發(fā)酵與納豆激酶的1500字

發(fā)酵與納豆激酶的1500字篇一：納豆激酶發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化

納豆激酶發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化

姓名:黃江坤

班級：制藥132

學號：202204040225

納豆激酶發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化

一、菌種選擇

選用納豆枯草桿菌為發(fā)酵菌種

二、納豆菌的特性

納豆菌，通常為〔0.7-0.8〕um×(2.0-3.0)um,革蘭氏陽性。生長在葡萄糖瓊脂的細胞原生質染色均勻。芽孢橢圓形或柱狀，中生或偏中生，即使孢囊膨大，也不顯著，有鞭毛，能運動。生長溫度最高為45-55℃，最低為5-20℃。孢子耐熱性強。

三、納豆激酶基因的表達

NK基因起始密碼子為GTG,其上游1b7p處為核糖體結合位點AAAGGAG,SD序列上游為刀T含量高達2%的轉錄調控區(qū)域,1143bp的閱讀框架編碼29個氨基酸的信號肚,77個氨基酸的前導肽及275個氨基酸的成熟肽。構造基因的3末端為連續(xù)3個終止密碼子TAA、TAG、TAA,終止密碼子之后一段序列可形成莖環(huán)構造,即因子非依賴性終止順序。NK的最初產物是381氨基酸的蛋白前體。其中N端的1一23氨基酸殘基是信號肽,24一106氨基酸殘基是前導肽。蛋白前體切除N端的106個氨基酸殘基成為275氨基酸殘基的成熟納豆激酶;而去掉信號肽的產物(含前導肽和成熟肽)稱為納豆激酶酶原。信號肽包含一個帶3個正電荷的親水氮端以及一段不帶電荷的疏水殘基序列,其功能是使NK正常分泌出胞外,其切割位點位于Ala一Glu一Aal保守序列之后。信號肽與成熟肽之間具有的前導肽具有幫助NK正常折疊形成活性構象的功能,目前己發(fā)現(xiàn)一些與NK基因同源的枯草桿菌素蛋白及鏈激酶有與此相似的前肽區(qū)域。

四、納豆激酶的蛋白質構造及生化性質：

納豆激酶〔NK〕是一種絲氨酸蛋白酶，由275個氨基酸組成的單鏈多肽構造。NK肽鏈無二硫鍵,活性中心在Asp32,His64和Ser221,與底物結合部位在Serl25,Lenl26和Glyl27處。NK與大多數(shù)枯草桿菌蛋白酶在核苷酸序列上和肽鏈鏈氨基酸組成上具有高度同源性,它與B.subtilis1168產生的枯草桿菌蛋白酶E僅有13個核苷酸不同,在肽鏈組成上僅有2個氨基酸不同,它們成熟肽鏈一級構造的一樣性為99.5%;納豆激酶等電點為pH8.6,納豆激酶在pH6.0一12.0范圍內穩(wěn)定,pH低于5.0那么不穩(wěn)定。40℃保溫30mni活力無變化,溫度超過50℃,

活力逐漸喪失,超過60℃時那么因蛋白變性而迅速失活,反復融凍對酶活影響不大。

五、以普通發(fā)酵培養(yǎng)基為根底培養(yǎng)基，分別改變培養(yǎng)基的組成和含量考察培養(yǎng)基組成對納豆芽孢桿菌液體發(fā)酵產納豆激酶活力的影響

1氮源

納豆激酶是種誘導酶，菌株分泌納豆激酶的目的是利用它水解環(huán)境中的蛋白質及肽類,以提供自身生長所需的氨基酸。通過比擬大豆蛋白胨、豆渣、豆?jié){和胰蛋白胨對產酶的影響,結果發(fā)現(xiàn)大豆蛋白胨最正確,豆渣和豆?jié){次之,而胰蛋白胨幾乎不產納豆激酶。而且還發(fā)如今大豆蛋白胨中存在誘導菌體分泌納豆激酶的前體。

2碳源

目前在碳源優(yōu)化研究中,已考察的碳源包括木糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖和淀粉,一般結論是木糖為最優(yōu)。其中,用葡萄糖作碳源時菌株產酶比擬快,但產酶不多。這可能是葡萄糖代謝阻遏造成的,也可能與納豆激酶表達啟動子的性質有關。

3發(fā)酵液pH

發(fā)酵液的pH會影響菌體對基質的利用速度、細胞形態(tài)構造及細胞內外各種酶的活性,從而影響菌體的生長和產物的合成。各種菌株都有自己適宜的生長和產物合成的pH范圍,而且這兩者間還可能不同,因此要把發(fā)酵液pH值控制在需要的范圍內。而在發(fā)酵過程中,隨著碳源的利用,發(fā)酵液pH有下降的趨勢;同時胰蛋白胨被水解生成銨離子又會使pH上升,因此需要參加緩沖體系以控制發(fā)酵液pH。所以選用NaH2PO4—Na2HPO4緩沖體系,除了這種體系簡單易得,緩沖才能適宜外,還考慮到磷是核酸和蛋白質的必要成分,也是重要的能量傳遞者一三磷酸腺普(ATP)的成分;而且磷有利于糖代謝的進展,能促進微生物的生長繁殖。但研究中發(fā)現(xiàn)過量的磷也會抑制許多產物的合成。

4無機鹽離子

鎂離子是許多重要酶的激活劑,還能影響蛋白質的合成;同時鎂離子對納豆激酶穩(wěn)定性有利。而硫是含硫氨基酸的組成局部,納豆激酶恰好具有含硫氨基酸。因此在培養(yǎng)基中參加了一定量的MgSO。鈣離子對納豆激酶也有促進酶活穩(wěn)定的

作用,所以還參加了CaCl2。但應該注意的是,MgHPO4和CaHPO4都是難溶物質。因此在配制培養(yǎng)基時應注意各組份添加順序,防止產生沉淀、影響緩沖體系的緩沖才能。在本研究配制培養(yǎng)基時,先取水溶解胰蛋白陳和木糖,然后參加NaH2PO4，Na2HPO4,最后邊攪拌邊參加MgSO和GaC12,較好的防止了沉淀的產生。5酶穩(wěn)定劑

當與血清蛋白、胃粘液蛋白以及煮沸過的小麥或大米提取液和肉湯混合后,納豆激酶的穩(wěn)定性顯著增加,甚至在酸性條件下,酶活性也不會完全喪失。這說明納豆激酶在胃環(huán)境中能保持一定的活性,可食用納豆到達溶栓目的。還有研究發(fā)現(xiàn),K+、Fe2+對酶穩(wěn)定性無明顯影響,而Zn2+、Co2+、A13+、Ca2+和Mn2+等那么表現(xiàn)出不同程度的抑制作用,Hg2+可使納豆激酶完全失活,Mg2+和Co2+對酶有明顯激活作用。

因此，可以選用大豆蛋白胨為氮源，木糖為碳源，NaH2PO4—Na2HPO4MgSOCaCl2為無機離子，煮沸的小麥提取液為酶穩(wěn)定劑在pH在7—8條件下對根底培養(yǎng)基進展優(yōu)化來獲得優(yōu)化的納豆激酶發(fā)酵培養(yǎng)基。

青霉素發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化

姓名:王俊

班級：制藥131

學號：202204040130

篇二：固體發(fā)酵納豆激酶培養(yǎng)基的優(yōu)化

固體發(fā)酵納豆激酶培養(yǎng)基的優(yōu)化

摘要:研究蔗糖、葡萄糖、谷氨酸鈉3種培養(yǎng)基對固體發(fā)酵納豆激酶的影響,發(fā)現(xiàn)添加蔗糖和谷氨酸鈉能進步

納豆激酶酶活,而添加葡萄糖反而抑制酶活。優(yōu)化后的培養(yǎng)基為:4%蔗糖、0%葡萄糖、2%谷氨酸鈉。

關鍵詞:納豆激酶;固體發(fā)酵;蔗糖;葡萄糖;谷氨酸鈉

納豆激酶(nattokinase)是一種枯草桿菌蛋白激

酶,是在納豆發(fā)酵過程中由納豆枯草桿菌產生的一

種絲氨酸蛋白酶,1987年由日本的須見洋行等首先

發(fā)現(xiàn)并命名的,它是納豆菌在發(fā)酵大豆時向胞外分

泌的一種易溶于水的堿性蛋白酶

【1】

。

近年來專家對納豆激酶的構造、酶的活性部位

以及酶學性質的研究比擬多,納豆激酶是由275個

氨基酸殘基組成的一條單鏈多肽,準確分子量為

27728,等電點為8.6±0.3,敏感作用底物是纖維蛋

白。酶學性質研究說明納豆激酶在pH6~12,50℃

以下均較穩(wěn)定

【2】

。

由于納豆激酶是由納豆菌發(fā)酵得到的,可以大

規(guī)模消費,而且在日本已經有上千年食用的歷史,所

以納豆激酶是一種平安的理想的預防和治療栓塞的

生化藥物。

目前研究的納豆激酶包括液體深層發(fā)酵和固體

發(fā)酵兩種來源。有關液體發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化方面的研

究已經很多,本文主要研究在固體發(fā)酵條件下,添加

蔗糖、葡萄糖和谷氨酸鈉對納豆產酶的影響。

1材料

納豆菌:從日本納豆中別離純化所得,實驗室保

藏;平板別離培養(yǎng)基:酵母粉:2%,麥芽糖0.5%,氯

化鈉0.5%,瓊脂粉2%,121℃滅菌20min;試管斜

面培養(yǎng)基:肉湯固體培養(yǎng)基;液體種子培養(yǎng)基:酵母

粉:2%,麥芽糖0.5%,氯化鈉0.5%,121℃滅菌20

min。瓊脂糖、纖維蛋白原、凝血酶、尿激酶標準品,中

國藥品生物制品檢定所;

蔗糖、葡萄糖、谷氨酸鈉均為市售。

2方法

2.1種子培養(yǎng)

從斜面接一杯種子到50mL液體培養(yǎng)基中,37

℃搖床150r/min培養(yǎng)16h。

2.2固體發(fā)酵工藝

【3】

精選優(yōu)質東北大豆洗凈,直徑在5.7~6.3mm之

間,浸泡10h,按要求添加各種濃度的培養(yǎng)基,121℃

高壓滅菌30min,自然冷卻到70℃左右,4%接種量

接上液體種子,置生化培養(yǎng)箱中37℃培養(yǎng)24h,待

用。

2.3纖維蛋白平板法測納豆激酶活性

[4,5]

用PBS(pH7.4)溶液將標準尿激酶配制成5、

10、15、20、25IU/mL5個濃度梯度,將這5個濃度的

尿激酶溶液用微量進樣器注入平板孔內,10!L/孔,

37℃培養(yǎng)18h,游標卡尺測量每個溶圈的垂直直

徑,計算溶圈面積,以尿激酶活力單位數(shù)為橫坐標,

溶圈面積為縱坐標,繪制標準曲線。根據(jù)提取的納豆

激酶溶圈面積的大小,在標準曲線上找出相當于尿

激酶的活力單位數(shù)。

2.4從新穎納豆中提取納豆激酶

在每瓶新穎發(fā)酵的納豆中,參加200mL生理

鹽水浸取1h,然后3000r/min離心10min,取上清

液,稀釋一定的倍數(shù),采用2.3方法測定酶活。

3結果

3.1尿激酶標準曲線

尿激酶濃度和對應溶圈面積見表1、圖1。

表1尿激酶濃度和對應溶圈面積

尿激酶濃度/(IU·mL

-1

)510152025

溶圈面積/mm

2

116153174199225

從圖1可以看出,尿激酶活力與溶圈面積根本

上成直線關系,其直線方程為:y=5.28x+94.2,用

此方程可以計算出納豆激酶的纖溶活性。

收稿日期:2022-11-20

作者簡介:李永飛(1976-),女,工程師,專業(yè)方向:生物和食品工程。

582022年第33卷第1期糧食加工

圖1尿激酶活力與溶圈面積的關系

3.2蔗糖對納豆激酶的影響

稱取浸泡后的濕豆子8瓶,每瓶100g,分別加

入1%葡萄糖和0.5%谷氨酸鈉,分成4組,分別參加

質量分數(shù)為0%、2%、4%、6%的蔗糖,把培養(yǎng)基搖勻

后,置121℃滅菌30min,冷卻至70℃左右,接入

4%液體種子,搖勻,置37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)24h。

采用2.3、2.4的方法浸取納豆激酶并測定其酶

活,分別取平均值。見圖2。

圖2蔗糖對納豆酶活的影響

從圖2可以看出,在低濃度下,隨著參加的蔗糖

質量分數(shù)越高,納豆激酶酶活越高,蔗糖有利于促進

納豆產酶,添加4%與6%納豆產酶一樣,最終確定

蔗糖的添加量為4%。

3.3葡萄糖對納豆激酶的影響

稱取浸泡后的濕豆子8瓶,每瓶100g,分別加

入2%蔗糖和0.5%谷氨酸鈉,分成4組,分別參加質

量分數(shù)為0%、1%、2%、3%的葡萄糖,把培養(yǎng)基搖勻

后,置121℃滅菌30min,冷卻至70℃左右,接入

4%液體種子,搖勻,置37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)24h。

采用2.3、2.4的方法浸取納豆激酶并測定其酶

活,分別取平均值。見圖3。

圖3葡萄糖對納豆酶活的影響

從圖3可以看出,添加葡萄糖反而不利于納豆

產酶,當葡萄糖質量分數(shù)為0%時,納豆激酶活力最

高,達500IU/g新穎納豆。

3.4谷氨酸鈉對納豆激酶的影響

稱取浸泡后的濕豆子8瓶,每瓶100g,分別加

入2%蔗糖和1%葡萄糖,分成4組,分別參加質量

分數(shù)0%、0.5%、1%、1.5%的谷氨酸鈉,把培養(yǎng)基搖

勻后,置121℃滅菌30min,冷卻至70℃左右,接入

4%液體種子,搖勻,置37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)24h。

采用2.3、2.4的方法浸取納豆激酶并測定其酶

活,分別取平均值。見圖4。

圖4谷氨酸鈉對納豆酶活的影響

從圖4可以看出,谷氨酸鈉能促進納豆產酶,而

且谷氨酸鈉的質量分數(shù)越高,納豆激酶的酶活越高。

納豆在發(fā)酵過程中除了分泌納豆激酶以外,還

分泌聚谷氨酸,谷氨酸鈉是聚谷氨酸的前提物質,能

促進聚谷氨酸的合成。從發(fā)酵的納豆可以看到,谷氨

酸鈉添加越多,納豆絲越長越韌,說明納豆分泌的聚

谷氨酸越多。谷氨酸對納豆激酶的促進作用可能與

聚谷氨酸的形成有關。

3.5各種培養(yǎng)基優(yōu)化前后產酶的比擬

優(yōu)化前的培養(yǎng)基為:2%蔗糖、1%葡萄糖、0.5%

谷氨酸鈉,最終發(fā)酵的納豆激酶酶活為250IU/g新

鮮納豆,1g干大豆能發(fā)酵成2.2g新穎納豆,折算

成每克干大豆能產酶550IU。

優(yōu)化后的培養(yǎng)基:4%蔗糖、0%葡萄糖、2%谷氨

酸鈉,最終發(fā)酵的納豆激酶的酶活為750IU/g新穎

納豆,折算成每克干大豆能產酶1650IU。

4結論

(1)在納豆的固體發(fā)酵中,適當添加培養(yǎng)基,能

促進納豆產酶,比方蔗糖和谷氨酸鈉,確定最終添加

量分別為4%和2%;

(2)葡萄糖并不能促進納豆產酶,但是添加葡萄

糖后,納豆的氨味明顯減弱,適宜在新穎納豆產品中

添加;

(3)通過對培養(yǎng)基優(yōu)化,使納豆產酶進步3倍;

(下轉第63頁)

592022年第33卷第1期糧食加工

OptimizationoftheSolid-stateFermentationMediumforNattokinase

LIYong-fei,WANGZheng-gang,LUZe-min,ZHOUWang-yan

(NationalScienceParkofJiangnanUniversity,WuxiJiangsu214028,China)

Abstract:Effectofsucrose,glucoseandsodiumglutamineonsolid-statefermentationfornattokinasewere

studied.Theresultshowedtheadditionsofsucroseandsodiumglutaminecouldenhancenattokinaseactivityand

glucoseinhibitit.

Keywords:nattokinase;solid-statefermentation;sucroseglucose;sodiumglutamine

(4)固體發(fā)酵的納豆激酶存在的缺點是酶活純

度不高,納豆菌含量高,約2.0×10

10

,酶活別離提取

較困難,得率低,產品不適宜做生化藥物,適宜做保

健品配料,因為納豆發(fā)酵中除了納豆激酶還有很多

活性物質,比方大豆異黃酮活性進步、Vk含量較高、

聚谷氨酸含量高,與納豆菌一起對腸道的調理效果

明顯,能治療便秘。

參考文獻:

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GlutenFlourtheAirCurrentDryingBulbStudies

LIANGMing-hai,ZHOUQuan-shen,QIAOYong-qin,DUZheng

(MachineElectronicsCollegeofHenanTechnologyUniversity,Zhengzhou450052,China)

Abstract:Theaircurrentwaterextractorisglutenflourproducesthewidespreadapplicationdryingappara-

tus.Becausetheprocessisplex,usedformerlythedesigncalculationmethodnamelyoverallmethodofaver-

ageandtriesthemethodofdifference,theformerputedresulterrorwasbig,thelattertooplicated.This

articleintroducedonekindofusewasmad-thesolidtwo-phaseflowrelatedtheoryandtherelatedheattransfer

researchtrialresult,establishestheprocessmathematicalmodel,carriesonthepartitiontotheaircurrentdrying

bulb,thedistrictthegraduallyputationalmethod,itsputedresultandtheactualsituationtallywell,and

throughanalyzesitsgoodandbadpointstotheascendingpipeandthepulsetubeputedresult,mayusein

theengineeringcalculation.

Keywords:glutenflour;phaseflowtheory;pulseaircurrentdry;dryingbulb3結語

由實例計算知,由氣固兩相流動理論對谷朊粉

氣流枯燥管進展的分段計算,數(shù)值結果與實際情況

吻合較好。證明了本文提出的數(shù)學模型和計算方

法是可靠的,該數(shù)學模型為谷朊粉氣流枯燥管的設

計和優(yōu)化提供了理論根據(jù)。

參考文獻:

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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

(上接第59頁)

63

篇三：納豆實驗論文

納豆芽孢桿菌的別離純化及納豆接種培養(yǎng)

黃穎敏2022級生物工程1班202230550107

摘要

實驗通過從納豆中稀釋得到納豆芽孢桿菌，通過稀釋抹布平板法進展一系列的濃度梯度稀釋，別離，鏡檢，培養(yǎng)等一系列的別離純化過程，得到納豆芽孢桿菌，取10別離純化稀釋納豆芽孢桿菌納豆制作

1、前言：

別離純化和選擇培養(yǎng)是在微生物的研究中經常用到的根本操作方法，通過本次實驗讓學生可以掌握微生物別離純化的操作步驟，掌握微生物簡單鑒定方法，同時理解微生物生長狀況檢測指標等。

2、材料：

2.1、材料與試劑：

黃豆〔50g/組〕、飯盒〔帶蓋〕、接種用納豆產品、醬油、芥末、筷子、無菌水、滅菌試管、滅菌平皿、250ml三角瓶〔帶玻璃珠〕、250ml三角瓶、100ml量筒、不銹鋼鍋、電磁爐、試管架、玻璃棒、電子天平、大塑料筐、稱量紙、不銹鋼大口盅、紗布、大漏勺、1ml槍頭、移液槍、橡皮筋、牛皮紙〔報紙〕、試管塞、三角瓶塞、標簽紙、pH試紙、酒精燈、洗瓶、吸水紙、廢液缸、涂布棒、接種環(huán)、載玻片、10%NaOH、5%HCl、肉湯培養(yǎng)基、95%乙醇、蒸餾水、結晶紫染液、碘液、番紅染液、香柏油、二甲苯、擦鏡紙

2.2、儀器：

超凈臺、恒溫培養(yǎng)箱、分光光度計、PH計、顯微鏡

3、方法：

3.1、固體發(fā)酵接種：

固態(tài)發(fā)酵是指沒有或幾乎沒有自由水存在下，在有一定濕度的水下溶性固態(tài)基質中，用一種或多種微生物的一個生物反響過程。從生物反響過程中的本質考慮，固態(tài)發(fā)酵是以氣相為連續(xù)相的生物反響過程。固體發(fā)酵具有操作簡便、能耗低、發(fā)酵過程容易控制、對無菌要求相對較低、不易發(fā)生大面積的污染等優(yōu)點。

3.2、別離純化：

研究微生物的根本方法，