全细胞转化γ-氨基丁酸及配方食品生产技术

γ-氨基丁酸是目前研究较为深入的一种重要的抑制性神经递质，它参与多种代谢活动，具有很高的生理活性，并于2009年批准为新食品原料。本项目完成医用食品原料γ-氨基丁酸（GABA）的制备和全营养医用食品配方设计以及关键制备工艺。

项目内容主要包括GABA的制备关键技术、适合难治性癫痫症的脂肪酸、维生素、矿物质等营养素以及其他活性成分配伍使用，原料质量指标的选择、工艺路线选择以及关键工艺控制，并对全营养食品进行安全性和功能性评价。

采取CH₃COOH -CH₃COONa缓冲溶液作为诱变实验的缓冲体系，通过对紫外、硫酸二乙酯（DES）、以及二者复合诱变，得到高效γ-氨基丁酸生产菌种，平均增产59.36%。通过优化得到短乳杆菌转化生产GABA的最佳转化条件：初始pH 4.38，温度30.67 ℃、接种量20.07 g/L，谷氨酸钠添加量69.49 g/L，GABA的产量最高可以达到50.32 g/L。因全细胞转化反应速率快，经补加谷氨酸钠添加量75g/L时，使得γ-氨基丁酸浓度达到120.5g/L。经发酵罐放大实验，γ-氨基丁酸浓度达到219.53 g/L。

通过小鼠的行为和血清中氧化应激指标，确定GABA、色氨酸和玫瑰花的最佳用量分别为90mg/Kg、160mg/Kg、1.6g/Kg，根据规定GABA食用量不超过500mg/天/人，筛选具有改善癫痫的与GABA配伍的功能物质组合，确定GABA+玫瑰花、GABA+色氨酸、GABA+玫瑰花+色氨酸的最佳浓度，确定适合难治性癫痫患者的蛋白质、碳水化合物、脂肪酸、维生素、矿物质等营养素与GABA等功能物质配伍。获得3款具有缓解小鼠癫痫的全营养食品：含GABA用于缓解癫痫的全营养配方食品（配方食品1）、基于玫瑰花用于缓解癫痫的医用配方食品（配方食品2）、癫痫患者特殊医学用途配方食品（配方食品3）。

对3款配方食品进行了稳定性、毒理学和卫生学检验，经急性经口毒性实验，产品属无毒级；按照国家保健食品注册审评原则，保质期24个月内产品质量稳。