納豆激酶的發(fā)酵、純化條件的優(yōu)化及開發(fā)應(yīng)用.pdf

1、2002年衛(wèi)生部將納豆作為普通食品進(jìn)行管理,納豆中的有效成分納豆激酶(Nattokinase,NK)對降低人體血液粘稠度有特殊療效,目前市場上的NK.產(chǎn)品主要從日本、臺灣進(jìn)口,雖然售價(jià)高達(dá)2000元/kg左右,但是仍然深受血粘稠患者的熱捧,因此近年來NK產(chǎn)品研發(fā)已成為國內(nèi)外研究的熱門課題。本課題以從中國普通微生物菌種保藏中心(China General Microbiological Culture Collection Center,

2、CGMCC)購買的來源于美國的一支納豆芽孢桿菌(Bacillusnatto,ID1.1086)為起始菌種,研究了納豆激酶的發(fā)酵、提純和應(yīng)用等方面,主要研究內(nèi)容包括以下5個(gè)方面。
　　 (1)納豆的制備及其質(zhì)量檢測。通過對精選黃豆進(jìn)行清洗、浸泡、瀝水、蒸煮、冷卻、接種、發(fā)酵、后熟等工藝制得納豆,同時(shí)對其質(zhì)量進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果表明,納豆呈淡黃色,具有納豆特有的滋氣味,粘性強(qiáng)、拉絲狀態(tài)好、豆粒軟硬適宜,無肉眼可見雜質(zhì);納豆含水量為57

3、.4g/100g,氨基酸態(tài)氮(以氮計(jì))為0.355g/100g,蛋白質(zhì)為19.56g/100g。以上測定結(jié)果符合SB/T10528-2009《納豆》對納豆指標(biāo)的各項(xiàng)要求。
　　 (2)NK固體發(fā)酵條件的研究。首先對影響NK活力的食鹽加入量、大豆初始含水量、大豆蒸煮時(shí)間、菌體接種量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度和后熟時(shí)間等7個(gè)固體發(fā)酵條件進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn),確定了每個(gè)因素的最佳值;其次通過預(yù)備試驗(yàn)確定了影響NK活力的關(guān)鍵因素,即:大豆初始含水

4、量,大豆蒸煮時(shí)間,菌體接種量;并通過正交實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),確定了最佳優(yōu)化結(jié)果,即大豆初始含水量為50%,大豆蒸煮時(shí)間45min,菌體接種量為10%。
　　 (3)鹽析法分離純化NK的研究。采用硫酸銨作為鹽析用鹽,并繪制鹽析曲線,根據(jù)鹽析曲線,選擇30%的硫酸銨飽和度沉淀雜蛋白,選擇70%的硫酸銨飽和度沉淀NK,得到鹽析法分離純化結(jié)果為:比活力達(dá)到508.1IU/mg,純化倍數(shù)為1.21,回收率達(dá)到92%。
　　 (4)超濾

5、法分離純化NK研究。根據(jù)NK分子量為27728的特性,選擇截留分子量分別為30KD和10KD的超濾膜,將NK粗酶液首先通過截留分子量為30KD的超濾膜,再將其透過液通過截留分子量為10KD的超濾膜,收集中間分子量段的NK濾液;同時(shí)研究了操作壓力、料液溫度和料液pH值等三個(gè)超濾工藝參數(shù)對膜通量和NK含量的影響,并通過單因素試驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn),得到了最佳優(yōu)化結(jié)果,即操作壓力為0.25Mpa,料液溫度為37℃,料液pH值為7.0。根據(jù)超濾工藝參數(shù)

6、優(yōu)化結(jié)果,得到超濾法分離純化NK結(jié)果為:比活力達(dá)到1052.4IU/mg,純化倍數(shù)為2.50,回收率達(dá)到81%,與硫酸銨鹽析法分離純化NK相比較,雖回收率有所下降,但NK的純化倍數(shù)得到很大提高,且純化步驟簡單、純化條件溫和,減少了NK的損失。
　　 (5)山楂速溶納豆粉的研制。采用冷凍干燥法制備納豆粉及納豆激酶粉,其凍干條件為:凍干溫度為-54℃,真空度為0.08mbar。將納豆粉、山楂粉、麥芽糊精、黃原膠等原輔料經(jīng)過100目篩