本發(fā)明屬于微生物，具體涉及一種植物乳植桿菌及其在奶粉發(fā)酵中的應用。
背景技術：
1、γ-氨基丁酸（gaba）是一種重要的抑制性神經(jīng)遞質，廣泛應用于功能性食品、保健品和醫(yī)藥領域。隨著年齡的增長以及社會大環(huán)境的變化，gaba的分泌會逐漸減少。此外，某些微量元素的缺乏（維生素、鋅元素），過量的咖啡因、煙酰胺或食品添加劑的攝入均會抑制gaba與gaba受體的結合，因此，就需要外源攝入gaba來滿足機體的日常需要。有研究顯示gaba可以作為一種功能性成分每日服用，消費者也更傾向于選擇“藥食同源”的天然食物，不喜外源直接添加gaba，因此，從自然食物中獲取gaba就變得尤為重要。微生物通過不添加化工原料的培養(yǎng)基自然產(chǎn)生gaba，沒有多余的化合物和副作用，在食品和制藥工業(yè)上廣泛認可。當前人們開始注重養(yǎng)生，希望通過攝入食品來改善人體機能或預防疾病。研究發(fā)現(xiàn)，gaba具有很高的實用價值，可以作為一種每天食用的功能性食品成分。因此，開發(fā)富含gaba的功能性食品逐漸成為研究的熱點之一。
2、目前，乳類發(fā)酵被認為是高效生成gaba的主要途徑。傳統(tǒng)gaba生產(chǎn)主要依賴化學合成或轉基因菌株，但存在殘留溶劑風險或法規(guī)限制。乳類發(fā)酵雖為安全途徑，但現(xiàn)有菌株普遍面臨以下瓶頸：（1）轉化效率低：多數(shù)乳酸菌產(chǎn)的谷氨酸脫羧酶活性不足，導致gaba產(chǎn)量受限；（2）產(chǎn)物穩(wěn)定性差：發(fā)酵體系ph波動易引發(fā)gaba降解，貯藏期保留率常低于70%；（3）需添加穩(wěn)定劑（如海藻糖）或抗氧化劑維持產(chǎn)品貨架期。
3、因此，尋找新的發(fā)酵菌種和其適配的定向發(fā)酵工藝，突破上述技術壁壘，實現(xiàn)無添加、高轉化、高穩(wěn)定的gaba富集成為了新的研究方向。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供了一種植物乳植桿菌及其在奶粉發(fā)酵中的應用。
2、第一方面，本發(fā)明提供的一種植物乳植桿菌，命名為植物乳植桿菌（lactobacillus?plantarum）zwk2406-01，已于2024年10月22日保藏于中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號為cgmccno：7.568，保藏地址為中國科學院微生物研究所。植物乳植桿菌zwk2406-01通過液態(tài)發(fā)酵脫脂奶粉體系定向富集γ-氨基丁酸，其谷氨酸脫羧酶活性達528.16u/g，在24小時發(fā)酵周期內可將l-谷氨酸鈉高效轉化為γ-氨基丁酸，終產(chǎn)物中γ-氨基丁酸濃度為4.2-4.5g/l，且具有顯著的助眠活性。此外，菌株代謝產(chǎn)生的γ-氨基丁酸與乳酸協(xié)同作用，在液態(tài)發(fā)酵體系中形成ph為4.8-5.2的抑菌環(huán)境，使發(fā)酵乳基的脂肪酸值在40℃加速貯藏30天后穩(wěn)定在0.8mgkoh/g以下，且γ-氨基丁酸保留率為90-95%。發(fā)酵終產(chǎn)物無需額外添加穩(wěn)定劑，即可實現(xiàn)12個月內過氧化值＜0.5meq/kg，無脂質氧化酸敗現(xiàn)象。
3、第二方面，本發(fā)明還提供一種植物乳植桿菌zwk2406-01在奶粉發(fā)酵中的應用，包括以下步驟：
4、（1）將奶粉和水混合攪拌形成均勻乳液，奶粉濃度為10-15wt%；得到發(fā)酵液；
5、（2）在步驟（1）得到的發(fā)酵液中接種2wt%-4wt%植物乳植桿菌zwk2406-01菌液，發(fā)酵溫度控制在37-39℃，使用乳酸調節(jié)ph，最終ph值調節(jié)為4.8-5.2；發(fā)酵時間為24-36h，使用密封發(fā)酵罐發(fā)酵，控制溶氧量為1-5%；
6、（3）發(fā)酵完成后，通過離心機進行固液分離，去除沉淀，離心條件為以4000-6000r/min離心5-15min，得到植物乳植桿菌zwk2406-01發(fā)酵提取物。
7、步驟（2）所述植物乳植桿菌zwk2406-01菌液的菌體濃度為1×107cfu/ml-2×107cfu/ml。
8、本發(fā)明有益效果：
9、與傳統(tǒng)植物乳植桿菌相比，本發(fā)明采用植物乳植桿菌zwk2406-01液態(tài)發(fā)酵奶粉得到的植物乳植桿菌zwk2406-01發(fā)酵提取物在助眠效果上表現(xiàn)更加優(yōu)異，具有更高的gaba含量和顯著的改善睡眠功能，具有廣泛的應用前景。本發(fā)明所述植物乳植桿菌zwk2406-01通過以下技術協(xié)同效應實現(xiàn)高效、穩(wěn)定且低成本的gaba工業(yè)化生產(chǎn)，首先，其較傳統(tǒng)菌株，具有較高的谷氨酸脫羧酶活性，在無外源誘導劑條件下實現(xiàn)gaba產(chǎn)量4.48?g/l；同時，利用乳酸與gaba協(xié)同構建自穩(wěn)定體系，形成ph?4.8-5.2的天然抑菌環(huán)境，使終產(chǎn)品在12個月貯藏期內過氧化值穩(wěn)定，無需添加抗氧化劑；其次，該菌株具備廣譜碳源代謝能力，可高效利用棉子糖、蜜二糖等復雜乳源寡糖，使發(fā)酵菌體密度提升；?最后，菌株依托內源蛋白酶自主水解奶粉蛋白生成l-谷氨酸底物，無需外源添加谷氨酸鈉，降低原料成本，突破傳統(tǒng)工藝依賴化學添加劑的技術瓶頸。上述特性形成閉環(huán)技術體系，兼具高效轉化、品質穩(wěn)定及成本可控的產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢。
1.一種植物乳植桿菌，其特征在于，命名為植物乳植桿菌zwk2406-01，所述植物乳植桿菌zwk2406-01已于2024年10月22日保藏于中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號為cgmccno：7.568，保藏地址為中國科學院微生物研究所。
2.如權利要求1所述植物乳植桿菌在奶粉發(fā)酵中的應用，其特征在于，所述植物乳植桿菌可用于液態(tài)發(fā)酵奶粉產(chǎn)γ-氨基丁酸。
3.如權利要求2所述植物乳植桿菌在奶粉發(fā)酵中的應用，其特征在于，包括以下步驟：（1）將奶粉和水混合攪拌形成均勻乳液，奶粉濃度為10-15wt%；得到發(fā)酵液；
4.如權利要求3所述植物乳植桿菌在奶粉發(fā)酵中的應用，其特征在于，步驟（2）所述植物乳植桿菌zwk2406-01菌液的菌體濃度為1×107cfu/ml-2×107cfu/ml。