納豆激酶固體發酵研究進展

摘要：納豆激酶作為一種溶解血栓的藥物，具有溶解血栓速度快，半衰期短，副作用小等優點。因此，納豆激酶一直是醫藥以及食品領域研究的熱點，本文主要論述了納豆激酶的生化特性及納豆激酶固體發酵的優點，并對納豆激酶固體發酵的研究進展進行了綜述。

關鍵詞：納豆激酶；固體發酵；研究進展

中圖分類號： TS214.2 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.18.034

納豆激酶（Nattokinase，NK）是由納豆枯草芽孢桿菌發酵得到的一種溶解血栓作用的堿性絲氨酸蛋白酶，具有很強的纖溶活性， 除了能直接作用于纖溶蛋白外，還能激活體內纖溶酶原，從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、經口服后可迅速入血，纖溶活性強，可由細菌直接發酵生產、作用時間長等優點，有望成為預防治療血栓性疾病的新一代抗血栓藥物。納豆激酶的發酵生產方法有兩種，固體發酵和液體發酵，由于固體發酵具有所使用設備簡單，控制方便，成本低等優點，使得固體發酵生產納豆激酶具有一定的優勢和現實意義，具有廣闊的發展空間[1]。

1 納豆激酶的生化特性

納豆激酶是一種單鏈的多肽酶，溶于水，目前根據不同的方法測得的NK 的分子量不同，大多數研究者測定的分子量在28KDa左右，Fujita等[2]根據NK氨基酸的順序進行計算，計算出該酶準確的分子量為27728Da，現在的研究大多數以這個分子量為準。用柱型電泳法對納豆激酶的等電點進行了測定，其等電點為8.6±0.3[3]。NK的pH穩定區間是6.0～1 2.0，在pH低于5.0時酶活不穩定，甚至酶活完全喪失，溫度在40℃～50℃時，比較穩定，超過50℃，逐漸失活，溫度超過6 0℃納豆激酶變性失活。金屬離子對納豆激酶的酶活也有一定的影響，對NK酶活有一定抑制作用的金屬離子有Cu2+、Ca2+等，對納豆激酶的酶活有激活作用的金屬離子有Mg2+和 CO2+[4]。

2 納豆激酶固體發酵的研究進展

1987年日本科學家須見洋行從納豆中分離出一種具有纖溶活性的納豆激酶，一種以來納豆激酶的工程菌的構建、發酵生產、分離純化等研發工作一直受到研究者的廣泛重視。國內對納豆激酶固體發酵的研究起步較晚，近幾年的研究取得了顯著成效。

周伏忠等[5]對納豆激酶固體發酵的參數進行了優化，通過對溫度、pH值、料水比、培養基進行優化實驗，確定了最佳優化條件，納豆激酶的酶活可達到8300U/g。黃婷等[6]通過單因素試驗、正交旋轉組合設計實驗，對納豆激酶的生產條件進行優化，確定納豆激酶固體發酵工藝的最佳參數為初始含水量為51%，發酵溫度為43℃，接種量為0.15%，發酵時間為24小時，納豆激酶的含量達到0.076毫克/毫升。廖杰瓊等[6]用菜籽粕固體發酵生產納豆激酶，在單因素的基礎上，通過響應面對納豆激酶的固體發酵條件進行優化確定最佳的發酵時間為932.82小時，發酵溫度為36℃，料液比為90.24 克/（100克），在最佳條件下酶活可達6 031.33 IU/g，為納豆激酶的大規模生產及分離純化提供參考。

3 展望

納豆作為一種保健食品，其固體發酵方法簡單，營養成分豐富，提取的納豆激酶與其他溶解血栓藥物比較具有成本低、副作用小、生產設備要求簡單等優點，因此，納豆激酶的發酵生產引起了廣泛的關注，有廣闊的發展前景。

由于納豆具有一定特殊的臭味，不被人們接收，限制了其發展，通過有效的方法改善納豆的特殊味道，成為研究的熱點，采用基因工程改造菌種、加入調料改變納豆的口味，生產出適合不同人群口味，同時又保持原有的營養價值的納豆產品是將來的發展方向。

參考文獻

[1] FUJITA M， NOMURA K， HONG K， et al. Purification and characterization of a strong fibrinolytic enzyme （nattokinase） in the vegetable cheese natto， a popular soybean fermented food in Japan [J]. Biochemical and biophysical research communications， 1993， 197（3）： 1340-1347.

[2] Laemmli UK . Cleaase of structual proteins during the assembly of the head of bacte ri ophage T4[J] . Nature ， 1970， 227 ：680.

[3] NAKAMURA T， YAMAGATA Y， ICHISHIMA E. Nucleotide sequence of the subtilisn NAT gene， aprN， of Bacillus subtilis（natto） [J]. Bioscience，biotechnology，and biochemistry， 1992， 56（11）： 1869-1871.

[4]江曉，董明盛. 一種食源性纖溶酶酶學性質的研究[J].中國釀造， 2002（01）： 23-25.

[5]周伏忠，陳曉飛.納豆激酶固體發酵參數的優化 [J].生物技術， 2011（01）： 91-94.

[6]黃 婷，劉良忠.納豆固體發酵工藝優化[J].中國釀造， 2016（01）：141-144.

作者簡介：臧學麗，碩士，長春醫學高等?？茖W校，副教授，研究方向：生物技術。