[发明专利]一株枯草芽孢杆菌及其在发酵联产纳豆激酶、乙偶姻和大豆肽中的应用

说明书

本发明公开了一株枯草芽孢杆菌及其在发酵联产纳豆激酶、乙偶姻和大豆肽中的应用方法。该菌株为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis NDF，已于2020年9月18日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2020513。该菌株革兰氏染色呈阳性，产芽孢，细胞形态为杆状。利用本发明菌株，以105g/L葡萄糖作为碳源和180g/L豆浆作为氮源，经30℃发酵25h可得到酶活力为10220IU/mL的纳豆激酶和25.9g/L的乙偶姻。经过提取，最终可得纳豆激酶活力为16378IU/mL，比活为10318IU/mg；产物乙偶姻经气相色谱测得其纯度超过97.0％；大豆肽经质谱检测结果表明，超过98％的肽段的相对分子质量小于1200。本发明在国内外首次实现了采用微生物技术发酵联产纳豆激酶、乙偶姻和大豆肽，原料利用率较高、成本较低，极具开发应用潜力。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一株枯草芽孢杆菌及其在发酵联产纳豆激酶、乙偶姻和大豆肽中的应用。

背景技术

纳豆是一种由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)发酵大豆制得的传统食品，其制备方法是将浸泡过的大豆种子蒸煮，然后接种特定的枯草芽孢杆菌菌种并进行孵育。在这个过程中，会产生一种丝氨酸蛋白酶，称之为纳豆激酶(Nattokinase)，这种酶具有溶解血栓、降低血粘度、改善血液循环、软化和增加血管弹性等作用(Dabbagh et al.,2014)。乙偶姻(Acetoin)即3-羟基-2-丁酮，具有特有的奶油香味，多用于面包、奶油、干酪、甜点等的香味增强剂，同时也可用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓型香精等，另外在化妆品、药物、化学合成等领域也有重要的用途(Xiao and Lu,2014)。大豆肽是将大分子的大豆蛋白质利用生物技术制成的含2～10个氨基酸残基的小分子肽段。大豆肽不仅具有良好的溶解性、低粘度、抗凝胶形成性，而且在体内消化吸收快、利用效率高；大豆肽具有低抗原性，不会产生过敏反应，能促进肌红细胞复原和脂肪代谢；另外，大豆肽还具有抗氧化性等生理活性。因此，可将大豆肽应用于保健饮料，也可用于病员食品、减肥食品、婴幼儿食品等(Chatterjee etal.,2018)。

由上述可见，纳豆激酶、乙偶姻和大豆肽是三种非常有价值的产品。根据以往报道，需要采用不同的技术分别进行制备，生产成本较高，原料利用率较低、容易造成浪费。国内外至今未见有同时生产三种产品的技术的相关报道。

参考文献：

Dabbagh F,Negahdaripour M,Berenjian A,et al.(2014)Nattokinase:production and application.Appl Microbiol Biotechnol 98:9199–9206.

Xiao Z,Lu JR(2014)Strategies for enhancing fermentative production ofacetoin:a review.

Biotechnol Adv 32:492–503.

Chatterjee C,Gleddie S,Xiao CW(2018)Soybean bioactive peptides andtheir functional properties.Nutrients 10:1211.

发明内容

针对上述目前现状，本发明提供一株枯草芽孢杆菌及其在发酵联产纳豆激酶、乙偶姻和大豆肽中的应用方法，使三者产量和收率均达到较高水平，大大简化了生产工艺，提高了原料利用率，降低了生产成本，在国内外首次在技术上实现了同时生产制备纳豆激酶、乙偶姻和大豆肽，具有非常高的应用开发价值。

本发明提供的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis NDF，保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国·武汉·武汉大学(湖北省武汉市武昌区八一路299号)，保藏编号为CCTCC M 2020513，保藏日期为2020年9月18日。