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本文对纳豆菌细胞固定化技术生产纳豆激酶的优势、纳豆激酶的活性测定、纳豆激酶的提取、纯化、分子量的测定、细胞固定化装置及反应器的设置五个方面进行了研究。研究结果表明,纳豆菌细胞固定化比游离细胞产酶量高,第一批次酶活是游离细胞的1.6倍,高产酶量可以维持19批次。 本文采用纤维平板法测定纳豆激酶的活性,用美蓝染色法对传统的纤维平板进行了改进,并以尿激酶为标准,测定纳豆激酶发酵液酶活为7280(IU/mL)。 本文采用了等电点法、盐析法、有机溶剂沉淀法,对固定化细胞发酵液中的纳豆激酶进行了提取。发现丙酮沉淀法的效果最好,酶活收率最高,但是在纳豆激酶的干燥过程中,酶活的收率不如盐析法。丙酮沉淀粗酶液经冷冻干燥后获粗酶,单位酶活为302.627(IU/mg),酶活收率为31.1%;盐析沉淀粗酶液经冷冻干燥后获粗酶,单位酶活为164.017(IU/mg),酶活收率为39.1(%)。发酵液经丙酮沉淀法制得的一次层析冻干酶粉的酶活收率为12.2%,而经盐析法制得的一次层析冻干酶粉的酶活收率为11.8%。 在纳豆激酶的进一步纯化中发现,纳豆激酶经一次层析后单位酶活为799.750(IU/mg),二次层析后纳豆激酶纯度虽得到了提高,但是酶活仅为155.1(IU/mg)。 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明,纳豆激酶粗酶液的一次层析条带较多,仍含有杂质。二次层析的纳豆激酶在分子量14.4kd处,只有一条条带,且具有明显的纤溶活性,说明经二次层析后已经获得了电泳纯的纳豆激酶。 本文对纳豆菌细胞固定化生物反应器做了初步的设计研究,并设计制造了一套固定化细胞的成粒装置,该装置实现了固定化细胞的自动成形,加快了细胞固定化速度,减少了操作过程的污染。 以上的实验及设计,为纳豆激酶的工业化生产提供了重要依据。