一株高产γ-氨基丁酸的植物乳植杆菌GSY20251及应用的制作方法

本申请涉及生物，具体地说，涉及一株高产γ-氨基丁酸的植物乳植杆菌gsy20251及应用。

背景技术：

1、睡眠障碍是一种以持续难以入睡，难以维持睡眠或早醒为特征的睡眠障碍，严重影响患者的生活质量和身心健康。在现代社会快节奏、高压力生活方式的冲击下，以及人们经常性的服用咖啡、浓茶等提神饮品，睡眠障碍已演变为波及全球的流行病。目前的干预手段可归纳为药物与非药物两种策略：以褪黑素为代表的药物疗法见效快、效果好，但长期应用存在依赖风险及副作用；物理疗法、膳食干预等非药物方式虽无明显不良反应，却普遍起效缓慢，需长期坚持。因此，亟需开发能够高效改善睡眠质量、无不良反应的产品。

2、γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，gaba）是一种小分子量、非蛋白质氨基酸，具有改善睡眠、抗抑郁焦虑、降低血压等功效。大量研究表明，失眠患者或睡眠剥夺动物模型的中枢gaba水平常呈现下降趋势，gaba_a受体功能或敏感性也可能出现异常。因此，提升中枢gaba含量被认为是改善睡眠的合理策略。但目前合成gaba的途径主要有化学合成法、植物富集法和微生物发酵合成法：化学合成法的原料成本高、分离效率低，有机溶剂存在安全风险，不适用于食品和药品领域；植物富集法虽然操作简便、安全性高，但其产率低，提取流程困难，制约了该技术的工业化应用；微生物发酵法是一种操作简便、安全、常用的方法，但该方法的关键是获得优良的发酵菌株，不同菌株生产gaba的能力存在差异。

3、同时，睡眠障碍常伴随肠道菌群的失衡，影响肠道菌群的组成与昼夜节律性功能，肠道菌群也会与睡眠调控之间存在双向关联。

4、本申请旨在寻找到一种能改善咖啡因诱导的（由于依靠咖啡、浓茶等兴奋物质造成的）失眠的植物乳植杆菌，并通过产γ-氨基丁酸及其他多种方式改善失眠。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本申请的目的是提供一株高产γ-氨基丁酸的、能改善咖啡因诱导性失眠的植物乳植杆菌gsy20251及应用，通过以下技术方案解决上述问题。

2、本申请的第一目的在于提供一株高产γ-氨基丁酸的植物乳植杆菌gsy20251，其中，分类命名为植物乳植杆菌 lactiplantibacillus plantarum，菌株号为gsy20251，保藏编号为cgmcc no.37469，于2026年01月20日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

3、本申请的第二目的在于提供该植物乳植杆菌gsy20251在制备富含γ-氨基丁酸的产品中的应用。

4、进一步，富含γ-氨基丁酸的产品至少满足以下一项：（1）包含植物乳植杆菌gsy20251的发酵上清液；（2）包含植物乳植杆菌gsy20251的发酵液；（3）γ-氨基丁酸的含量至少为1.78g/l。

5、本申请的第三目的在于提供该植物乳植杆菌gsy20251在制备具有改善咖啡因诱导性失眠作用的产品中的应用。

6、进一步，改善咖啡因诱导性失眠至少包括以下一项：（1）升高脑组织中5-ht、gaba、sod、cat、gpx和il-10含量；（2）降低脑组织中glu、cor、da、mda、tnf-α、il-6、il-1β含量和glu/gaba比值；（3）升高肠道组织中sod、cat、gpx和il-10含量；（4）降低肠道组织中cor、da、mda、tnf-α、il-6和il-1β含量；（5）调节肠道菌群，降低假单胞菌属，提升乳植杆菌属、微小杆菌属丰度；（6）激活维生素合成、氨基酸合成、碳水化合物代谢和咖啡因代谢的代谢通路，下调肠道内α-亚麻酸、硫酸吲哚酯含量，上调维生素b1和甘氨酸含量。

7、进一步，产品至少满足以下一项：（1）包含植物乳植杆菌gsy20251；（2）包含植物乳植杆菌gsy20251的发酵液；（3）包含植物乳植杆菌gsy20251的菌粉；（4）植物乳植杆菌gsy20251的有效活菌数≥107cfu/ml。

8、与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

9、本申请涉及一株高产γ-氨基丁酸的植物乳植杆菌gsy20251，该gsy20251菌株可改善咖啡因诱导性失眠：第一，gsy20251发酵液或gsy20251发酵上清液进入机体肠道后使机体高产γ-氨基丁酸，又通过机体的循环提高脑组织中的γ-氨基丁酸含量，γ-氨基丁酸含量增高后会恢复神经网络的稳态，改善睡眠-觉醒节律；第二，通过减少核固缩和细胞水肿，使脑细胞间隙结构变得更为紧密恢复脑组织细胞形态以及增加肠绒毛高度、隐窝深度、杯状细胞数量，减少固有层炎症细胞改善肠道组织的细胞形态；第三，通过调节5-ht、gaba、glu、glu/gaba、皮质醇、da等物质的含量，依次改变肠道组织和脑组织中的神经递质水平；通过调节il-6、il-10、il-1β和tnf-α等细胞因子的含量，依次改变肠道组织和脑组织中的抗炎水平；通过调节sod、cat、gpx、mda等物质的含量改变脑组织和肠道组织的氧化应激水平；通过调控肠道菌群结构，富集乳植杆菌属和乳球菌属等乳酸菌类群、提升氨基酸合成能力、提升碳水化合物代谢和维生素代谢水平，再通过血脑屏障降低大脑炎症和氧化应激水平，提升神经递质水平，从而通过脑肠轴起到改善失眠的作用。该gsy20251菌株及相关产品不仅更适合于工作强度大、长期加班、长期依靠咖啡、浓茶维持工作状态的白领人群，也可以增强此类人群的免疫力、降低机体氧化应激，达到更全面改善身体亚健康状态的目的。

1.一株高产γ-氨基丁酸的植物乳植杆菌gsy20251，其中，分类命名为植物乳植杆菌，菌株号为gsy20251，保藏编号为cgmcc no.37469，于2026年01月20日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

2.权利要求1所述的植物乳植杆菌gsy20251在制备富含γ-氨基丁酸的产品中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其中，所述富含γ-氨基丁酸的产品至少满足以下一项：

4.权利要求1所述的植物乳植杆菌gsy20251在制备具有改善咖啡因诱导性失眠作用的产品中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其中，所述改善咖啡因诱导性失眠至少包括以下一项：

6.根据权利要求4所述的应用，其中，所述产品至少满足以下一项：