一株富硒且高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌及其应用的制作方法

本发明具体涉及一株富硒且高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌及其应用，属于微生物。

背景技术：

1、近年来，随着经济发展和人民生活水平的提高，高血压、高血脂、冠心病、动脉硬化等一系列心脑血管疾病疾病对人体健康的影响越来越严重。据统计，每年全球约1750万人死于心脑血管疾病。动脉粥样硬化、高脂血症和体内硒元素的缺失等因素是导致心脑血管疾病的重要原因。因此，通过在食品中补充硒元素、降血脂和降血压的功能营养成分是当前营养保健领域的研宄热点。

2、益生菌是一类能够对宿主产生有益作用的微生物，与人体的健康密切相关。益生菌一般定植于人体的肠道和生殖系统内，对于维持人体内微生态平衡具有重要作用。已有的研究结果表明，人体微生物群的稳定对于维持人体健康非常重要，衰老、高血压、糖尿病及肠道疾病等都与人体微生物群有关。乳酸益生菌常添加于食品中以增进人体健康，其中植物乳杆菌是人体肠道菌群之一，肠道黏着率高，定植能力强，并具有高效降胆固醇，调节肠道菌群、提高机体免疫力等重要的生理保健功能，也是功能研究较多的乳杆菌，广泛应用于酸奶、奶酪和固体饮料等食品的生产中。

3、硒是人体必需的微量元素之一，具有多种生物活性功能，与人类的健康密切相关，在维持心血管系统的功能，预防动脉硬化和冠心病的发生，预防和抑制肿瘤、抗衰老等方面具有重要作用。如果机体细胞长期缺硒，那么与硒相关的代谢过程被阻滞后会带来一系列的疾病的发生。现如今利用无机硒化合物制成补充剂，但是其毒副作用和利用率的弊端越来越被大，需要改变补硒方式。有机硒补硒被认为是最安全也是最有效的手段。自上世纪八九十年代起，国内外对生物补硒的关注和研究持续至今，对硒的转化机理的了解越来越深入。因此，通过生物富硒手段强化食品中硒的含量，从而增加人体对硒元素的摄入，是目前功能性食品的热点研究方向。

4、γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid，简称gaba)是一种天然的功能性非蛋白质氨基酸，科学研究表明gaba具有降血压、防止肥胖、降血氨、活化肝功能等功能，广泛应用于食品、保健品和药品中。目前，合成gaba的方法分有化学法和生物法。化学法存在吡咯烷酮残留、副反应多等问题，不能应用于食品领域。生物法包括植物富集法和微生物法，但是提取成本高无法大规模生产，导致gaba价格昂贵，不利于大规模推广应用。

5、针对人们一系列的心脑血管疾病，筛选出富含有机硒和gaba的益生菌，开发出价格低廉的复合功能性益生菌应用于功能食品，来防治肥胖和脂代谢异常等一系列疾病，具有重要的社会意义和经济价值。

技术实现思路

1、为了克服现有技术上的不足，本发明提供一株富硒且高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌mr327及其应用，该乳酸安全菌株在高效富硒的同时gaba的产量也能达到较高的水平，达到功能多效叠加的目的，在食品、保健品和药品领域具有重要的应用价值。

2、第一方面，本技术提供了一株富硒且高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌mr327，采用如下的技术方案：

3、植物乳杆菌mr327（lactobacillus plantarum mr327）于2022年11月10日保藏于中国典型培养物保藏中心（cctcc），保藏编号为cctcc no：m20221756，保藏地址为中国武汉，武汉大学，邮编：430072。

4、本发明提供的富硒且高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌mr327的形态学及生理化学特征如下：

5、菌落颜色：乳白色；

6、需氧方式：兼性厌氧；

7、适宜生长温度：30℃-35℃；

8、适宜生长ph：5-6；

9、菌落形态：杆状；

10、革兰氏染色：阳性。

11、第二方面，本技术提供了植物乳杆菌mr327在发酵富集有机硒和γ-氨基丁酸中的应用，采用如下的技术方案：

12、植物乳杆菌mr327在发酵富集有机硒和γ-氨基丁酸中的应用。

13、植物乳杆菌mr327经发酵富含有机硒和γ-氨基丁酸的方法，本发明提供的植物乳杆菌mr327经过活化培养、种子培养、发酵培养，制备成富含有机硒和gaba的菌体。

14、进一步的，活化培养是采用mrs固体培养基培养进行活化，接种植物乳杆菌mr327甘油菌至mrs固体培养基平皿，于37℃静置培养48h，再用5ml无菌生理盐水洗下菌体细胞，制备菌株细胞悬液，此即为活化后的菌株悬液。

15、种子培养是指将活化的菌株悬液，按5%接种量，转接于mrs液体培养基中，于培养箱中37℃静置培养48h，进一步强化菌株活力。

16、发酵培养是将培养好的种子培养物按15%接种量接种至发酵罐，在发酵培养起始阶段，通气比为0.05(v/v·m)，罐压为0.01mpa，搅拌控制为50rpm，温度控制在35℃，初始葡萄糖的浓度控制在15g/l，并通过流加质量浓度为70%的葡萄糖控制发酵体系中的残糖(以葡萄糖计)为1-3g/l； od600达到20后，通过流加谷氨酸控制发酵体系中的谷氨酸浓度保持在2-4g/l，全过程控制溶解氧(do)在10-15%，ph为5.0-5.5，发酵周期控制在72h，所得菌体发酵液10000rpm条件下离心10min，弃上清液，收集菌体沉淀，用质量浓度为0.9％的无菌生理盐水漂洗菌体2次并低温干燥后得到富硒产gaba植物乳杆菌mr327，测定菌体中有机硒和gaba的含量。

17、进一步的，发酵培养基配方为：葡萄糖 1.5%，蛋白胨 2%，酵母粉2.5%，七水硫酸镁0.03%，一水硫酸锰0.01%，吐温80 0.2%，谷氨酸 3%，亚硒酸钠 0.01%，其余为水，ph调至5.5。

18、第三方面，本技术提供了植物乳杆菌mr327在发酵制备富含有机硒和γ-氨基丁酸的植物乳杆菌冻干菌粉、益生菌冲剂中的应用，采用如下的技术方案：

19、植物乳杆菌mr327在发酵制备富含有机硒和γ-氨基丁酸的植物乳杆菌冻干菌粉、益生菌冲剂中的应用。

20、第四方面，本技术提供了一种植物乳杆菌冻干菌粉，采用如下的技术方案：

21、一种植物乳杆菌冻干菌粉，包括植物乳杆菌mr327。

22、第五方面，本技术提供了一种复合功能益生菌冲剂，采用如下的技术方案：

23、一种复合功能益生菌冲剂，包括植物乳杆菌mr327和/或植物乳杆菌冻干菌粉。

24、进一步的，一种复合功能益生菌冲剂，包括如下按质量百分比计的组份：植物乳杆菌mr327冻干菌粉65%，菊粉10%，草莓水果粉10%，蓝莓水果粉10%，低聚木糖2.5%，赤藓糖醇2.5%。

25、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

26、1、本发明采用常温常压等离子体诱变技术，首次提供能够高效富硒且高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌mr327，该菌株经过分批补料发酵，植物乳杆菌mr327胞内有机硒含量高达137µg/g，γ-氨基丁酸的含量高达96.3mg/g，生物利用率高，环境污染小，可实现大规模产业化生产。

27、2、本发明提供的富硒且高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌mr327是食品安全乳酸菌，在商业上广泛应用的一种益生菌菌种，同时兼具富硒和联产gaba的能力，可广泛应用于制备富含有机硒和gaba的复合功能食品、保健品、饮料等，大幅降低制备成本，具有广阔的应用前景。