摘要
γ-氨基丁酸(GABA)是一种重要的中枢神经系统抑制剂,具有镇静安神、增强记忆力、降低血压、治疗癫痫、调节激素分泌等多项重要功能。米糠中含有的谷氨酸脱羧酶(GAD),可以催化谷氨酸(Glu)发生脱羧反应来制备γ-氨基丁酸(GABA)。本论文以米糠为原料进行γ-氨基丁酸(GABA)的制备研究。 本文对利用米糠谷氨酸脱羧酶生物转化生产γ-氨基丁酸的工艺进行了研究,通过单因素和正交试验,优化得到最佳生产工艺为:选择Na2HPO4-柠檬酸缓冲液进行实验,底物谷氨酸钠浓度0.04mol/L,缓冲液浓度0.02mol/L,料液比1:8,40℃水浴反应反应时间14h,可得到GABA2.2mg/mL,GABA含量10.50％。 通过对制备得到的GABA溶液中的组分分析,本文分别选择离子交换分离纯化方法及反胶束萃取的纯化方法对生产得到的GABA溶液进行提取分离的研究。 对GABA原溶液采用离子交换法进行提取纯化研究。以GABA含量和回收率以及富集液中蛋白、糖的截留率为指标进行超滤预处理的研究,实验结果表明,当选用MWCO10KDa的超滤膜进行实验时,超滤透过液中GABA的含量由原来的10.50％增至17.33％。分别通过静态及动态吸附、洗脱试验,考察影响离子交换容量的各种因素,并确定最佳优化工艺为:选择D001树脂,调节上样液pH为2.0,以.2mg/mL的浓度上样吸附,吸附完全后以2mol/L的氨水浓度进行洗脱。在此工艺条件下,可得溶液中GABA含量79.27％,GABA总回收率82.28％。 实验同时采用反胶束萃取法对GABA溶液进行提取纯化的对比研究。实验对不同因素指标进行反胶束萃取动力学研究并判断反胶束萃取传质过程的控制类型。又分别对反胶束萃取GABA的前萃及后萃实验工艺进行了优化,得到最佳前萃条件为:AOT50mmol/L,W040,GABA2.5mg/mL,pH2.0,NaCl浓度100mmol/L,温度25℃,萃取时间20min；最佳后萃条件为:温度55℃,萃取时间30min,水相pH值9.0；在此工艺条件下对GABA原溶液进行分离纯化研究,得萃取液中GABA含量80.95％,GABA总回收率64.49％。
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