纳豆激酶固态发酵的参数优化

纳豆激酶的发酵、纯化条件的优化及开发应用纳豆激酶的发酵、纯化条件的优化及开发应用引言：纳豆激酶(Nattokinase)是一种来源于传统日本食品纳豆中的蛋白酶，具有多种生物活性，如溶栓、抗凝血、抗炎等。

在过去的几十年里，人们对纳豆激酶的研究逐渐增多。

本文将重点讨论纳豆激酶的发酵过程、纯化条件的优化以及其在医药和食品工业中的应用。

纳豆激酶发酵的条件优化：纳豆激酶产生菌株的筛选和培养基的优化是纳豆激酶发酵的首要步骤。

选择产纳豆激酶能力较高的菌株，并通过基因工程方法来提高其产酶能力，可以大大增加纳豆激酶的生产效率。

培养基的研究也是优化纳豆激酶发酵条件的重要环节。

适当调整培养基的pH值、碳源、氮源和有机酸等参数，可以显著提高纳豆激酶的产量。

纳豆激酶的纯化方法：纳豆激酶是一种具有较高分子量的蛋白酶，因此采用离子交换、凝胶层析、亲和层析等技术进行纯化是常见的方法。

离子交换层析是利用蛋白质与离子交换柱上的固定相之间的静电作用进行分离，该方法具有简便、高效的特点。

凝胶层析则是基于蛋白质在固定相的排阻效应分离的技术，可以纯化目标蛋白酶。

亲和层析则是利用目标蛋白酶与亲和基质之间的特异结合来纯化蛋白质。

综合应用这些方法，可以得到较纯的纳豆激酶。

纳豆激酶的应用前景：纳豆激酶具有多种生物活性，因此在医药、保健品和食品工业中具有广阔的市场前景。

首先，在医药领域，纳豆激酶被广泛应用于溶栓治疗，可以降低血栓形成的风险。

同时，纳豆激酶还具有抗凝血、抗炎、降低血脂等功能，因此也可以用于治疗心血管疾病。

其次，纳豆激酶可以作为保健品，用于改善心脑血管健康、抗衰老和增强免疫等作用。

此外，纳豆激酶还可以用作食品添加剂，以增加食品的营养价值和保鲜效果。

结论：纳豆激酶发酵、纯化条件的优化以及其在医药和食品工业中的应用有着巨大的潜力。

通过选择高产纳豆激酶菌株和优化培养基条件，可以提高纳豆激酶的产量。

同时，离子交换、凝胶层析和亲和层析等技术可以有效纯化纳豆激酶。

纳豆芽孢杆菌固态发酵培养基的优化帅明黄占旺牛丽亚（江西农业大学食品科学与工程学院南昌330045）摘要为优化纳豆芽孢杆菌固态发酵培养基，采用微生物固态发酵技术，以固态发酵后的活菌数、芽孢数、蛋白酶及α-淀粉酶活力为指标，对纳豆芽孢杆菌固态发酵培养基组成及配比，添加碳源、氮源种类及浓度，培养基的含水量进行优化研究。

试验结果表明，在玉米粉与麦麸配比3∶7、葡萄糖2%、硝酸铵0.5%、水60%条件下发酵效果最好。

关键词纳豆芽孢杆菌固态发酵培养基文章编号1009-7848（2009）01-0143-05纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto ）具有改善宿主肠道微生物菌群平衡的功能[1]，近年来被广泛用于食品行业和养殖业。

纳豆芽孢杆菌是从日本的发酵食品———纳豆中发现并分离出来的，属细菌科、芽孢杆菌属，其原始菌株与枯草芽孢杆菌相同，是枯草芽孢杆菌的一个亚种[2]。

纳豆芽孢杆菌具有溶血栓、降血压、抗肿瘤、抗菌、防止骨质疏松、调节肠道内环境等功能[3]，是近年来研究的热点。

目前的研究主要集中在纳豆激酶高产菌株的筛选、溶栓作用等方面，对其固态发酵技术的研究较少。

本文对纳豆芽孢杆菌固态发酵培养基进行优化，为工业大规模生产提供理论和技术支持。

1材料与方法1.1材料1.1.1发酵培养基麦麸、玉米粉、豆渣、豆粕，购于农大农贸市场。

1.1.2菌种来源纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto ）B1由江西农业大学食品微生物实验室人员分离保存。

1.1.3菌种培养基[4]牛肉膏蛋白胨固体培养基、牛肉膏蛋白胨液体培养基。

1.1.4试剂葡萄糖、乳糖、蔗糖、棉子糖、尿素、硫酸铵、硝酸铵，均为分析纯试剂。

1.2仪器与设备754紫外-可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；SPX-150B 生化培养箱，上海跃进医疗器械厂；HZQ-F160全温振荡培养箱，哈尔滨东联电子技术公司；101A-4B 电热鼓风干燥箱，上海实验仪器总厂；LDZX-40B 自动立式电热压力蒸汽灭菌器，上海申安医疗器械厂；HH －2数显恒温水浴锅，国华电器有限公司。

产纳豆激酶菌株液体及固体发酵工艺初步研究明飞平;梁淑娃;夏枫耿;彭中健;谭颖嫦【期刊名称】《中国食品添加剂》【年(卷),期】2009(000)002【摘要】对纳豆菌株ZN-4(Bacillus natto)的液体深层发酵和固体浅盘发酵两种发酵工艺分别进行了初步研究,比较了两种工艺对该菌株产纳豆激酶的影响.结果表明,纳豆菌株ZN-4液体深层发酵的最佳培养基配方为:2%的葡萄糖,1%的大豆蛋白胨,Na2HPO40.6%,NaH2PO40.1%,MgSO40.05%,CaCl20.02%;最佳培养基起始pH为7.0,最佳接种量为3%,最适发酵温度为35℃,最佳发酵时间为56h,在此条件下,摇瓶发酵酶活最高可达到1903U/mL;以无机盐溶液浸泡过夜的优质东北大豆为发酵基料的固体浅盘发酵中,初步研究了不同接种量、发酵温度和发酵时间对该菌株产纳豆激酶的影响,结果表明,纳豆菌株ZN-4固体浅盘发酵的最佳接种量为10%,最适发酵温度为37℃,最佳发酵时间为48h,在此条件下,固体发酵酶活最高可达到2200U/g.【总页数】5页(P103-107)【作者】明飞平;梁淑娃;夏枫耿;彭中健;谭颖嫦【作者单位】广州市微生物研究所,广州,510250;广州市微生物研究所,广州,510250;广州市微生物研究所,广州,510250;广州市微生物研究所,广州,510250;广州市微生物研究所,广州,510250【正文语种】中文【中图分类】TS201.2+5【相关文献】1.纳豆激酶高产菌株的筛选及纳豆激酶的初步分离研究 [J], 苟金霞;杨茜2.纳豆激酶高产菌株产酶特点及其干燥工艺的研究 [J], 胡宜亮;李锋;周伏忠;孙玉飞;陈国参3.纳豆激酶液体混菌发酵工艺研究 [J], 李珊珊;周伏忠;刁文涛;王雪妍;冯菲;陈晓飞4.豆渣固体发酵产纳豆激酶的工艺优化及其部分酶学性质研究 [J], 鲍艳霞;钱之玉;陈钧;倪孟祥;王萍5.高产纳豆激酶突变菌株产酶条件的研究 [J], 李文亮;边鸣镝;王海波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎＬｉｑｕｉｄＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｔｏＰｒｏｄｕｃｅＮａｔｔｏｋｉｎａｓｅａｎｄＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＧｅｎｅｔｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢａｃｔｅｒｉｕｍｏｆＮａｔｔｏｋｉｎａｓｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｐａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅＢｙＦｅｉｆｅｉＺＨＡＮＧＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＱｉａｎｇＸＩＯＮＧＭａｙ２０１２摘要摘要纳豆（Ｎａｔｔｏ）是大豆经纳豆枯草芽孢杆菌（ＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓＮａｔｔｏ）发酵而成的日本传统食品。

在纳豆的发酵过程中，发现一种具有高溶纤维活性的丝氨酸蛋白酶，须见洋行博士将其命名为纳豆激酶（Ｎａｔｔｏｋｉｎａｓｅ，ＮＫ）。

纳豆激酶以直接及间接的方式作用于纤维蛋白，从而达到溶栓目的。

另外，纳豆激酶在自然条件下酶活性质比较稳定，安全性高，无毒副作用，半衰期长，分子量小，易被人体吸收，可作口服，作用直接迅速，且药效发挥持续时间长，可由微生物发酵生产，或基因工程技术制备，是一种很有潜力的新型溶血栓药物。

本课题对纳豆激酶的液态发酵条件做了进一步的优化研究，在此基础上，又进行了基因工程制备的研究，为改变纳豆激酶的传统发酵工艺做一定的基础。

首先，研究了摇瓶培养和发酵罐培养时培养基组分和培养条件对纳豆枯草芽孢杆菌产酶的影响。

采用摇瓶液体发酵时，利用单因素实验对碳源、氮源、金属离子、起始ｐＨ、温度、时间、接种量进行研究，运用ｓｔａｎｄａｒｄ．ｄｅｓｉｇｎｓ设计实验获得显著影响因子，以及采用响应面分析实验确定关键因素的最佳水平；之后应用７．５Ｌ发酵罐对搅拌转速、发酵过程的温度、ｐＨ、补料的添加、发酵时间等进行了实验研究。

结果表明：最佳发酵培养基为可溶性淀粉１９ｇ／Ｌ、ＣａＣｌ：０．２４ｇ／Ｌ、豆粕粉１３．５ｇ／Ｌ、酵母膏１３．５ｇ／Ｌ、Ｋ２ＨＰ０。

FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY2010年第35卷第5期纳豆激酶(NK)是纳豆在发酵过程中由纳豆菌产生的一种丝氨酸蛋白酶，可水解纤维蛋白成小肽和氨基酸，和蚯蚓纤溶酶、蛇毒纤溶酶一样可直接溶解血栓[1]。

研究表明，纳豆激酶是一种溶栓效果十分显著，并且能够预防和抑制血栓产生与扩增的具有潜在药用价值的物质。

近年来国内外纳豆激酶分离纯化的相关研究很多，主要有层析法、磁性微球分离法、集成化分离技术，包括双水相亲和分配技术、扩张床吸附技术、混合模式扩张床吸附技术等。

以上分离Study on technology for extracting nattokinase by ultrafiltrationCHEN Jing-xin,LIU Yan-yan,SHA Wei,ZHANG Li-ping *(The Food Science of Heilongjiang Bayi Agricultural Universitiy,Daqing 163319)Abstract:Objective ：Studyed the impact of membrane flux on utrafiltration system pressure,ultrafiltration temperature and pH,determined the optimum conditions of nattokinase separation.Methods:the raw materials was prepared from crude nattokinase liquid,by ultrafiltration and chromatography determined the specific activity,purification multiples and recovery rate.Results:The optimized conditions were as following:reaction pressure 0.25MPa,liquid temperature 37℃,liquid pH 7,the specific activity 9610.46IU/mg,the purification multiple 2.36and the recovery rate 92.3%,the purified enzyme was demonstrated by SDS -PAGE to be a homogeneous protein,molecular mass was about 28000u.Conclusion:It is feasible to separate and purify nattokinase by using ultrafiltration technology,and it can elevate activity and the recovery rate.Key words:nattokinase;ultrafiltration;enzyme activity;purification multiple;recovery 陈景鑫，刘妍妍，沙维，张丽萍*(黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆163319)摘要：目的：研究超滤系统中超滤压力、超滤温度、料液pH 值主要参数对膜通量的影响，确定超滤分离纳豆激酶的最佳工艺条件。

《毕赤酵母（Pichia pastoris）LNF013产纳豆激酶发酵优化及发酵动力学研究》一、引言毕赤酵母（Pichia pastoris）作为一种重要的工业生产微生物，近年来在生产纳豆激酶方面展现出了良好的应用前景。

纳豆激酶是一种能够促进血液凝固和溶栓的酶，在医药和生物工程领域具有广泛的应用价值。

本文以毕赤酵母LNF013为研究对象，针对其产纳豆激酶的发酵过程进行优化研究，并深入探讨其发酵动力学特征，旨在提高纳豆激酶的产量及生产效率。

二、材料与方法2.1 材料实验所用毕赤酵母LNF013菌株、培养基及其他试剂均符合实验要求。

2.2 方法（1）发酵过程优化：通过调整发酵温度、pH值、接种量、培养时间等参数，探究各因素对纳豆激酶产量的影响。

（2）发酵动力学研究：通过实验数据，分析毕赤酵母LNF013在生长和产酶过程中的动态变化，建立发酵动力学模型。

三、结果与分析3.1 发酵过程优化结果通过调整发酵条件，我们发现以下因素对纳豆激酶的产量具有显著影响：（1）温度：在XX-XX℃的范围内，随着温度的升高，纳豆激酶的产量先增加后降低，存在一个最佳温度。

（2）pH值：pH值对纳豆激酶的产量也有较大影响，在pH 值为XX-XX的范围内，纳豆激酶产量较高。

（3）接种量：适当的接种量有利于提高纳豆激酶的产量，但过高的接种量可能导致竞争生长，降低产量。

（4）培养时间：随着培养时间的延长，纳豆激酶的产量逐渐增加，但达到一定时间后，产量增长速度减缓。

3.2 发酵动力学分析根据实验数据，我们绘制了毕赤酵母LNF013的生长曲线和纳豆激酶产量曲线。

通过分析这些曲线，我们发现毕赤酵母LNF013在生长过程中存在一个对数生长期和稳定生长期，而纳豆激酶的产量主要在稳定生长期达到高峰。

此外，我们还建立了发酵动力学模型，分析了各因素对毕赤酵母LNF013生长和产酶的影响。

四、讨论通过本文的研究，我们发现在一定的范围内调整发酵条件可以显著提高毕赤酵母LNF013产纳豆激酶的产量。