γ-聚谷氨酸 (γ-polyglutamic acid,γ-PGA )因其水溶性、生物可降解、可食用、对人类和环境无毒等特性
更新日期:2020-10-16     来源:食品工业   作者:胡思婷  浏览次数:5
核心提示:-聚谷氨酸(-polyglutamic acid,-PGA )因其水溶性、生物可降解、可食用、对人类和环境无毒等特性,被应用于食品工业,可作为优良的食品添加剂,例如可

γ-聚谷氨酸 (γ-polyglutamic acid,γ-PGA )因其水溶性、生物可降解、可食用、对人类和环境无毒等特性,被应用于食品工业,可作为优良的食品添加剂,例如可作为冷冻食品的冷冻保护剂、提高含有牛奶成分和多酚的饮料的增稠剂、食品苦味因子祛除剂等;同时亦可作为促进叶酸及多种矿物质吸收的营养强化剂[1, 2]。γ-PGA由许多重复的D/ L-谷氨酸单元通过γ-酰胺键连接聚合组成。因此,γ-PGA分子上有大量谷氨酸单元的α-羧基存在,形成一种天然阴离子聚合物[3-5]。γ-PGA是由芽孢杆菌(Bacillus sp.)和一些其他微生物产生的一种主要的黏性物质[5]。目前工业上生产γ-PGA的方法主要是枯草芽孢杆菌(B. subtilis)发酵生产。然而,居高不下的市售价格阻碍了γ-PGA的广泛深入应用。主要关键问题之一是微生物发酵制备γ-PGA的产率较低,因此目前国内外研究重点聚焦于高产菌株筛选与发酵工艺改进[4, 6]

为获得高分泌量的γ-PGA的高产菌株,传统的筛选方存在费时费力的缺点。因而,利用基因突变技术提高γ-PGA生产力的研究较少见报道,这可能是由于缺乏高效的筛选策略[7]。为了解决这一局限性,以染料为指示剂应用于筛选平板方法正逐渐被开发,依据γ-PGA分子具有游离的羧基可以与亚甲基蓝 (Methylene blue,MB) 等碱性染料形成非共价相互作用[3, 8, 9]。Zeng等人设计中性红作为指示剂在平板培养基,用来筛选生产γ-PGA的高产菌株。结果显示选用指示剂中性红最佳浓度在0.06%,但此浓度会造成抑制菌株生长高达86.27%,而且琼脂平板颜色随中性红浓度的变化也有显着性差异[7]。Chatterjee等人首次提出MB作为指示剂在快速筛选平板,产γ-PGA的菌株在MB平板上出现透明圈现象,但此研究内容显示有伪阴性与伪阳性结果 [10],实验结果准确度不理想。因此,精准筛选产γ-PGA高产菌株是急需开发的工艺。

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