一种利用高静水压提高蜂花粉产生GABA能力的方法

本发明涉及含有高产量gaba的乳业类功能性食品，尤其涉及一种利用花粉作为天然催化剂将价格低廉的谷氨酸钠转化产生y-氨基丁酸，以牛奶为基质制备高营养和保健价值的高gaba含量的花粉牛奶的制备方法和应用。

背景技术：

1、γ-氨基丁酸（gaba）是一种天然的非蛋白氨基酸，在哺乳动物大脑和脊髓中具有多种功能，在中枢神经系统中起到抑制性神经递质的作用。因此，gaba被认为是用于医疗保健产品的良好材料。它还具有热应激和生长对畜禽的影响。目前，gaba的制备主要分为化学法和生物法两大类。生物方法包括植物富集和微生物发酵。gaba的生物合成是通过谷氨酸脱羧酶的简单α-脱羧实现的。谷氨酸脱羧酶（gad，ec 4.1.1.15）是一种催化谷氨酸α-脱羧为gaba和二氧化碳的酶。这种酶的产生被发现在细菌中，如实验室、大肠杆菌、链球菌、曲霉和神经孢菌；在植物中，如茶、番茄、大豆、桑叶、烟草、发芽糙米和豇豆；gaba也存在于蟑螂，蝗虫，飞蛾，蜜蜂和苍蝇等昆虫中。然而，大多数研究都集中在生产gaba的微生物而不是生产gaba的植物上。蜂花粉被认为是一种食品补充剂，因为它是人类消费花粉产品的主要方式。它具有丰富的营养价值，包括蛋白质、脂肪酸、酚类、维生素和微量元素，被誉为“世界上唯一完美的完整食品”和“奇迹食品”。此外，据报道，蜜蜂花粉中含有100多种酶。据我们所知，目前还没有关于利用蜂花粉生产gad酶或gaba的报道。我们通过初步研究得知蜂花粉中不仅有gad酶，这种酶活性相当高，在很短的反应时间内，在无任何辅助因子或辅酶的情况下，能够产生很高产量的gaba。

2、高静水压加工（hpp）技术是近十年来出现在食品生产中的一项新技术，近年来在医药和医疗领域得到了广泛的应用。水电站的主要优势在于，在环境温度下加工的产品中，压力的瞬时和均匀传递率的可能性，是实现多种食物的一个有吸引力的强有力的工具。即食肉类中的病原体灭活和保质期延长显然是hpp的应用，使这项技术在食品工业中得到了广泛的认识和认可。在生物学领域，主要应用于深海生物的生物学和化学性质中的极端亲蛋白研究。在hpp作用下，压力在多个目标上分散，一些生物效应被充分积累和释放。一些研究表明，超高压可以提高某些酶的酶活性，增加生物活性物质的产量。

3、因此，在我们的研究中，我们利用了这项新型加工技术，欲提高gaba的产量，提高谷氨酸钠转化成gaba的转化率，降低谷氨酸钠在反应液中的剩余量。

4、本发明无论在gaba的生物转化方法或者在高静水压技术的应用方面，都是完全具有创新性的。

技术实现思路

1、发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种利用高静水压加工技术促进蜂花粉中谷氨酸脱羧酶的活性的方法，提高花粉作为天然催化剂制备γ-氨基丁酸的产率和谷氨酸钠的剩余率。此方法只以谷氨酸钠作为添加剂，原料源广泛，价格低廉，大大减少了制备成本；并且利用高静水压促进酶活而制备的成品中γ-氨基丁酸的效率高，含量高，稳定性高。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用高静水压提高蜂花粉产生gaba能力的方法，包括如下步骤：

3、（1）将一定重量体积比的蜂花粉加入密封袋中；

4、（2）将一定重量体积比的谷氨酸钠加入含有100µm plp的80mm磷酸盐缓冲液(ph5.8)配制谷氨酸钠浓度为590mm 的底物液；

5、（3）将一定量的底物液加入密封袋中的蜂花粉中轻轻摇动混匀，并并立即抽真空密封；

6、（4）将密封好的样品放入高静水压仪器中，不同压力，不同时间，不同温度下施压；

7、（5）将施压后的样品立即放入40℃水浴摇床中摇床反应4h；

8、（6）将反应后的样品在80℃水浴放置10-20分钟停止酶反应。

9、高静水压作为一种新型的处理方式不但能够促进花粉产生gaba的能力，还可以改变蜂花粉的物理化学特性，可以提高其中一些大

10、优选的，将利用一种新型的高静水压技术，改变蜂花粉的物理化学特性，促进花粉谷氨酸脱羧酶的活性。

11、优选的，在加底物液前后施压都会提高gaba的产量。

12、优选的，加底物液后再用高静水压处理的效果高于高压处理后再加底物的对照组。

13、优选的，所述蜂花粉以荷花粉为主，玫瑰蜂花粉，益母草蜂花粉，五味子蜂花粉，油菜蜂花粉，玉米蜂花粉，茶花粉或荞麦蜂花粉等均可使用。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、本发明利用天然的蜂花粉作为催化剂将谷氨酸钠转化产生gaba,再利用高静水压加工技术提高谷氨酸钠的转化率，并降低了谷氨酸钠的剩余量，不仅提升了效率，也提高了成品的安全性；

16、2、这个方法使用的材料来源广泛，味道淳厚，营养丰富，其中γ-氨基丁酸含量高，生物转化能力强，纯度高，稳定性佳；

17、3、本发明制备方法生产效率高，原料种类单一，工艺简单，操作方便，花粉添加量无需很高，大大降低了制备成本，谷氨酸钠添加量很少并且完全转化也大大较少了对产品口味和营养的影响。

技术特征：

1.一种利用高静水压提高蜂花粉产生gaba能力的方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述利用高静水压提高蜂花粉产生gaba能力的方法，其特征在于，将利用一种新型的高静水压技术，改变蜂花粉的物理化学特性，促进花粉谷氨酸脱羧酶的活性。

3.根据权利要求1所述的利用高静水压提高蜂花粉产生gaba能力的方法，其特征在于，在加底物液前后施压都会提高gaba的产量。

4.根据权利要求1所述的利用高静水压提高蜂花粉产生gaba能力的方法，其特征在于，加底物液后再用高静水压处理的效果高于高压处理后再加底物的对照组。

5.根据权利要求1所述的利用高静水压提高蜂花粉产生gaba能力的方法，其特征在于，所述蜂花粉以荷花粉为主，玫瑰蜂花粉，益母草蜂花粉，五味子蜂花粉，油菜蜂花粉，玉米蜂花粉，茶花粉或荞麦蜂花粉等均可使用。

技术总结本发明公开了一种利用高静水压提高蜂花粉产生GABA能力的方法，该方法主要使用在花粉加入底物液的前后，来区分高静水压影响蜂花粉谷氨酸脱羧酶活性的时间段。通过一系列优化实验发现，加完底物液再施压和施压完再加底物液都会明显提高GABA的产量，前者效果明显比后者高。此方法生产效率高，原料种类单一，工艺简单，操作方便，花粉添加量无需很高，大大降低了制备成本，并底物液中的高浓度谷氨酸钠完全转化也大大较少了对食品中应用的影响，制备的花粉牛奶可作为新能源功能性食品，高静水压又可提高花粉中其他营养物质的消化率，改变花粉的物理化学特性，减少微生物污染率，将更加扩展花粉产生GABA能力的实际应用。技术研发人员：吐汗姑丽·托合提,徐麟,高强,严青青,张龑,陈润峰,郑立鹏受保护的技术使用者：新疆农业科学院农作物品种资源研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/29