探討照光強度對納豆菌生長與納豆激酶生產之影響

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彭一凡(Yi-Fan Peng) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學工程與材料工程學系

論文名稱

探討照光強度對納豆菌生長與納豆激酶生產之影響

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摘要(中)

心腦血管疾病已經高居國人死亡原因的第二位，相關疾病包括血管硬化、心肌梗塞、腦中風、膽固醇過高、血脂肪過高等。而預防這些心腦血管慢性疾病，需要由飲食及生活型態來改變，其中配合膳食進行的改善，已成為世界流行的趨勢，而中國或西方傳統使用的草藥、機能性發酵食品或者具有歷史，以血管栓塞來說，日本傳統發酵食品-納豆便是最佳食品，在日本，「納豆」是1000年以上的養生食品，至今沒有發現副作用，故是一種安全的發酵食品，因納豆中含有血栓分解酵素—納豆激酶(Nattokinase)具有很強的血纖維蛋白〈fibrin〉溶解能力。
它主要是利用枯草桿菌(Bacillus subtilis)的類緣菌，俗稱「納豆菌」，以大豆原料進行發酵生成的一種蛋白質，它最重要的功能則是在於它是可以分解不溶性血纖維蛋白質的酵素，而近代生物科技已可由納豆中抽取納豆激酶，濃縮加工再強化其功效，可說是最有效預防血栓之方法。
對於納豆菌的相關報告來說，大多數是以固態發酵來進行，但是此一方法較不經濟，且易受雜菌污染，故擬以液態培養的方式來進行納豆菌的培養，並利用發酵槽進行擴大培養，以提高納豆激酶的產
量，探討光源強度從0 LUX到3500 LUX對於納豆菌以及納豆激酶產生的影響，由結果可以發現照度為0 LUX的時候，納豆激酶的活性只有4.22(FU/ml)，其Y p/x為702.50(FU/g)，其照度在1000 LUX有最大活性為18.29（FU/ml）， Y p/x為3425.72(FU/g)，所以可以證實Bacillus subtilis菌，雖然其屬於非光合菌，但是從參考文獻中證實菌中有光接收器進而會對於光產生反應，故對於產生納豆機酶有正面的影響。

摘要(英)

To the relevant report in Nattokinase, the great majority go on by fermenting in solid state , but this method is relatively uneconomical, and apt to be polluted by the miscellaneous fungus , so plan to receive the cultivation of Bacillus substilis in way that the liquid fermentation , in order to add Nattokinase ,probe into light intensity of since 0 LUX to 3500 LUX for Bacillus substilis of and Nattokinase activity , when being can find that the intensity of light is 0 LUX by the result , Nattokinase activity 4.22 (FU/ml ),its Y p/x for 702.50 (FU/g),have intensity of light of it most activity not great for 18.29 at 1000 LUX (FU/ml), Y p/x is 3425.72 (FU/g ), so can verify Nattokinse is produced by Bacillus subtilis ,and the light intensity have a lot of influence. The suitable light intensity can produce the most Nattokinase activity.

關鍵字(中)

★ 光強度
★ 納豆激酶

關鍵字(英)

★ Nattokinase
★ light intensity

論文目次

目錄
目錄……………………………………………………………………I
表索引……………………………………………………………… Ⅵ
圖索引……………………………………………………………… Ⅶ
第一章緒論…………………………………………………………1
1.1研究動機…………………………………………………………1
1.2研究目的…………………………………………………………2
第二章文獻回顧……………………………………………………3
2.1納豆的起源：… ………………………………………………3
2.2納豆的主要成分：………………………………………………4
2.3納豆的驚人的主要藥效…………………………………………4
2.4攝食納豆之益處：………………………………………………6
2.4.1納豆含有豐富的營養物質……………………………………6
2.4.2攝食納豆可降血膽固醇……………………………………6
2.4.3溶解血栓的功用……………………………………………7
2.4.4預防骨質疏鬆………………………………………………7
2.4.5改善便秘、預防糖尿病、抗癌………………………………8
2.4.6對Escherichia coli O-157 之抗菌功效………………8
2.4.7美白……………………………….………………………9
2.4.8抗老化………………………………………………………9
2.4.9預防新生兒之凝血酶原的異常……………………………9
2.5納豆菌的命名……………...………………………………10
2.6納豆菌的特性…………………………………………………11
2.7納豆激酶的發現：……………………………………………12
2.8認識血栓：………………………………………………15
2.8.1納豆激酶分解血栓的原理：………………………16
2.9影響納豆激酶生產之液態發酵條件：………….……………19
2.9.1碳源…………………………………….…………………19
2.9.2氮源………………………………………………………20
2.9.3培養溫度…………………………………………………20
2.9.4 pH值……………………………………………………21
2.9.5溶氧值(DO值)……………………………………………22
2.9.6微量元素…………………………………………………23
2.9.7接種量……………………………………………………23
2.9.8發酵終點…………………………………………………24
2.9.9最佳化培養基……………………………………………24
2.10 光與光接收器：………………………………………………25
2.10.1 Bacillus subtilis 中具有光接收器……………………26
第三章實驗材料與方法……………………………………………27
3.1實驗材料……………………………………………………27
3.1.1實驗菌株………………………………………………27
3.1.2實驗藥品………………………………………………27
3.1.3實驗儀器及其他設備…………………………………29
3.1.4實驗裝置.…………………………………………………30
3.2實驗方法……………………………………………………31
3.2.1菌種培養及操作方法………………………………………31
3.2.2培養基組成.………………………………………………32
3.2.3分析方法……………………………………………………34
3.2.3.1發酵液處理流程………………………………………34
3.2.3.2取樣………………………………………………34
3.2.3.3分離菌體(Biomass)及發酵液(Broth)…………35
3.2.3.4菌體乾重測定、分析……………………………35
3.2.3.5酸鹼值測定(pH)…………………………………35
3.2.3.6葡萄糖殘量分析………………………………………35
3.2.3.7納豆激酶活性分析方式………………………………36
3.3實驗流程………………………………………………………39
3.3.1 實驗整體規劃………………………………………………39
3.3.2 液態發酵培養條件之篩選………………………………39
3.3.2.1添加NaCl…………………………………………………40
3.3.2.2添加消泡劑………………………………………………40
3.3.2.3探討照日光燈與未照到光源……………………………41
3.4批次發酵培養實驗……………………………………………41
3.4.1探討日光燈強度不同是否對於納豆菌產生影響…………41
第四章結果與討論………………………………………………42
4.1平面培養菌絲型態………………………………………42
4.2搖瓶培養菌體的情形…………………………………………42
4.3液態發酵培養條件之篩選……………………………………45
4.3.1添加NaCl的影響…………………………………………45
4.3.2添加消泡劑的影響…………………………………………46
4.3.3探討照日光燈與未照到光是否對於納豆菌的影響………47
4.4批次發酵培養實驗……………………………………………48
4.4.1照光強度的效應……………………………………………48
4.4.1.1發酵動力曲線……………………………………………48
4.4.1.2照光強度對菌體生長之影響……………………………51
4.4.1.3照光強度對菌體產生納豆激酶生長之影響……………53
第五章結論………………………………………………………55
參考文獻……………………………………………………………56

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指導教授

徐敬衡(Chin-Hang Shu)

審核日期

2007-7-17

推文