理功能。利用萌动期杂豆作物中γ-氨基丁酸的富集特点,采用双螺杆挤压膨化等技术,研制出富含γ-氨基丁酸及多种营养特色的营养强化米。

酿酒酵母DL28转化产γ-氨基丁酸主要影响因子的筛选

[目的]筛选出对酿酒酵母重组菌转化产生γ-氨基丁酸(GABA)具有影响的主要因素。[方法]利用Plackett-Burman试验设计对谷氨酸脱羧酶基因(GAD 1)高效表达重组菌Saccharomyces cerevisiae DL28转化产GABA的主要影响因子,如菌体浓度、底物浓度、转化温度、转速、转化时间及起始pH等进行研究,筛选出主要影响因素。[结果]试验表明,菌体浓度(P=0.012 3)、转化时间(P=0.047 5)及起始pH(P=0.001 9)对转化产生GABA具有显著影响。[结论]研究可为进一步优化菌株DL28产GABA转化条件提供理论依据与实践基础。

γ-氨基丁酸促进拟南芥开花的机理研究

为了探讨γ-氨基丁酸(GABA)对拟南芥植物开花的影响机制,以3种不同浓度(1、5,10 mmol/L)的GABA采用隔天喷施的方法,处理7天龄的拟南芥幼苗至4周龄,以双蒸水作为对照,观察拟南芥的开花时间的变化。结果表明,在长日照(16 h光照/8 h黑暗)和短日照(8 h光照/16 h黑暗)条件下,GABA能不同程度地促进拟南芥早开花2～5天。运用荧光定量PCR技术,对开花途径的开花抑制因子基因Flowering Locusc C(FLC)、自主开花途径基因FCA(FLOWERING TIME CONTROL PROTEIN FCA)和花序分生组织特征基因LEAFY(LFY)的表达进行研究。与对照相比,GABA处理下调FLC的表达2～5倍,而促进FCA(1.5～6倍)和花序分生基因LFY(3～11倍)的表达。初步的实验结果表明,GABA对拟南芥开花的促进作用有可能通过上调FCA的表达,抑制FLC从而促进LFY的表达而最终促进植物提早开花。