纳豆激酶发酵过程放大策略的研究

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纳豆激酶发酵过程放大策略的研究

作者：王万春 李天文 薛建 来源：《农业与技术》2015年第17期

摘 要：作为一种新型的溶血栓药物，纳豆激酶与当前使用的溶血栓药物相比，具有安全性好、作用迅速，成本低，以及可通过液体发酵大规模生产等优点。利用单因素试验，对在纳豆激酶生产菌液体发酵中溶解氧和剪切力对生产纳豆激酶的影响，从而确定纳豆激酶发酵罐发酵放大的主要控制策略。结果表明，纳豆激酶对溶解氧浓度要求较高，并且可以承受较低的搅拌桨剪切力。

关键词：纳豆激酶；发酵放大策略；溶解氧；剪切力

中图分类号：TS214.2 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150932003

纳豆是盛行于日本的传统发酵大豆食品，至今已有近2000年的历史，它不仅作为食品被广泛食用，而且还作为药品用来预防和治疗心脑血管性疾病[1]。Sumi 等人[2] 1987 年从纳豆中提取出具有溶血栓功能的物质，将其定名为纳豆激酶。该酶能显著溶解机体内外血栓，明显缩短优球蛋白的溶解时间，并能激活静脉内皮细胞产生纤维蛋白溶酶原激活剂 （t- PA）[3- 5]。

一般的工业发酵过程研究可分为实验室研究，小试及中试三个阶段，以验证并完善发酵工艺，进行大规模生产。这一研究过程中，在实验室研究所获得的产物的产量往往较高，而在小试和中试的放大过程中，产物的产量不断下降，无法重现实验室试验的结果，影响了其工业生产的效率，因此对发酵过程的放大策略进行研究，尽可能地降低“放大效应”，既具有重要的理论意义，又会产生良好的经济效益。

本研究主要利用摇瓶发酵研究溶解氧和剪切力对纳豆激酶发酵的影响，来确定其发酵罐生产的主要放大策略，从而为纳豆激酶作为新型溶栓药物的未来工业化生产提供了科学依据和前期基础，对预防和治疗心脑血管栓塞性疾病具有一定的意义。 1 材料与方法 1.1 菌种

纳豆激酶生产菌（吉林农业科技学院生物工程学院实验室保藏） 1.2 试剂

纤维蛋白原（Fibrinogen），凝血酶（Thrombin），尿激酶（Urokinase），购于Sigma公司；其他试剂均为国产分析纯。

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