【摘 要】
：
纳豆激酶（nattokinase,NK）是由枯草芽孢杆菌（Bacillus Subtilis）产生的一种丝氨酸蛋白酶,具有溶栓活性强和作用时间长等优点,其作为一种新型的溶栓剂和保健食品受到广泛关注。纳豆激酶一般由枯草芽孢杆菌发酵生产,但其仍存在酶活和产量不高等问题。本论文拟以实验室前期筛选的Bacillus subtilis JNFE0126为出发菌株,通过紫外和60Co-γ射线组合诱变获得高产纳
论文部分内容阅读
纳豆激酶（nattokinase,NK）是由枯草芽孢杆菌（Bacillus Subtilis）产生的一种丝氨酸蛋白酶,具有溶栓活性强和作用时间长等优点,其作为一种新型的溶栓剂和保健食品受到广泛关注。纳豆激酶一般由枯草芽孢杆菌发酵生产,但其仍存在酶活和产量不高等问题。本论文拟以实验室前期筛选的Bacillus subtilis JNFE0126为出发菌株,通过紫外和60Co-γ射线组合诱变获得高产纳豆激酶菌株,并对诱变菌株发酵条件进行优化进一步提高酶活。最后采用二代测序技术和三代测序平台对原始菌株和诱变菌株进行基因组和转录组测序,从组学角度探究诱变菌株高产纳豆激酶分子机制。主要研究结果如下:（1）以原始菌株Bacillus subtilis JNFE0126为研究对象,在紫外灯功率15 W/m~2,处理时间为120 s诱变条件下,得到UV-4突变菌株的酶活最高,在24 h发酵条件下可达1282.47 IU/m L。以UV-4突变株为60Co-γ射线诱变出发菌株,在400 Gy处理剂量诱变条件下,获得一株遗传性状稳定且高产纳豆激酶的诱变菌株,并且命名为Bacillus subtilis JNFE1126。在摇瓶发酵培养60 h后,其酶活达到12656.46 IU/m L,比原始菌株提高l.27倍。（2）对Bacillus Subtilis JNFE1126诱变菌株从碳源,氮源,表面活性剂方面进行发酵条件优化,确定发酵培养基配方为10 g/L葡萄糖,30 g/L豆粕粉,2 g/L磷酸氢二钠,1 g/L磷酸二氢钠,0.2 g/L氯化钙,0.5 g/L氯化镁,1 m L/L吐温80,发酵培养60 h,纳豆激酶酶活为15030.31 IU/m L。对诱变菌纳豆激酶酶学性质进行研究,温度低于20℃时,酶活性相对稳定,在p H 8-p H 12范围内酶活性较稳定。（3）采用Illumina Hi Seq二代测序系统和Pac Bio三代测序系统对原始菌株Bacillus subtilis JNFE0126和诱变菌株Bacillus subtilis JNFE1126进行全基因组测序。结合全基因组数据,进行GO、COG、KEGG代谢通路、同源基因及SNP分析,发现原始菌比诱变菌多了6个CDS,在JNFE1126基因组中检测到13个插入,2个缺失和28个SNP。突变基因功能主要集中在氨基酸转运代谢,碳水化合物转运代谢,转录,能量产生和转化。（4）对原始菌株JNFE0126和诱变菌株JNFE1126发酵24 h的时间点进行转录组测序,筛选差异表达基因1425个,对差异基因进行GO,KEGG功能注释和代谢通路富集分析,探讨诱变菌株高产纳豆激酶的可能机理。结果表明,诱变菌中参与氨基酸代谢,能量产生相关的Nad B（L-天冬氨酸氧化酶）,Ndh F（NADH脱氢酶）等基因表达上调,促进能量的产生,生物量的增加;纳豆激酶转录水平调控相关的Com P（组氨酸激酶）基因表达上调和Cod Y（转录因子）等基因表达下调以及分泌相关的Sec Y（内膜蛋白转座酶成分）等基因上调分别促进纳豆激酶的产生与分泌,酶活增加。利用实时荧光定量PCR验证基因的差异表达情况,结果与转录组测序结果一致。
其他文献
青稞是一种富含多种生物活性成分、食药兼用的粮食作物。萌发是一种较为快捷、简便和安全有效的食品原料改性方法,可显著提高青稞中活性物质如:γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）含量及加工性能,但通常导致青稞中功能性成分如:β-葡聚糖的降解。本文研究了萌发对青稞营养成分和胚乳降解酶的影响并进行萌发青稞在降糖、降脂和降压方面的活性研究。研究了3种胁迫萌发方式对青稞籽粒中β-葡聚糖
V型颗粒态淀粉（VGS）具有独特的V型单螺旋结构,在冷水中即可迅速溶胀成糊,通过醇水热处理改性得到的VGS颗粒形态完整、结晶度高,是潜在的优良微胶囊载体,但目前关于VGS的研究聚焦于冷水溶解性,关于其形成机理、糊液性质及包载能力少有涉及。因此,本课题首先研究了VGS在醇水体系中的形成机理,并在三种醇浓度下（50%、60%和70%乙醇）优化了VGS的制备条件,对比了三种最优VGS的理化性质,并用三种
近年来,加热不燃烧卷烟作为传统卷烟的低害替代产品之一出现在市场上,其产生的主流烟气需降温后才能流通入口,否则易造成抽烟者口腔、气管粘膜等的热损伤。因此,可实现烟气快速降温的香烟滤嘴,即“气溶胶冷却元件”,就成为加热不燃烧卷烟的研发关键之一。本论文以常用卷烟滤嘴材料——二醋酸纤维素为基础材料,采用熔融沉积成型技术制备螺旋式长烟气通道,同时研发高导热相变螺旋通道包覆材料,构建组合式烟气快速降温元件。该
草莓是极具营养价值和农业价值的特色园艺农产品,其时令性强,果实娇嫩,易腐烂变质,易受机械损伤,不利于运输及贮藏。冷冻干燥（FD）技术用于这种高营养、短保质期的果实加工,可以很好地保留其热敏性营养成分,提升产品的经济附加值。如何解决传统冻干耗时长、耗能高的问题,同时保证产品质量,是冻干生产需要思考的问题。本文采用一种新型的微波高效冻干技术,通过将传统加热板替换成微波加热源,并使用脉冲喷动床系统提升干
大米蛋白（Rice proteins,RPs）和豌豆蛋白（Pea proteins,PPs）是优质植物蛋白质。尽管RPs和PPs越来越受到人们重视,但是由于RPs的水溶性极低（<2%）以及PPs的低消化性,还不能完全满足生产、消费和市场的需求。目前有很多针对蛋白质改性的方法,但是对蛋白的结构、营养完整性和功能特性破坏较大。本研究针对以上问题,采用pH循环法利用RPs和PPs制备大米蛋白/豌豆蛋白亲
脱氧核糖核酸（DNA）具有聚阴离子特性和生物相容性,同时DNA与配体间存在不同的结合方式和结合位点,可制备得到DNA-配体复合物,因此DNA是理想的载体材料。DNA与小分子配体间相互作用受多种因素影响（如配体结构、实验条件和分析方法等）,其机理尚不明确,阐明DNA的配体结合特性是开发DNA载体体系的关键。DNA具有良好的结构稳定性和亲水性,其与蛋白质均具有组装特性,可通过共组装形式构建核-壳型复合
蛋白酶可用于改善蛋白的营养、功能和感官品质。在前人的研究中,已确认内源性蛋白酶可在大豆发芽和生长过程中发挥重要的生理作用,如提供生物合成的原料和提供氮源。但是,这些内源性蛋白酶在大豆加工中是否会发挥作用尚不清楚。基于蛋白酶对于蛋白质营养功能价值的提升作用,本论文首先将利用豆浆体系来考察内源性蛋白酶（内肽酶和外肽酶）的组成、水解条件和水解活性等,在此基础上,考察这些内源性蛋白酶在新型豆浆制取方面的作
随着我国经济增长速度逐步加快,我国消费者对于肉类消费热情逐年增加,鲜肉难以获取的现状,促进了肉类冷冻技术的发展。磁场辅助冷冻技术因其较好的生物相容性和安全性而备受关注。有研究表明,磁场冷冻过程中食品能快速通过最大冰晶生成带,从而形成更细小的冰晶,减小细胞组织的机械损伤。本研究采用磁场冷冻技术将猪肉和牛肉分别冻融1、3、5、7个周期（-20℃冷冻14 h后4℃解冻10 h为一个周期）和冻藏2、4、6
目前,微波作为一种绿色高效的物理场热加工技术已应用在鱼糜制品的加工生产中,也有研究证实针对部分酶,微波能量可能会改变酶的构象,进而影响酶解反应进程。本研究围绕组织蛋白酶L（Cathepsin L,Cat L）对鱼糜凝胶的劣化作用,研究微波加热对Cat L诱导的肌原纤维蛋白降解及其凝胶特性的影响,并对其影响机制进行初步推测,旨在为更好地使用微波方法改善鱼糜制品的凝胶性能提供一定的理论基础。主要研究内
禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）是一种易侵染小麦、大麦和玉米等作物的丝状真菌,能产生真菌毒素如脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol,DON,又称呕吐毒素）,极大降低谷物的营养价值且严重危害公众健康。禾谷镰孢菌及其产生的DON毒素污染已成为亟待解决的食品安全问题。因此,本文研究了一种来源于天然产物的活性物质多球壳菌素（Myriocin,ISP-1）对禾谷镰孢菌及其D