纳豆菌的研究现状和应用进展( 二 )

六是溶血栓性。纳豆激酶（Nattokinase，NK）其分子量为200000Dalton，等电点为8.6 。具有如下优点：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；直接作用于纤维蛋白，因此作用相当迅速；利用纳豆菌发酵生产，造价低廉。因而可以成为一个口服性溶血栓药物进行开发。
3纳豆菌的主要应用
3.1用于大豆发酵食品纳豆及系列深加工产品的生产
作为一种传统发酵食品--日本纳豆，一直是日本国民膳食结构的主要组成部分。它是以小粒大豆为原料，由纯纳豆芽孢杆菌发酵而成，时间较短，便于控制，其保健功能高于豆豉。纳豆菌在发酵大豆的过程中，在豆粒周围产生的粘性物质中含有大量的γ-多聚谷氨酸、果聚糖、多种氨基酸及许多挥发性脂肪酸（如乙偶姻、2，3丁二醇），还含有大量的风味物质吡嗪，经加工后可制成风味独特的调味品。同时还有研究者将纳豆产品生产出具有活性的粉末或其他类似的产品［4］。
3.2微生态制剂
微生态制剂是用益生菌（Probiotics）经培养而制成的活菌制剂，产品无污染、无毒副作用，在使用时多制成该菌休眠状态的活菌制剂。纳豆菌是一种微生态制剂的理想生产菌株，根据我国制订的《中华人民共和国食品卫生法》、《保健食品管理办法》的有关规定，益生菌类保健食品系指能够促进肠内菌群生态平衡，对人体起有益作用的微生态制剂。益生菌菌种必须是人体正常菌群的成员，可利用其活菌、死菌及其代谢产物。益生菌类保健食品必须安全可靠，即食用安全，无不良反应；生产用菌种的生物学、遗传学、功效学特性明确和稳定。纳豆芽孢杆菌具备了上述基本特性。现在已经有很多学者在研究纳豆菌、乳酸菌、酵母菌等益生菌共同发酵生产具有特定功能的口服液、胶囊或口含片等，作为保健食品和特殊人群作为药品使用。
3.3γ-聚谷氨酸（γ-poly-glutamicacid，γ-PGA）的发酵生产［2，6，7］
纳豆菌在发酵大豆的过程中在豆粒周围产生的粘性物质中含有大量的γ-多聚谷氨酸（γ-PGA）。γ-PGA是一种多功能天然物质，它是由谷氨酸（glutamicacid，简称GA）单体内γ位的羧基（-COOH）与另一个GA单体的胺基（-NH2）连接，依序聚合而成为高分子聚合物，分子量在50万到300万之间，由于γ-PGA具有很高的吸水性、分解性、保湿性、无毒性、安全性等，将成为功能性产品极其重要的素材。如Oligoγ-PGA（较低分子的PGA）可以增强维生素及多种矿物质的吸收，为下列保健食品的优良素材［4］：如膳食用天然纤维食品；在制造其他保健食品、保健饮料中使用，以改进营养和保健价值；作为甜味剂、增稠剂、乳化剂，以增加口感，可应用于制造高品质冷冻食品；作为保湿剂、抗氧化剂，以改进产品品质；作为天然抗菌剂、天然添加剂，以保持高品质和稳定性。因此通过一些技术手段使纳豆菌变成发酵生产活性高、产率高、便于提取的聚谷氨酸发酵菌株；或者是作为谷氨酸转移酶的生产菌株提供酶制剂生产应用于食品生产；或对纳豆芽孢杆菌采用诱变或细胞融合等技术，使纳豆杆菌变成某种单一酶生产的优良菌株，从而使纳豆菌在γ-PGA生产上得到应用。另外我国是谷氨酸生产大国，利用纳豆菌提取的高活性酶制剂转化谷氨酸生产γ-PGA在技术上是完全可行的。
3.4利用纳豆菌高产高活性的纳豆激酶（Nattokinase，NK），使它成为安全的心血管药物［8-10］
由于纳豆菌发酵大豆后能够产生大量溶解血栓的纳豆激酶，且其溶解血栓的能力远比治疗血栓药品如尿激酶强，并且无毒副作用，因此纳豆激酶（NK）的研究是纳豆研究中的热点问题。学者们通过对纳豆菌进行诱变处理，尽量提高产酶的活性，使菌株NK活力高且有高外分泌能力。据报道，NK生产已经实现了三角瓶摇瓶培养，在5L的发酵槽中装入2L基础培养基后，在pH-stat控制下追加1L料，发酵48h，NK活性达900～1100FU／m1，但发酵体系中还有其他成分对NK的提取还有干扰。作为NK生产菌，可以将纳豆菌通过分子生物学的方法控制调节基因以及利用转基因技术组建基因工程菌可以使酶产量提高到40～400倍。研究内容主要包括［11］：纳豆激酶基因的克隆、鉴定及在宿主菌中的高效表达；纳豆芽孢杆菌固体发酵生产纳豆激酶工艺优化；纳豆菌液体深层发酵生产纳豆激酶工艺优化；采用胶团和反胶团方法高效分离纳豆激酶，但如何保持纳豆激酶的高活性是此工艺中的关键问题。