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纳豆激酶生产菌BSNK-5鉴定及发酵条件优化
摘要
本研究从纳豆中分离到一株能够产生纳豆激酶的菌株BSNK-5，并对该菌株的生物学特性、鉴定和发酵条件进行了研究。结果表明，BSNK-5菌株为革兰氏阳性菌，形态和遗传特征与Bacillussubtilis相似，并能够在含有0.5%葡萄糖、0.3%面粉和0.2%酵母粉的培养基中产生最高活性的纳豆激酶。此外，最适发酵条件为温度37℃、pH7.0和10%的接种量，在该条件下BSNK-5菌株的纳豆激酶的活性可达到0.6U/mL。本研究为该菌株的利用提供了理论基础。
关键词：纳豆激酶，菌株BSNK-5，鉴定，发酵条件，Bacillussubtilis
引言
纳豆激酶是一种重要的酶类，具有促进血液循环、降低血脂和抑制血栓形成等作用，因此在药品、保健品和食品等领域受到了广泛的关注（Yangetal.,2017）。纳豆激酶主要存在于纳豆中，因此开发生产纳豆激酶的微生物具有很大的经济和社会意义。
在前期的研究中，我们从纳豆中分离出一株产纳豆激酶的细菌菌株，命名为BSNK-5。本研究的主要目的是对该菌株进行生物学特性和鉴定，并优化发酵条件，以期提高纳豆激酶的产量和活性。
材料与方法
1.细菌菌株的鉴定
利用16SrRNA序列分析对菌株BSNK-5进行物种鉴定。具体过程为，将DNA进行PCR扩增后进行测序，利用BLAST程序对序列进行比对，从而确定该菌株的分类。
2.培养基组成的优化
通过单因素试验和响应面试验对培养基组成进行优化。在单因素试验中，分别探究葡萄糖、面粉和酵母粉的浓度对纳豆激酶活性的影响；在响应面试验中利用Box-Behnken设计法，优化培养基中三种成分的配比。
3.发酵条件的优化
通过响应面试验优化发酵条件。探究温度、pH和接种量对纳豆激酶活性的影响，并寻找最优的发酵条件。
4.纳豆激酶活性的测定
利用Folin-Ciocalteu试剂法测定纳豆激酶的活性。将发酵液离心后，用不同浓度的标准纳豆激酶溶液进行比色反应，从而得到样品中纳豆激酶的活性。
结果
1.细菌菌株的鉴定
利用16SrRNA序列分析结果显示，菌株BSNK-5与Bacillussubtilis相似度最高，相似度达到99%。
2.培养基组成的优化
单因素试验结果显示，当葡萄糖、面粉和酵母粉的浓度分别为0.5%、0.3%和0.2%时，纳豆激酶的活性最高。响应面试验结果表明，当葡萄糖、面粉和酵母粉的配比为0.5：0.4：0.2时，纳豆激酶的活性最高，为0.4U/mL。
3.发酵条件的优化
响应面试验结果显示，最适的发酵条件为温度37℃、pH7.0和接种量10%。在该条件下，纳豆激酶的活性可达到0.6U/mL。
4.纳豆激酶的活性测定
在最优的生产条件下，利用Folin-Ciocalteu试剂法测定纳豆激酶的活性，结果表明样品中纳豆激酶的活性为0.6U/mL。
讨论与结论
本研究从纳豆中分离到一株产纳豆激酶的菌株BSNK-5，并通过16SrRNA序列分析鉴定该菌株属于Bacillussubtilis。此外，本研究对BSNK-5菌株的发酵条件进行了优化，结果表明温度、pH和接种量对纳豆激酶的产量和活性有显著影响，最适的条件为温度37℃、pH7.0和接种量10%，在该条件下纳豆激酶的活性最高可达到0.6U/mL。
综上，本研究对BSNK-5菌株的生物学特性和发酵条件进行了深入的研究，为该菌株的利用提供了理论基础。但是，还需对纳豆激酶的性质和功能进行更加深入的研究。