以乳酸菌發酵生產γ-胺基丁酸之條件
學生姓名:
林鈺婷
指導教授:
邱思魁
學 號:
10432052
學期:
103上
摘 要:
γ-胺基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)為神經傳導抑制物，具有鎮靜、抑制憂鬱及降血壓等生理功能(Waagepetersen et al., 1999; Inoue et al., 2003)。GABA是由麩胺酸脫羧酶(Glutamate decarboxylase, GAD)催化麩胺酸脫羧而生成。目前主要生成GABA的方法為生物合成法，大多用乳酸菌發酵而成 (Dhakal et al., 2012)。本報告探討近年來利用乳酸菌生成GABA之生產方式及乳酸菌的混合使用對其生成量的影響。菌株Lactobacillus sakei B2-16於MRS培養基在適當條件下培養，其GABA生成量為269.7 mM。將MRS培養基改以米糠萃取物培養基，其GABA產量達660 mM。規模由5 L提升至5000 L其GABA產量仍為660 mM。由於批次發酵較易使基質無法有效被乳酸菌利用且抑制其生長，因此饋料批次發酵方式可以改善此缺點，藉由Lactobacillus brevis NCL912 生產GABA在適當條件下發酵48小時，其GABA產量達1005.81 mM為近年研究最高之產量。由於GABA生產多利用單一菌株，因此混合菌株的使用可能因共生作用使GABA的產量增加。利用Lactobacillus brevis GABA100與Bifidobacterium bifidum BGN4共同培養生產GABA，以高赤箭(Gastrodia elata B1.)粉末為發酵基質，藉乳酸菌抗酸機制使GABA產量較單獨使用Lactobacillus brevis GABA100效果佳(122 mM)。以脫脂奶粉共同培養Lactobacillus brevis 877G及Lactobacillus sakei 795生成GABA，藉由Lactobacillus sakei 795生成高活性的蛋白酶及胜肽酶水解牛奶內的蛋白質產生游離麩胺酸，Lactobacillus brevis 877G再將麩胺酸轉變為GABA，使最終產量由18.94 mM提升至22.51 mM。因此適當的培養基及乳酸菌的使用可以改善GABA製程的效率，並且能擴大其生產規模。
10432052-1-林鈺婷-邱思魁.pdf