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我国是畜禽血液生产大国,每年生产血液达1.9×109kg,含蛋白质3.6×108kg。由于原料血液极难保存,鲜血极易被污染;血腥味浓;消化性和适口性及色泽感官极差等因素严重制约了畜禽血液的综合利用,致使大量宝贵的畜禽血资源浪费,并造成环境污染。畜禽血液微生物降解,由于投入低,能耗省,蛋白质、肽和氨基酸含量高,而被公认为血液综合利用的一个方向。从取样的土壤中分离筛选出16株菌株,并分别对其进行蛋白质水解圈比值、蛋白酶活力,以及在Hb发酵过程中,游离氨基酸含量、可溶性蛋白质含量、Hb降解率等指标测定,最终确定一株菌株(编号为:Lact5.Ⅲ)作为研究对象。经过菌落、菌株形态观察以及生理生化测试,并根据细菌分类检索表查得编号为Lact5.Ⅲ及其诱变菌株为蜡状芽孢杆菌亚种(B. cereus)。通过将蜡状芽孢杆菌亚种(B. cereus)在Hb发酵培养液中连续驯化诱导培养以及进行NA、UV等定向诱变处理,以进一步提高其产蛋白酶量和降解Hb的能力。在Hb发酵培养液中进行驯化诱导,该菌株产蛋白酶活力从原来的483.81U/ml提高至631.22U/ml;对该菌株进行定向诱变,产蛋白酶活力由483.81U/ml增强至第五代诱变菌株的1254.36U/ml,可溶性蛋白质含量、游离氨基酸含量及Hb降解率分别从2.69%、1.44mg/100ml、40.25%增加至3.52%、24.6mg/100ml、53.29%。对Hb降解机理进行研究,结果发现:蜡状芽孢杆菌亚种(B. cereus)在动物血红蛋白(Hb)培养液中,测定产蛋白酶特性,该菌株适宜在偏酸性(pH 6.5),发酵温度在30~40℃之间的环境中生长;Ca2+及司班20对其蛋白酶的合成有促进作用。从SDS-PAGE凝胶电泳图分析发现:原始菌株(No1)处于标准样(M)水平线齐平的色带要比诱变菌株(No2)宽,而且诱变菌株(No2)的电泳图比原始菌株(No1)多一条明显的色带。从氨基酸含量测定结果分析得出:诱变菌株中的游离氨基酸总含量比原始菌株的提高5.75%;苯丙氨酸、组氨酸、蛋氨酸等提高了90%以上。而苏氨酸、谷氨酸、脯氨酸、精氨酸与未发酵血液中同类氨基酸相比分别下降了-360%、-1.08%、-340%和-485.71%;与其原始菌株相比,除苏氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸五种氨基酸含量略有下降之外,其它13种氨基酸及氨基酸总量均有提高。在发酵血液的应用方面,在新鲜血液中添加一定比例的玉米粉、麸皮等混合物为发酵原料,利用多菌株(蜡状芽孢杆菌诱变菌株、米曲霉、啤酒酵母、乳酸菌),采用多菌种二次发酵法发酵而成的微生态多菌株发酵血液产品,其氨基酸含量高为100mg/100g,可溶性蛋白质含量达20%以上,产品为浅红色,醇香浓郁,具有发酵血液特殊的芳香,无异味。