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纳豆激酶(nattokinase,NK)是由纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis Natto)产生的一种具有纤溶蛋白活性的碱性丝氨酸蛋白酶,具有安全高效、体内半衰期长、没有出血倾向等特点,能显著溶解体内外血栓,明显缩短优球蛋白的溶解时间(ELT),并能激活静脉内皮细胞产生纤维蛋白溶酶原激活剂(t-PA),因此,纳豆激酶成为当前溶栓药物最有发展潜力的生物制品之一。目前多数厂家采用液体发酵工艺和下游分离提取技术来生产纳豆激酶,并且多数处于实验室水平,生产能力较低。近年来,由于固态发酵生产模式在酶制剂生产等方面展现出来的优势,使得采用固态发酵的方式生产纳豆激酶具有一定现实意义。本文以前期筛选的高产纳豆激酶菌株为发酵菌种,在单因素试验的基础上,采用响应面法(response surface methodology,RSM)和人工神经网络(artificial neuralnetwork,ANN)结合遗传算法对纳豆激酶固态发酵的工艺参数进行了优化,并对两种不同设计方法进行了分析比较,最终确定出了最佳的产酶方案:接种量4%,初始含水量55%,大豆装量90g/250mL,发酵温度36.09℃,蔗糖添加量1.5%,MgSO4·7H2O添加量0.21%,CaCl2添加量0.27%,发酵时间24h。在该条件下发酵产物的最大酶活可达7631.28U/g,较单因素试验的最高水平提高了29.02%,其中发酵培养基中MgSO4·7H2O添加量和CaCl2添加量的交互效应对纳豆激酶酶活影响最为显著。采用真空冷冻干燥工艺及后处理操作获得纳豆冻干粉,针对纳豆冻干粉生产中的冷冻干燥、粉碎方式等工艺过程对酶活的影响进行了研究,这些研究工作可为优化纳豆冻干粉生产过程和后期开发剂型的选择提供技术支持。同时对纳豆冻干粉在模拟胃肠环境中的变化进行了测定,并对其主要成分和生物活性物质进行了测定分析,通过分析发现经发酵后的纳豆制品从营养和生物活性物质含量两方面都要高于原料大豆粉,因此纳豆冻干粉可作为一种很有潜力的保健制品进行开发。采用药剂学中的加速储存稳定性试验方法对纳豆冻干粉活性物质的储存稳定性进行了研究,结果显示在4℃和室温条件下的预测值和试际测定值吻合度较高,表明该方法具有一定的实用性和准确度,同时可有效缩短试验周期。