γ-氨基丁酸(简称GABA)是一种天然存在的非蛋白质氨基酸,是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经传达物质,在人体大脑皮质、海马、丘脑、基底神经节和小脑中起重要作用,并对机体的多种功能具有调节作用。当人体内GABA缺乏时,会产生焦虑、不安、疲倦、忧虑等情绪。GABA的经典制造方式是植物(豆叶)提取和化学合成,前者生产成本高、后者残留有毒溶剂,不能用于食品添加剂,市场急需生物法合成GABA新技术。本项目建立了谷氨酸脱酸酶催化谷氨酸生产GABA的全新工艺,并实现了产业化。
1. 选育获得了高产谷氨酸脱羧酶(GAD)的乳酸菌,建立了高密度培养工艺,细胞浓度达1.2×1010/ml。
2. 建立了全细胞催化生产GABA的细胞转化工艺。通过底物流加转化,最终GABA产量达320-350 g/L,再经膜分离等纯化手段,GABA回收率达80%以上,纯度可达到90%。
3. 利用离子交换树脂实现了GABA的分离纯化,纯度达到99.5%,超过日本味之素GABA生产的水平。
该项成果解决了酶法催化谷氨酸生产GABA的关键技术瓶颈(发明专利ZL201510229161.2)。
预期市场前景与效益:GABA产品本身的经济效益:以功能食品的需求为例,世界需求量:5000-6000吨/年,中国需求量:3000-3200吨/年,产品缺口很大。食品级售价12万/吨×3000吨/年,产值可以达到3.6亿元;饲料添加剂级售价3万/吨×40000吨/年,产值12亿元。
全部评论