植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)NDC75017产γ-氨基丁酸的影响因素及其代谢机制

摘要

为探索植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)NDC75017产γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)的影响因素及相关代谢机制,首先采用响应面法,对菌体积累GABA的发酵条件进行优化.其次,分别采用高效液相色谱和实时荧光定量反转录聚合酶链式反应(real-time reverse transcript polymerase chain reaction)测定了不同时间点GABA产量和谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)编码基因gadB的相对表达量.L.plantarum NDC75017发酵过程中产GABA的最佳底物(谷氨酸钠)、辅酶(5'-磷酸吡哆醛)的添加量和发酵初始pH值分别为68.03 mmol/L、20.92 μmol/L和4.65.底物与辅酶之间、辅酶与发酵初始pH值之间的交互作用能够显著地影响GABA的积累(P＜0.05).发酵48 h内,基因gadB表达量呈现先升高后下降的趋势,与GABA产量的变化趋势并不完全一致.上述结果表明:底物、辅酶和发酵初始pH值以及它们之间的交互作用是影响L.plantarum NDC75017产生GABA的关键因素.同时GABA的积累不仅受到GAD和gadB的影响,其他与GABA支路(GABA shunt)相关的酶和基因也参与了GABA的代谢.