Use of Bacillus subtilis to enrich isoflavone aglycones in fermented natto

BACKGROUND: Natto is a food made by fermenting cooked soybeans with Bacillus subtilis. Soybean isoflavones are reported to provide many health benefits, including oestrogenic effects. However, isoflavone aglycones may be absorbed faster and in higher amounts in the human intestine than their glucosides. This study aimed to investigate the content of isoflavone components in commercial natto products as well as the use of B. subtilis strains to ferment cooked soybeans to produce a high level of isoflavone aglycones in natto. RESULTS: The content and composition of isoflavones in commercial natto products were predominantly (>76%) isoflavone glucosides. Fermentation of cooked soybeans with B. subtilis BCRC 14718 at 37 °C for 48 h was more effective in converting glucosides to aglycones than with other strains of B. subtilis, increasing the proportion of isoflavone aglycones from 12 to 68% of the total isoflavones in the fermented natto. The proportions of the isoflavone aglycones daidzein and genistein in cooked soybeans fermented with B. subtilis BCRC 14718 for 48 h increased from 6 to 54% and from 5 to 13% respectively. CONCLUSION: Bacillus subtilis BCRC 14718 incubated with cooked soybeans produces higher levels of isoflavone aglycones, which may enhance health benefits over traditional fermented natto. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry     

响应面法优化枯草芽孢杆菌3-羟基丁酮发酵培养基

采用响应面法对枯草芽孢杆菌TH-55 3-羟基丁酮发酵培养基进行了优化,确定了葡萄糖、酵母浸膏和玉米浆是影响菌株3-羟基丁酮发酵产率的主要因素.优化获得的发酵培养基组成:葡萄糖102g/L,酵母浸提物6.8g/L,玉米浆26.5g/L,硫酸铵5g/L,硫酸锰0.05g/L,硫酸镁0.6g/L,磷酸二氢钾0.5g/L.在此条件下,菌株摇瓶发酵3-羟基丁酮平均产率达到46.25g/L,较优化前的菌株产率35.21g/L相比提高了31％.10L发酵罐发酵试验,发酵周期72h,3-羟基丁酮发酵产率达到47.85g/L.     

枯草芽孢杆菌发酵产碱性蛋白酶的研究

对枯草芽孢杆菌发酵产碱性蛋白酶的培养基成分及培养条件进行优化。在单因素试验的基础上通过正交试验确定发酵培养基各成分最适宜配比。采用此优化培养基对发酵菌株的培养条件进行单因素试验。结果表明最佳的发酵培养基成分为：酵母浸粉2%、蔗糖1.0%、吐温-80 0.5%、硫酸镁0.02%;发酵条件为：接种量4%(V/V)、起始pH9,在150ml 的三角瓶中,装液量为25ml,发酵36h。在最佳培养条件下,碱性蛋白酶粗酶活力可达1670U/ml。     

Natto Characteristics as Affected by Steaming Time, Bacillus Strain, and Fermentation Time

ABSTRACT: Natto was made in a laboratory scale from soybean using 2 steaming times, 9 Bacillus natto strains, and 6 fermentation times. Natto characteristics including color, firmness, viscosity, ammonia content, and bacteria population were determined. The highest viscosity value of the final products was the natto inoculated with B. natto "Itobiki strain"; the 2nd was natto with B. natto NRRL B-3383 strain. A higher steaming time reduced fermentation time and ammonia content in the final products. A combination of soaking at the room temperature for 20 h (weight increase ratio: 2.1 to 2.3), steaming at 121°C for 40 min, inoculated with "Itobiki strain" or NRRL-3383 strain, and fermented at 40 to 42°C for 18 h was able to produce good natto products in a laboratory scale.     

产弹性蛋白酶枯草芽孢杆菌发酵条件研究

筛选确定了枯草芽孢杆菌BEM01产弹性蛋白酶培养基的碳源和氮源分别是葡萄糖和干酪素,吐温-80能刺激菌株生长和产酶。采用三因素三水平L9(33)正交试验优化了液体培养基葡萄糖、干酪素和吐温-80的浓度。结果表明,优化后的产酶培养基为:葡萄糖2%,干酪素2%,吐温0.01%,KH2PO40.2%,MgSO40.01%。优化后的发酵条件:发酵液初始pH为7.5,装样20 mL/300 mL三角瓶,按3%接种种子液,接种龄24 h,37℃180 r/min振荡培养36 h,菌株产弹性蛋白酶峰值为59 U/mL,较优化前酶活提高了31%。     

纳豆芽孢杆菌生产维生素K2的连续发酵工艺优化

为优化维生素K2的高密度连续发酵生产工艺,通过对纳豆芽孢杆菌发酵培养,研究了培养基组成、转速、p H、溶氧量、后处理技术等因素对维生素K2产量的影响。实验结果表明以香菇菌渣复配蛋白胨为氮源(5%),甘油为碳源(5%),pH为7,通气比大于1.5 vvm,转速为600 r/min时,采用高密度连续发酵技术,5 L罐发酵产量最高达35.58 mg/L。发酵液萃取后,废液再通过纳滤膜截流,提高维生素K2回收率,并制成富含维生素K2的菌菇粉。维生素K2的结构经高效液相及质谱确证。大鼠急性毒性实验证明该菌菇粉产品安全无毒。      

枯草杆菌发酵生产VK2的技术工艺条件初探

对枯草杆菌发酵生产VK2的培养条件进行优化的结果表明,培养基中大豆蛋白和玉米淀粉的浓度过高或过低均不利于VK2的产生与积累,其最适浓度均为2%。甘油作为枯草杆菌的补助碳源对VK2的产生与积累具有一定的促进作用,其最适添加量为5%。1%蔗糖作为枯草杆菌生长的外源性糖源对VK2的生产具有明显的促进作用,但Ca2 、Mg2 、K 等一些无机离子对VK2的产生都表现出不同程度的抑制作用。     

溶解氧控制对枯草芽孢杆菌发酵生产腺苷的影响

在50 L的生物反应器中,通过控制溶解氧水平为5%、10%、20%、30%四个水平考察枯草芽孢杆菌发酵生产腺苷的影响,发现该菌株生长的溶解氧浓度在10%～20%。并通过发酵过程中菌株的生长情况、菌体摄氧率和发酵产苷进行相关分析。结果表明,在发酵过程中DO水平控制在10%～20%时腺苷积累量高,发酵液中DO水平为5%和30%均不利于发酵液中的腺苷积累。通过对发酵终点丙酮酸的检测,发现枯草芽孢杆菌在低溶氧状态下比高溶氧状态下积累更多的丙酮酸。在此基础上,提出两阶段DO控制策略,最终腺苷积累量达到20.1 g/L。     

纳豆枯草芽孢杆菌对老陈醋中阿魏酸的影响

以纳豆枯草芽孢杆菌为研究对象,用于以玉米为原料的老陈醋发酵.结果表明,糖化酒精发酵第3天接种5.0％的纳豆枯草芽孢杆菌种子液,醋酸发酵结束时的醋汁中阿魏酸含量高达59.36 mg/L.纳豆枯草芽孢杆菌分别接种于玉米、麸皮和谷糠浆液,阿魏酸含量随着发酵时间的延长均先显著增大而后缓慢减小,均在24 h时达到最大值,分别为3...     

纳豆菌液体发酵条件的初步研究

纳豆菌为具有很多生理功能的益生菌,能开发多种有保健功能的产品.以实验室选育的纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)BN.0301为出发菌株,研究其液体发酵,对碳源和氮源进行了初步筛选,并确立了其发酵条件为种龄18hr,接种量1%,温度30℃,摇瓶转速180rpm,装液量40ml/250ml,初始pH值6.0,摇瓶发酵周期33hr.     

纳豆菌原生质体制备与再生条件的研究

研究了菌体培养时间、溶菌酶作用条件(酶作用温度、浓度和时间)对纳豆菌BNK菌株原生质体制备和再生的影响。在此基础之上,考察了不同再生培养基、渗透压稳定剂及原生质体保护剂对再生率的影响。确定了菌株BNK原生质体制备和再生最佳条件为:菌体培养9h收集,0．8mg/ml溶菌酶,30℃作用40min制备原生质体,将原生质体液涂布于以甘露醇为渗透压稳定剂、添加有淀粉的PYG培养基中再生,此时原生质体制备率达98．2%,再生率为28．4%。     

枯草芽孢杆菌高产中性蛋白酶发酵条件的优化

通过单因素试验和正交试验对枯草芽孢杆菌10075菌株发酵产中性蛋白酶的培养基组分及培养条件进行优化,达到提高菌株中性蛋白酶产量的目的。结果表明,发酵培养基的最佳组分：添加麦芽糖8.0%、蛋白胨4.0%、MgSO4 0.08%;最适发酵条件为发酵温度37 ℃、初始pH 7.0、发酵时间42 h,酶活力由最初的98.36 U/mL 提高到353.45 U/mL。     

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis Promax NTG24发酵条件研究

本试验研究了不同碳源、氮源对B.subtilisProm ax NTG24产酶条件的影响。并运用正交设计确定了产酶培养基配方,同时还研究了溶氧、金属离子、起始pH值、菌龄与接种量对产酶的影响。研究表明,最佳产酶培养基为:2%玉米粉、1%甘油、3%豆粕粉、3%麸皮、0.4%Na2HPO4.12H2O、0.03%KH2PO4、0.25?C l2。Ca2 对产酶有强烈的激活作用,表面活性剂对产酶有激活作用但不明显。蛋白酶的生产对氧气需求比较严格,最适摇瓶装量为50mL/300mL。以24h菌龄接种量为3%对产酶最为有利,最佳起始pH为7.5。     

高产纳豆菌液体发酵条件研究

以纳豆菌悬浊液的在660 nm下的吸光值作为检测标准,对纳豆菌的液体发酵条件进行研究,探讨种龄、接种量、温度和时间对纳豆菌生长的影响。确定最适种龄为22 h,最佳接种量为5%。其最佳发酵工艺确定为:发酵温度为35℃,发酵时间25 h。     

枯草芽孢杆菌产凝乳酶发酵条件的优化

为进一步提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)液态发酵产凝乳酶(milking-clotting enzyme,MCE)的能力,采用单因素试验和响应曲面法对枯草芽孢杆菌液态发酵的产酶条件进行研究和优化。结果表明：最优发酵工艺为：葡萄糖添加量16.2g/L,在500mL 三角瓶中装53.3mL 料液,接种量为体积分数0.130%,发酵时间120.43h,预测酶活力为1097.30SU/mL,经实验验证,在该条件下发酵产凝乳酶的酶活力为(1129.05 ± 74.55)SU/mL,与模型预测值相符。     

纳豆菌的定向筛选及其生物学特征分析

目的从日本成品纳豆中筛选蛋白酶活性高、溶血栓活性显著的纳豆菌,并对筛选获得的菌株进行生物学特征分析。方法用梯度稀释法分离单菌落,然后根据所筛选菌株具有革兰氏染色阳性、淀粉酶活性、高蛋白酶活性、高纤溶酶活性等特征设计纳豆菌株的定向筛选方案。结果获得2株高蛋白酶活性、高纤溶酶活性的纳豆菌BN9和BN23;BN9液体培养物在接种后12 h进入对数生长期,24 h时菌体浓度和蛋白酶活性均达到最高,且生长延滞期的菌体呈长链状结构,对数生长期后期的菌体开始断裂为短杆状。结论采用定向筛选方案获得高溶血栓活性纳豆菌株的方法可行。     

一株高产3-羟基丁酮枯草芽孢杆菌的构建

以产3-羟基丁酮枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)TH-49(Val-)和产α-乙酰乳酸脱羧酶地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)AD-30为亲本菌株,以聚乙二醇为融合促进剂,进行原生质体融合获得融合子,融合子经再生、筛选等过程,最终获得高产3-羟基丁酮菌株HB-32,该菌株3-羟基丁酮产量高达49.64 g/L,比菌株TH-49(Val-)提高了61.8%,且遗传稳定性良好。进一步采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,从分子水平上分析了高产3-羟基丁酮菌株HB-32与亲本菌株基因组的变化。结果表明,枯草芽孢杆菌(B. subtilis)TH-49(Val-)和地衣芽孢杆菌(B. licheniformis)AD-30原生质体融合成功,提高了融合子HB-32 3-羟基丁酮产量。     

枯草芽孢杆菌发酵小米糠对其抗氧化肽含量与抗氧化活性的影响

为提高小米糠的附加值,本实验以多个枯草芽孢杆菌为起始菌株,透明圈直径与菌落直径之比（HC值）为初筛指标,通过酪蛋白平板培养法进行高产蛋白酶菌株的初步筛选。将初筛所获得菌株在小米糠基础培养基上进行发酵,对其发酵上清液的总蛋白酶活力、多肽含量及总抗氧化能力（total antioxidant capacity,T-AOC）进行测定,进一步筛选出最适菌株。用此菌株对小米糠进行发酵,并对其最适发酵时间及上清液的抗氧化活性进行测定。结果表明：NattoD-3为最佳发酵菌株,其产蛋白酶活力为90.22 IU/mL,发酵小米糠72 h时所获得发酵上清液4 种体外抗氧化活性相对最高,分别为T-AOC值38.04 U/mL、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除率75.37%、总还原力0.18及Fe2+螯合能力44.34%,最终发酵上清液的多肽含量为4.28 mg/mL,纤溶酶活力为522.64 IU/mL。