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纳豆激酶(Nattokinase)溶栓能力相当于尿激酶(Urokinase)的19倍,且体内半衰期长达8h,具有较好的预防中风作用。但是,目前市售纳豆激酶产品存在嘌呤含量较高,不利于痛风患者食用;维生素K2(MK-7)含量亦较高,其凝血特性影响纳豆激酶的溶栓作用等缺点。本论文旨在通过菌种选育及发酵工艺优化,以期得到一种低嘌呤、低MK-7、高酶活的纳豆激酶产品,主要研究结果如下:(1)高效液相色谱(HPLC)法测定纳豆芽孢杆菌发酵液中嘌呤含量的最佳实验条件为:色谱柱,Hitachi La Chrom C18(4.6×250mm,5μm);流动相,甲醇:四丁基氢氧化氨:乙酸:水(10:1.485:1.485:987.03,v/v/v/v);流速,0.7mL/min;柱温,25℃;紫外检测波长254nm。(2)HPLC法测定纳豆芽孢杆菌发酵液中MK-7含量的最佳检测条件为:色谱柱,Aglient SB-C1(84.6×250mm,5μm);流动相,甲醇:二氯甲烷(9:1,v/v);流速,1.0mL/min;柱温,40℃;紫外检测波长,270nm。(3)以高酶活为主要指标,从14种市售样品中初筛出110株菌株,进行摇瓶复筛出6株高酶活菌株。最终以酶活、嘌呤、MK-7为筛选指标,从6株菌株中筛选出一株低MK-7菌株,经16sRNA鉴定为芽孢杆菌,命名为Y-2。分析Y-2发酵液中游离嘌呤、核苷及总嘌呤含量可知,游离嘌呤为发酵液中主体嘌呤物质(占总嘌呤类物质98.14%),且初始发酵液中总嘌呤含量为41.33mg/L,发酵结束后发酵液中总嘌呤量为84.99mg/L,结果说明嘌呤类物质不仅来源于原料,也可由微生物代谢产生,因此,可通过发酵条件的优化进一步降低发酵液中嘌呤类物质的含量。(4)为了最大程度的提高酶活并降低嘌呤含量,分别进行了单因素及正交实验。通过单因素实验可知,不同发酵条件对酶活及嘌呤含量均有一定的影响,除去碳氮源外,酶活与嘌呤含量呈现负相关性,即酶活高时对应的嘌呤含量则较低;同时,在不同发酵条件中,N/C比、发酵pH、温度、发酵周期对酶活及嘌呤含量影响最大,因此选定上述四个因素进行正交实验。确定最优发酵条件为:氮源为全豆豆粉,碳源为乳糖, N/C比为1:1,接种量2%,发酵液初始pH7.0,发酵温度37℃,发酵周期36h。该条件下,发酵液中酶活为2835.50IU/mL,总嘌呤含量29.36mg/L,MK-7为231.60μg/100g,而检测的3份市售纳豆样品中酶活为1327.42IU/mL~1573.21IU/mL;总嘌呤含量为41.74mg/L~65.32mg/L;MK-7含量为436.54μg/100g~512.14μg/100g。因此,通过研究获得了低嘌呤、低MK-7、高酶活的纳豆激酶产品。(5)利用加速储存实验研究纳豆激酶冻干粉储存稳定性,结果表明在25℃及4℃的储存条件下,纳豆激酶酶活损失10%的时间分别为22.7d及307.21d。选择25℃储存条件进行验证,结果表明:酶活推算存活率比实际检测存活率仅高出1.39~7.62%,表明可以用加速储存实验推算纳豆激酶冻干粉储存货架期。