[发明专利]一种生产谷胱甘肽培养基的制作及谷胱甘肽分离方法

说明书

本发明运用玉米胚粕与玉米淀粉黄浆混合物作为培养基的原料，制作了一种新型生产谷胱甘肽的培养基。并且将玉米胚粕与玉淀粉黄浆混合，调整混合物的淀粉浓度，采用蒸汽气流液化，糖化酶进行糖化，然后进行培养基的制作，S.cerevisiae L5267按5~10%接种量接种发酵，反胶束萃取，膜分离，冷冻干燥。本发明采用低廉原材料制备出高纯度谷胱甘肽，提高玉米胚粕和玉米淀粉黄浆利用率，对于减少环境污染，增强经济效益，提高谷胱甘肽生产效率有着十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及了一种利用玉米胚芽提取油和蛋白后的下脚料玉米胚粕与玉米淀粉黄浆混合物制作新型培养基发酵生产谷胱甘肽及分离的方法，属于生物技术领域。

背景技术

目前，对于玉米胚芽的应用多数是提取油和蛋白，但提取玉米胚芽油和蛋白后的玉米胚粕利用较少。玉米胚粕是玉米胚芽提油和蛋白的剩余物，其中淀粉含量在25~30%之间，并且含有1‰的谷胱甘肽。对于玉米胚粕一般作为饲料出售，造成了资源浪费，目前对于玉米胚粕再利用的领域研究较少。本发明利用玉米胚粕作为酵母细胞发酵生产谷胱甘肽的培养基原料，实现了玉米胚粕的二次利用，提高了经济效益，有效节约了资源。

玉米淀粉黄浆是玉米淀粉生产过程中的废弃物，工业上对玉米淀粉黄浆的直接应用较少，一般做饲料售出或直接排放，但直接排放会造成水污染。玉米淀粉黄浆中含有淀粉、蛋白、多种维生素、无机盐以及氨基酸，其成分非常适合制备酵母细胞培养基。而且玉米淀粉黄浆价格十分低廉，简单易得。本发明利用玉米胚粕与玉米淀粉黄浆的混合物制备酵母细胞发酵培养基生产谷胱甘肽，为玉米胚粕和玉米淀粉黄浆找到了一种新的利用途径。

谷胱甘肽（Glutathione，GSH）是一种由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成的、具有特殊活性基团（巯基和γ-谷氨酰基）的三肽。在自然界中有两种存在形式，分别为氧化型和还原型， 而谷胱甘肽的活性成分为还原型谷胱甘肽，约占其总量的95%。它能参与体内氧化还原过程，与过氧化物及自由基结合，以对抗氧化剂对巯基的破坏，保护细胞膜中含巯基的蛋白质和含巯基酶不被破坏，同时还可对抗自由基对重要脏器的损害。目前，对于酵母细胞中谷胱甘肽的分离提取应用最多。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种以提取玉米胚芽油和蛋白后的下脚料—玉米胚粕与玉米淀粉黄浆为原料制作培养基，发酵生产谷胱甘肽的方法。并通过三效蒸发浓缩提高玉米淀粉黄浆混合物的浓度。本发明的方法是利用酿酒酵母自身的酶系，以玉米胚粕和玉米淀粉黄浆混合物为培养基的碳源及氮源，生产谷胱甘肽，降低了生产成本，提高了经济效益。

为实现上述目标，本发明采取的技术方案是：

本发明技术方案如下：

(1)玉米胚粕与玉米淀粉黄浆糖化液的制备

对玉米胚芽进行油和蛋白提取，提取后的剩余物， 37℃烘干，过40目筛，即为玉米胚粕备用。对脱皮、脱胚芽、粉碎的玉米40℃水浴浸泡，浸泡完毕后打浆，过滤，滤液即为玉米淀粉黄浆，对玉米淀粉黄浆进行三效蒸发浓缩。调整玉米胚粕和玉米淀粉黄浆混合液淀粉浓度30~35%，采用0.3~0.5 MPa蒸汽喷射进行液化，液化后的混合液加入糖化酶90~110u/g进行糖化，糖化后DE值达到90以上，糖化液备用。

(2)培养基的制作及发酵过程

取糖化液100g，加入酵母粉2.2~2.5g、L-cys0.4~0.6 g、MgSO₄ 0.125~0.135 g、肌醇0.0375~0.045g、KCl 1.74~1.86g、蒸馏水250ml制成培养基；扩培后S.cerevisiae L5267按5%~10%接种量接种到培养基进行发酵培养，发酵温度28~32℃，控制溶氧饱和度为 20%~40%，发酵时间22~24h左右，得到发酵液。

(3)谷胱甘肽的分离纯化