纳豆激酶固体发酵研究进展

臧学丽

（长春医学高等专科学校，吉林长春130031）

纳豆激酶固体发酵研究进展

臧学丽

（长春医学高等专科学校，吉林长春130031）

纳豆激酶作为一种溶解血栓的药物，具有溶解血栓速度快，半衰期短，副作用小等优点。因此，纳豆激酶一直是医药以及食品领域研究的热点，本文主要论述了纳豆激酶的生化特性及纳豆激酶固体发酵的优点，并对纳豆激酶固体发酵的研究进展进行了综述。

纳豆激酶；固体发酵；研究进展

纳豆激酶（Nattokinase，NK）是由纳豆枯草芽孢杆菌发酵得到的一种溶解血栓作用的碱性丝氨酸蛋白酶，具有很强的纤溶活性，除了能直接作用于纤溶蛋白外，还能激活体内纤溶酶原，从而增加了溶解血栓的作用。由于NK具有安全性好、成本低、作用迅速、经口服后可迅速入血，纤溶活性强，可由细菌直接发酵生产、作用时间长等优点，有望成为预防治疗血栓性疾病的新一代抗血栓药物。纳豆激酶的发酵生产方法有两种，固体发酵和液体发酵，由于固体发酵具有所使用设备简单，控制方便，成本低等优点，使得固体发酵生产纳豆激酶具有一定的优势和现实意义，具有广阔的发展空间［1］。

1 纳豆激酶的生化特性

纳豆激酶是一种单链的多肽酶，溶于水，目前根据不同的方法测得的NK的分子量不同，大多数研究者测定的分子量在28KDa左右，Fujita等［2］根据NK氨基酸的顺序进行计算，计算出该酶准确的分子量为27728Da，现在的研究大多数以这个分子量为准。用柱型电泳法对纳豆激酶的等电点进行了测定，其等电点为8.6±0.3［3］。NK的pH稳定区间是6.0～12.0，在pH低于5.0时酶活不稳定，甚至酶活完全丧失，温度在40℃～50℃时，比较稳定，超过50℃，逐渐失活，温度超过60℃纳豆激酶变性失活。金属离子对纳豆激酶的酶活也有一定的影响，对NK酶活有一定抑制作用的金属离子有Cu2+、Ca2+等，对纳豆激酶的酶活有激活作用的金属离子有Mg2+和CO2+［4］。

2 纳豆激酶固体发酵的研究进展

1987年日本科学家须见洋行从纳豆中分离出一种具有纤溶活性的纳豆激酶，一种以来纳豆激酶的工程菌的构建、发酵生产、分离纯化等研发工作一直受到研究者的广泛重视。国内对纳豆激酶固体发酵的研究起步较晚，近几年的研究取得了显著成效。

周伏忠等［5］对纳豆激酶固体发酵的参数进行了优化，通过对温度、pH值、料水比、培养基进行优化实验，确定了最佳优化条件，纳豆激酶的酶活可达到8300U/g。黄婷等［6］通过单因素试验、正交旋转组合设计实验，对纳豆激酶的生产条件进行优化，确定纳豆激酶固体发酵工艺的最佳参数为初始含水量为51%，发酵温度为43℃，接种量为0.15%，发酵时间为24小时，纳豆激酶的含量达到0.076毫克/毫升。廖杰琼等［6］用菜籽粕固体发酵生产纳豆激酶，在单因素的基础上，通过响应面对纳豆激酶的固体发酵条件进行优化确定最佳的发酵时间为932.82小时，发酵温度为36℃，料液比为90.24克/（100克），在最佳条件下酶活可达6031.33IU/g，为纳豆激酶的大规模生产及分离纯化提供参考。

3 展望

纳豆作为一种保健食品，其固体发酵方法简单，营养成分丰富，提取的纳豆激酶与其他溶解血栓药物比较具有成本低、副作用小、生产设备要求简单等优点，因此，纳豆激酶的发酵生产引起了广泛的关注，有广阔的发展前景。

由于纳豆具有一定特殊的臭味，不被人们接收，限制了其发展，通过有效的方法改善纳豆的特殊味道，成为研究的热点，采用基因工程改造菌种、加入调料改变纳豆的口味，生产出适合不同人群口味，同时又保持原有的营养价值的纳豆产品是将来的发展方向。

［1］FUJITAM，NOMURAK，HONGK，etal.Purification andcharacterizationofastrongfibrinolyticenzyme（nattokinase）in thevegetablecheesenatto，apopularsoybeanfermentedfoodin Japan［J］.Biochemicalandbiophysicalresearchcommunications，1993，197（3）：1340-1347.

［2］LaemmliUK.CleaaseofstructualproteinsduringtheassemblyoftheheadofbacteriophageT4［J］.Nature，1970，227：680.

［3］NAKAMURAT，YAMAGATAY，ICHISHIMAE.NucleotidesequenceofthesubtilisnNATgene，aprN，ofBacillus subtilis（natto）［J］.Bioscience，biotechnology，andbiochemistry，1992，56（11）：1869-1871.

［4］江晓，董明盛.一种食源性纤溶酶酶学性质的研究［J］.中国酿造，2002（01）：23-25.

［5］周伏忠，陈晓飞.纳豆激酶固体发酵参数的优化［J］.生物技术，2011（01）：91-94.

［6］黄婷，刘良忠.纳豆固体发酵工艺优化［J］.中国酿造，2016（01）：141-144.

TS214.2

ADOI编号：10.14025/j.cnki.jlny.2016.18.034

臧学丽，硕士，长春医学高等专科学校，副教授，研究方向：生物技术。