纳豆激酶高产菌诱变选育及发酵工艺优化.docx

纳豆激酶高产菌诱变选育及发酵工艺优化纳豆激酶是纳豆芽孢杆菌产生的一种丝氨酸蛋白酶,于日本纳豆食品中发现 的经研究发现,纳豆激酶具有溶解血栓的功能,可作为治疗和预防血栓性疾病药 物本研究是从日本进口纳豆食品中筛选到一株纳豆激酶活性高的菌株,采用紫 外诱变筛选出突变株并提高酶活大小,并对突变株进行发酵工艺优化,为以后纳 豆激酶工业化生产提供参考研究内容和结果如下:本试验使用酪蛋白平板初筛, 纤维蛋白平板进行复筛,从日本北海道生产的纳豆食品最终筛选到了 5 株产纳豆 激酶的菌株，其中菌株XD2的酶活最高，为989.3 U/mL对菌株进行16S rDNA分子鉴定，菌株XD2与枯草芽抱杆菌同源性达99%结 合系统进化树确定菌株XD2是枯草芽抱杆菌以原始菌株XD2为出发菌株，通过紫外诱变,根据酶活大小筛选突变菌株确定了最佳紫外照射时间为 150 s， 致死率为 84.09%在该条件下筛选到6株菌株，其中突变株XD7的酶活最高，达到1137.15 U/mL 相比于原始菌株XD2，酶活提高了 15%对其进行了 5 次传代， 酶活变化不大， 说明其遗传稳定性从发酵曲线看出纳 豆激酶是生长关联性代谢产物， 综合分析确定后续发酵时间为 48 h。

以突变株XD7为生产菌株,对发酵培养基成分采用单因素试验考察了碳源、 氮源、无机盐和表面活性剂， 并设计正交试验进行优化， 确定了发酵培养基最佳配 方为:葡萄糖1.5%，大豆蛋白胨1%，十二水合磷酸氢二钠0.2%，磷酸二氢钠0.1%， 无水硫酸镁0.1%，二水合氯化钙0.06%酶活达到1492 U/mL对发酵条件采用单因素试验考察了温度、初始pH、接种量和装液量,并设计 响应面试验进行优化，确定了最佳的发酵条件:温度36.63°C,接种量2.36%,装液 量 46.71 mL,初始 pH 为 7,转速 150 r/min酶活达到 1598.13 U/mL以突变株XD7为生产菌株，采用优化后的培养基和发酵条件，具有最高的产 酶量，酶活达到1598.13 U/mL,相较于原始菌株XD2酶活989.3 U/mL,酶活总共提 高了 61.54%。