一株植物乳杆菌LAG-1003及其在制备γ-氨基丁酸中的应用

本发明涉及一株植物乳杆菌，本发明还涉及该菌株在制备γ-氨基丁酸中的应用，它属于生物发酵工程。

背景技术：

1、γ-氨基丁酸（gaba）作为哺乳动物的一种抑制性神经递质，起到分子信号的作用，具有多种生理功能。研究表明，γ-氨基丁酸不仅具有降低神经元活性、防止神经细胞过热以及降低血压的作用，还具有防止动脉硬化、调节心律失常、降低血脂、增强肝功能等生理功效，而且γ-氨基丁酸对癫痫、惊厥、和帕金森病等多种精神疾病具有一定的疗效作用。

2、目前，γ-氨基丁酸主要是通过生物合成法生产，如在生物转化方法中使用分离的谷氨酸脱羧酶（gad）或微生物直接发酵法中利用具有谷氨酸脱羧酶活性的各种微生物菌株，而不是通过化学合成，这是因为化学合成方法存在底物腐蚀性、副产物多等弊端。

3、近年来，由于乳酸菌具有安全性以及细胞内具有谷氨酸脱羧酶活性，利用食品安全级乳酸菌通过生物合成实现高产γ-氨基丁酸的目标是很多研究者们的首选途径。然而，在常规的发酵工艺下，γ-氨基丁酸产量一直处于低水平状态，这既影响γ-氨基丁酸的制备效率，又不利于后期的分离纯化，因此研发一株活力强的植物乳杆菌菌株，用以提高乳酸菌发酵产γ-氨基丁酸含量是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明就是为了解决上述技术问题，而提供一株植物乳杆菌lag-1003及其在制备γ-氨基丁酸中的应用，目的是研发一种活力强的植物乳杆菌菌株，应用该菌株可以提高乳酸菌产γ-氨基丁酸含量的同时降低生产成本。

2、为了解决上述技术问题，本发明是通过下述技术方案实现的：

3、一株植物乳杆菌（lactobacillus plantarum）lag-1003，其中所述植物乳杆菌lag-1003已于2024年5月20日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.30699。

4、一株植物乳杆菌lag-1003在制备γ-氨基丁酸中的应用。

5、一种γ-氨基丁酸的制备方法，它是以乳酸菌发酵方法产γ-氨基丁酸，其中乳酸菌是采用植物乳杆菌lag-1003。

6、优选的，上述γ-氨基丁酸的制备方法，其步骤如下：

7、（1）取3.5-4质量份的植物乳杆菌lag-1003接种到100质量份的种子培养基中以28-29℃的温度静置培养45-48h，得到种子培养液备用；

8、（2）取50质量份的复合碳源、27-30质量份的复合氮源，13-14质量份的谷氨酸钠加入1000质量份的蒸馏水中，121℃高压灭菌20 min，制得发酵培养基备用；

9、（3）将步骤（1）制备的种子培养液以5%的接种量接入步骤（2）所得的发酵培养基中，以28-29℃的温度培养20-24h，制得γ-氨基丁酸。

10、优选的，上述种子培养液的od600值为9-11。

11、优选的，上述复合碳源是由2质量份的葡萄糖与1质量份的丁二酸钠制成。

12、优选的，上述复合氮源是由2质量份的牛肉膏与1质量份的土豆淀粉制成。

13、优选的，上述种子培养基的制备方法如下：取蛋白胨8质量份、牛肉粉6质量份、酵母浸粉4质量份、葡萄糖3.5质量份、硫酸镁0.16质量份、乙酸钠4质量份、柠檬酸三铵1.6质量份、磷酸氢二钾1.4质量份、硫酸锰0.05质量份、吐温80为1质量份、蒸馏水1000质量份，调节种子培养基ph至6.5，121℃高压灭菌20min，制得种子培养基。

14、由于采用上述技术方案，使得本发明具有如下优点和效果：

15、本发明提供了一株植物乳杆菌lag-1003及其在制备γ-氨基丁酸中的应用，它是高效富集γ-氨基丁酸的生物转化方法，它以前期选育的植物乳杆菌sl-0012为发酵菌株，通过菌株、富集培养基、培养工艺三方面的协同配合获得了较高的γ-氨基丁酸含量。本发明将植入乳杆菌sl-0012接种于特定成分的种子培养基中，以28-29℃静置培养45-48h，得到种子液，而后以5%的接种量接入特定成分的发酵培养基中，以28-29℃静置培养20-24h，所得培养液中积累了高含量的γ-氨基丁酸。

16、实验验证表明，本发明所得的乳酸菌发酵液中γ-氨基丁酸含量高达8.125-9.223g/l。本发明所涉及的培养基均通过了前期优化，并利用了农副产品，不仅培养效果好，而且具有成分简单、成本降低的优势。本发明从特定的菌株出发，采用创新性的培养基及工艺条件使得γ-氨基丁酸含量得到提升，为乳酸菌发酵产γ-氨基丁酸的规模化应用鉴定了良好的基础。

1.一株植物乳杆菌（lactobacillus plantarum）lag-1003，其特征在于所述的植物乳杆菌lag-1003已于2024年5月20日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.30699。

2.一株植物乳杆菌lag-1003在制备γ-氨基丁酸中的应用。

3.一种γ-氨基丁酸的制备方法，其特征在于它是以乳酸菌发酵方法产γ-氨基丁酸，其中乳酸菌是采用植物乳杆菌lag-1003。

4.根据权利要求3所述的γ-氨基丁酸的制备方法，其特征在于步骤如下：

5.根据权利要求4所述的γ-氨基丁酸的制备方法，其特征在于所述的种子培养液的od600值为9-11。

6.根据权利要求4所述的γ-氨基丁酸的制备方法，其特征在于所述的复合碳源是由2质量份的葡萄糖与1质量份的丁二酸钠制成。

7.根据权利要求4所述的γ-氨基丁酸的制备方法，其特征在于所述的复合氮源是由2质量份的牛肉膏与1质量份的土豆淀粉制成。

8.根据权利要求4所述的γ-氨基丁酸的制备方法，其特征在于所述的种子培养基的制备方法如下：取蛋白胨8质量份、牛肉粉6质量份、酵母浸粉4质量份、葡萄糖3.5质量份、硫酸镁0.16质量份、乙酸钠4质量份、柠檬酸三铵1.6质量份、磷酸氢二钾1.4质量份、硫酸锰0.05质量份、吐温80为1质量份、蒸馏水1000质量份，调节种子培养基ph至6.5，121℃高压灭菌20min，制得种子培养基。