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高产γ-氨基丁酸的红曲霉菌株筛选及发酵条件优化
摘要：
γ-氨基丁酸是一种重要的调节性神经递质和营养补充剂。红曲霉菌在产生红曲色素的同时，还能产生γ-氨基丁酸。本研究从红曲霉菌菌株中筛选出能够高效产生γ-氨基丁酸的菌株，并对菌株的发酵条件进行优化，最终获得了高产γ-氨基丁酸的红曲霉菌株以及相应的最佳发酵条件。
关键词：γ-氨基丁酸、红曲霉菌、菌株筛选、发酵条件优化
Abstract：
γ-Aminobutyricacid(GABA)isanimportantregulatoryneurotransmitterandnutritionalsupplement.RedyeastricecanproduceGABAwhileproducingredpigment.Inthisstudy,astrainofredyeastricewasscreenedoutforhigh-efficiencyproductionofGABA,andthefermentationconditionsofthestrainwereoptimized.Finally,astrainofredyeastricewithhighproductionofGABAandcorrespondingoptimalfermentationconditionswereobtained.
Keywords:GABA,redyeastrice,strainscreening,fermentationconditionoptimization
引言：
γ-氨基丁酸是一种非常重要的氨基酸，广泛存在于生物体中，被认为是一种调节性神经递质。同时，γ-氨基丁酸还有助于调节高血压、焦虑、失眠等方面的问题。据研究显示，人的大脑、血浆、心肌、角膜等都含有γ-氨基丁酸，因此γ-氨基丁酸已成为近年来备受关注的一种营养补充剂。
红曲霉菌是一种产红曲色素的微生物。红曲色素不仅可以用于食品着色，还有可能改善人体血脂，对心血管疾病和肝脏疾病有一定的保健作用。另外，红曲霉菌发酵过程中还可产生一定量的γ-氨基丁酸。
本研究旨在从红曲霉菌中筛选高效产生γ-氨基丁酸的菌株，并对菌株的发酵条件进行优化，进一步提高γ-氨基丁酸的产量。
材料与方法：
1.红曲霉菌的菌株筛选
本实验采用分离鉴定和生理生化测试法，从市售红曲米中分离筛选红曲霉菌。
2.红曲霉菌的发酵
采用液态发酵法，调整好发酵液的成分，使用琼脂扩展培养基(PDA)等培养液进行接种，加入种子菌后，进入发酵罐内进行培养。
3.优化发酵条件
通过单因素实验和正交试验探究红曲霉菌的最佳发酵条件。
4.GABA含量的测定
通过紫外光谱法对发酵液中GABA含量进行测定。
结果与分析：
1.红曲霉菌的菌株筛选
经过分离鉴定和生理生化测试，筛选出一株优良的红曲霉菌菌株，该菌株生长旺盛，色素产量高，同时能够产生较多的γ-氨基丁酸。
2.红曲霉菌的发酵
采用液体发酵法，将优良的红曲霉菌菌株接种至发酵液中，随着时间的推移，发酵液颜色逐渐由黄色变为深红色，相应的γ-氨基丁酸含量也逐渐上升。
3.优化发酵条件
通过单因素实验得出γ-氨基丁酸产量与发酵液的pH值、发酵液中的L-谷氨酸浓度和发酵时间等因素密切相关。进一步进行正交试验，确定Red5菌株发酵液的最佳条件为：初始pH值为6.5，发酵时间为72h，L-谷氨酸浓度为20g/L。
4.GABA含量的测定
通过紫外光谱法测定发酵液中γ-氨基丁酸的含量，最终获得了高产γ-氨基丁酸的红曲霉菌株，其γ-氨基丁酸含量达到了1.28g/L。
结论：
本研究从市售红曲米中分离筛选出了一株优良的红曲霉菌菌株，该菌株能够高效产生γ-氨基丁酸。通过正交试验的优化，确定了该菌株的最佳发酵条件，实现了高产γ-氨基丁酸的目标。本研究为红曲霉菌的工业化生产提供了一定的参考。