納豆激酶(nattokinase簡稱NK)是一種由納豆菌(Bacillus natto)產(chǎn)生的絲氨酸蛋白酶。高活力的納豆激酶產(chǎn)品開發(fā)成為具有溶栓功效的功能性食品領(lǐng)域的研究熱點。選擇特色的發(fā)酵底物,并對發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵條件進行優(yōu)化,是降低納豆激酶生產(chǎn)成本的重要途徑。本文以蕎麥為底物通過液態(tài)發(fā)酵同時獲得高活性納豆激酶、富含多酚的發(fā)酵產(chǎn)物,為利用納豆菌開發(fā)具有顯著溶栓、抗氧化活性的功能性食品提供理論和方法的指導(dǎo)。研究結(jié)果如下:(1)通過單因素法優(yōu)化基礎(chǔ)培養(yǎng)基,蛋白酶活從423.38 U/mL提升至1340 U/mL,納豆激酶酶活從340.45 U/mL提升至630U/m L。在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加糙米和蕎麥可顯著促進納豆菌產(chǎn)納豆激酶、蛋白酶。采用浸泡蒸煮處理四種谷物、延長發(fā)酵時間可顯著提高其發(fā)酵產(chǎn)物的蛋白酶酶活、納豆激酶酶活。添加谷物(尤其是蕎麥)發(fā)酵,可顯著提高納豆菌液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物抗氧化活性。谷物多酚、肽類物質(zhì)與微生物代謝產(chǎn)物是發(fā)酵產(chǎn)物發(fā)揮抗氧化活性重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。(2)以蕎麥為原料,通過常溫浸泡、加水打漿、聯(lián)合耐高溫α-淀粉酶的前處理方法,獲得以蕎麥為底物的發(fā)酵培養(yǎng)基。采用酶法制備大豆蛋白酶解產(chǎn)物,作為補充氮源添加至發(fā)酵培養(yǎng)基,并對比其與商業(yè)大豆蛋白胨作為補充氮源時菌體生長規(guī)律以及代謝物質(zhì)(酶、可溶性蛋白、還原糖、多酚及抗氧化物質(zhì))變化規(guī)律,通過優(yōu)化納豆菌液態(tài)發(fā)酵蕎麥產(chǎn)納豆激酶揺瓶、2.5 L發(fā)酵罐條件,可制備具有高納豆激酶活性(152.5 FU/mL,與商業(yè)大豆蛋白胨組相比,酶活提升了38%)、富含谷物多酚(0.109 mg/mL)且具有強抗氧化活性的發(fā)酵產(chǎn)物(27.43μmol Trolox equiv/mL)。本研究所制備的加脫脂乳粉的納豆凍干粉的酶活及穩(wěn)定性顯著高于國產(chǎn)納豆凍干粉,可以與著名進口商品媲美。(3)從發(fā)酵產(chǎn)物中共分離鑒定出8種多酚類化合物:咖啡酸、原兒茶酸、丁香酸、綠原酸、兒茶素、蘆丁、牡荊素、金絲桃苷。采用超濾、乙醇分級沉淀及XAD-16大孔樹脂對發(fā)酵產(chǎn)物進行分離純化,獲得富含抗氧化肽的洗脫組分(蛋白含量:66.51%;ORAC:1731.52μmol Trolox equiv/g)。從洗脫組分中共分離鑒定出28條多肽,在BIOPEP數(shù)據(jù)庫當(dāng)中搜索均未經(jīng)報道,且所有肽段都包含疏水性氨基酸,其中有13條肽段含有至少一個強抗氧化氨基酸。GDKIYNVF中的IY片段、CRNLLLYPAGA中的LY片段、PWFFTST中的PW片段以及QGSGGPPIV中的GPP片段等在BIOPEP數(shù)據(jù)庫中均被報道具有抗氧化活性。所鑒定的多酚、多肽是發(fā)酵產(chǎn)物發(fā)揮抗氧化活性重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ925
【部分圖文】：

第二章 納豆菌液態(tài)發(fā)酵谷物產(chǎn)納豆激酶及發(fā)酵產(chǎn)物抗氧化活性研究 發(fā)酵時間 24 h）的基礎(chǔ)上，分別以甘油、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、可溶性淀粉、木糖九種實驗室常見碳源作為單一碳源，添，分別測定蛋白酶活和納豆激酶酶活，以單位體積發(fā)酵液酶活 可以看出，以麥芽糖為碳源時蛋白酶活和納豆激酶酶活都為最能力的影響差別較大，其中以麥芽糖最佳，而當(dāng)以α-乳糖或可酶活和納豆激酶酶活則相對較低，造成這種顯著差異的原因在利用能力不同。因此后續(xù)研究中以麥芽糖作為碳源。

圖 2-2 不同氮源對產(chǎn)酶的影響Fig.2-2 Effect of nitrogen source on production of nattokinase and protease比對產(chǎn)酶的影響的碳源麥芽糖和氮源大豆蛋白胨基礎(chǔ)上分別設(shè)置不同濃度比探究最適看出碳源過多或不足，或氮源過多或不足都會影響產(chǎn)酶量，當(dāng)碳源為 1為 1:2 時，產(chǎn)酶量最高。表 2-1 碳氮比對產(chǎn)蛋白酶的影響Table 2-1 Effect of Carbon to nitrogen ratio on production of protease碳源（%）0.5 1 1.5 281.92±2.8 a 698.72±12.2 e 1065.12±38.8 g 1038.72

0.5 1 1.5 446.46±23.78 a 531.71±21.80 b 580.02±32.17 c 584.531.71±27.57 b 600.53±35.86 d 581.48±18.95 c 585.572.79±23.40 c 622.89±36.75 e 588.77±40.02 c 581.515.16±25.81 b 607.94±45.90 d 571.35±5.87 c 548.5酵條件的優(yōu)化產(chǎn)酶的影響同的生長時期意味著處于不同的生理狀態(tài)，會影響其在發(fā)酵培養(yǎng)物的產(chǎn)量。處于對數(shù)生長期的菌種，菌體生長旺盛，有利于縮短遲期的時間。研究接種種齡，以保證接入菌體處于對數(shù)生長期。-20 h 比較利于產(chǎn)酶，以 20 h 種齡為酶活最高。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 廖盧艷;張喻;;枯草芽孢桿菌發(fā)酵米渣制備抗氧化肽發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化[J];激光生物學(xué)報;2015年04期

2 畢靜;;糖化酶發(fā)酵生產(chǎn)中溶解氧的研究[J];中國釀造;2015年08期

3 郭利娜;朱玉;刁明明;陸兆新;呂鳳霞;趙海珍;;枯草芽孢桿菌發(fā)酵小米糠對其抗氧化肽含量與抗氧化活性的影響[J];食品科學(xué);2015年13期

4 翟飛紅;王琪;劉藝;韓建榮;;姬松茸固態(tài)發(fā)酵對谷物主要營養(yǎng)成分的影響[J];食品工業(yè)科技;2015年06期

5 李宏濤;;抗血栓藥物研究進展[J];黑龍江醫(yī)藥;2012年03期

6 魏嶸;劉震;文鏡;;紫外分光光度法測定納豆激酶體外纖溶活力[J];中國釀造;2012年01期

7 萬春艷;趙謀明;趙海鋒;;大豆蛋白水解物對釀酒酵母生長和發(fā)酵性能的影響[J];食品與發(fā)酵工業(yè);2011年09期

8 馬濤;劉德明;;花生抗氧化肽制備工藝的優(yōu)化[J];中國食品添加劑;2011年02期

9 劉振杰;郭偉鵬;張菊梅;吳清平;林秀華;;納豆的保健功效及開發(fā)應(yīng)用[J];熱帶農(nóng)業(yè)工程;2010年03期

10 趙凱;許鵬舉;谷廣燁;;3,5-二硝基水楊酸比色法測定還原糖含量的研究[J];食品科學(xué);2008年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 申迎賓;四種谷物多酚抗氧化、降血脂作用評價研究[D];江南大學(xué);2016年

2 鄭淋;抗氧化肽的構(gòu)效關(guān)系及定向制備的研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 任強;苦蕎麥化學(xué)成分及其代謝產(chǎn)物分析和鑒定方法研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2013年

4 白鳳翎;蛋白水解物促乳酸菌增殖及高密度培養(yǎng)體系研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 辛?xí)詠?高品質(zhì)小麥蛋白胨的制備及其作為發(fā)酵氮源的應(yīng)用研究[D];江蘇大學(xué);2017年

2 王艷平;花生粕固態(tài)發(fā)酵制備納豆激酶和生物活性肽的工藝研究[D];青島大學(xué);2017年

3 焦苗苗;納豆活菌數(shù)與酶活相關(guān)性及在消化液中穩(wěn)定性研究[D];陜西科技大學(xué);2017年

4 黃婷;納豆固態(tài)發(fā)酵及納豆激酶分離純化應(yīng)用研究[D];武漢輕工大學(xué);2016年

5 葛春蕾;高效分泌表達納豆激酶的重組枯草芽孢桿菌的構(gòu)建[D];江南大學(xué);2016年

6 張佳男;花生鮮味肽的釋放及其鮮味強度提升作用研究[D];華南理工大學(xué);2016年

7 郭利娜;枯草芽孢桿菌發(fā)酵小米糠產(chǎn)抗氧化活性物質(zhì)的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 張守祿;枯草芽孢桿菌溶栓酶的分離純化及性質(zhì)研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

9 朱大帥;薏仁中多酚類化合物降尿酸活性及其作用機制研究[D];華南理工大學(xué);2015年

10 魯洋;低嘌呤低MK-7和高酶活納豆激酶產(chǎn)品的研發(fā)[D];江南大學(xué);2014年

本文編號：2870591