纳豆杆菌是日本传统发酵食品纳豆的生产菌种,其代谢产物不仅具有多种生理保健功能,而且还具有广谱抗菌作用。在食品工业中,传统的食品保藏方法是添加化学防腐剂,长期使用此类食品会影响人体的健康。因此开发天然防腐剂成为了当前研究热点,其中利用微生物生产天然防腐剂更是一个值得开发的领域。因此,对纳豆杆菌抗菌物质的开发具有很高的实际应用价值。本文就选育一株产抗菌物质的纳豆杆菌并对其发酵特性进行研究。主要研究内容如下：1从纳豆食品中筛选得到一株具有较强抗菌作用的菌株ZX-2,并对其鉴定,结果与伯杰氏细菌鉴定手册的鉴定结果相一致,属于枯草芽孢杆菌属,纳豆菌亚种,简称纳豆菌。该菌种对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌都具有较强的抗菌作用。2采用紫外化学复合诱变法对纳豆菌原生质体进行诱变,以期获得高抑菌活性的优良菌株。结果表明：在溶菌酶浓度为0.3mg/ml、酶解时间为40min、酶解温度为35℃、酶解pH为7.0下原生质体的形成率和再生率达到最高。通过紫外化学复合诱变,得到一株高抑菌活性的菌株,命名为ZX-2-4；与原菌株比较,其对金黄色葡萄球菌的抗菌作用提高了19.7%,对大肠杆菌的抗菌作用提高了19.5%。连续传代培养10代,抗菌活性稳定。3利用豆粕水解液为基质对纳豆菌液态发酵产抗菌物质进行研究。采用Plackett-Burman的实验方法对影响纳豆菌发酵产抗菌物质的因素进行综合评价,筛选出具有显着效应的三个因素：麸皮含量、温度、初始pH；通过最陡爬坡实验接近最大响应区域；利用响应面实验进一步确定主要影响因子的最优条件：麸皮含量28.4g/l、温度33℃、初始pH7.4,在此条件下对纳豆菌发酵,ΔOD值为0.416,抗菌粗提液抑菌率达56.6%。4采用Logistic和Leudeking-Piret方程,建立纳豆菌细胞生长动力学模型、底物消耗动力学模型。通过origin8.5软件对实验数据进行非线性拟合,求出各参数,得到动力学模型为x=0.083e0.222t/0.948+0.052e0.222t和S(t)=2.62-0.076e0.222t/0.948+0.052e0.222t,相关系数分别为0.9901、0.9908,模型可较好地描述纳豆菌分批发酵过程中菌体生长与基质消耗规律。5对纳豆菌抗菌物质的初步分离稳定性进行研究。首先确定40%-70%的硫酸铵饱和度为最佳盐析条件；然后将得到的抗菌粗蛋白再经过DEAE-纤维素层析,共分离得到三个峰,其中Ⅱ峰、Ⅲ峰没有抑菌活性,Ⅰ峰有较强的抑菌活性；最后收集Ⅰ峰做SephadexG-100凝胶过滤,得到两个活性峰,通过抑菌实验可知此两峰都有一定的抑菌活性。并对纳豆菌抗菌粗提液的稳定性进行了研究,结果表明：纳豆菌对热、酸碱的稳定性较好,对蛋白酶有一定的敏感性。