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納豆菌的研究現狀和應用進展( 二 )


六是溶血栓性 。納豆激酶（Nattokinase，NK）其分子量為200000Dalton，等電點為8.6 。具有如下優點：由食品中提取，安全性好；分子量小，更容易吸收；可以由消化道吸收；直接作用于纖維蛋白，因此作用相當迅速；利用納豆菌發酵生產，造價低廉 。因而可以成為一個口服性溶血栓藥物進行開發 。
3納豆菌的主要應用
3.1用于大豆發酵食品納豆及系列深加工產品的生產
作為一種傳統發酵食品--日本納豆，一直是日本國民膳食結構的主要組成部分 。它是以小粒大豆為原料，由純納豆芽孢桿菌發酵而成，時間較短，便于控制，其保健功能高于豆豉 。納豆菌在發酵大豆的過程中，在豆粒周圍產生的粘性物質中含有大量的γ-多聚谷氨酸、果聚糖、多種氨基酸及許多揮發性脂肪酸（如乙偶姻、2，3丁二醇），還含有大量的風味物質吡嗪，經加工后可制成風味獨特的調味品 。同時還有研究者將納豆產品生產出具有活性的粉末或其他類似的產品［4］ 。
3.2微生態制劑
微生態制劑是用益生菌（Probiotics）經培養而制成的活菌制劑，產品無污染、無毒副作用，在使用時多制成該菌休眠狀態的活菌制劑 。納豆菌是一種微生態制劑的理想生產菌株，根據我國制訂的《中華人民共和國食品衛生法》、《保健食品管理辦法》的有關規定，益生菌類保健食品系指能夠促進腸內菌群生態平衡，對人體起有益作用的微生態制劑 。益生菌菌種必須是人體正常菌群的成員，可利用其活菌、死菌及其代謝產物 。益生菌類保健食品必須安全可靠，即食用安全，無不良反應；生產用菌種的生物學、遺傳學、功效學特性明確和穩定 。納豆芽孢桿菌具備了上述基本特性 ?，F在已經有很多學者在研究納豆菌、乳酸菌、酵母菌等益生菌共同發酵生產具有特定功能的口服液、膠囊或口含片等，作為保健食品和特殊人群作為藥品使用 。
3.3γ-聚谷氨酸（γ-poly-glutamicacid，γ-PGA）的發酵生產［2，6，7］
納豆菌在發酵大豆的過程中在豆粒周圍產生的粘性物質中含有大量的γ-多聚谷氨酸（γ-PGA） 。γ-PGA是一種多功能天然物質，它是由谷氨酸（glutamicacid，簡稱GA）單體內γ位的羧基（-COOH）與另一個GA單體的胺基（-NH2）連接，依序聚合而成為高分子聚合物，分子量在50萬到300萬之間，由于γ-PGA具有很高的吸水性、分解性、保濕性、無毒性、安全性等，將成為功能性產品極其重要的素材 。如Oligoγ-PGA（較低分子的PGA）可以增強維生素及多種礦物質的吸收，為下列保健食品的優良素材［4］：如膳食用天然纖維食品；在制造其他保健食品、保健飲料中使用，以改進營養和保健價值；作為甜味劑、增稠劑、乳化劑，以增加口感，可應用于制造高品質冷凍食品；作為保濕劑、抗氧化劑，以改進產品品質；作為天然抗菌劑、天然添加劑，以保持高品質和穩定性 。因此通過一些技術手段使納豆菌變成發酵生產活性高、產率高、便于提取的聚谷氨酸發酵菌株；或者是作為谷氨酸轉移酶的生產菌株提供酶制劑生產應用于食品生產；或對納豆芽孢桿菌采用誘變或細胞融合等技術，使納豆桿菌變成某種單一酶生產的優良菌株，從而使納豆菌在γ-PGA生產上得到應用 。另外我國是谷氨酸生產大國，利用納豆菌提取的高活性酶制劑轉化谷氨酸生產γ-PGA在技術上是完全可行的 。
3.4利用納豆菌高產高活性的納豆激酶（Nattokinase，NK），使它成為安全的心血管藥物［8-10］
由于納豆菌發酵大豆后能夠產生大量溶解血栓的納豆激酶，且其溶解血栓的能力遠比治療血栓藥品如尿激酶強，并且無毒副作用，因此納豆激酶（NK）的研究是納豆研究中的熱點問題 。學者們通過對納豆菌進行誘變處理，盡量提高產酶的活性，使菌株NK活力高且有高外分泌能力 。據報道，NK生產已經實現了三角瓶搖瓶培養，在5L的發酵槽中裝入2L基礎培養基后，在pH-stat控制下追加1L料，發酵48h，NK活性達900～1100FU／m1，但發酵體系中還有其他成分對NK的提取還有干擾 。作為NK生產菌，可以將納豆菌通過分子生物學的方法控制調節基因以及利用轉基因技術組建基因工程菌可以使酶產量提高到40～400倍 。研究內容主要包括［11］：納豆激酶基因的克隆、鑒定及在宿主菌中的高效表達；納豆芽孢桿菌固體發酵生產納豆激酶工藝優化；納豆菌液體深層發酵生產納豆激酶工藝優化；采用膠團和反膠團方法高效分離納豆激酶，但如何保持納豆激酶的高活性是此工藝中的關鍵問題 。