作者：彭亮，覃光球|广西壮族自治区疾病预防控制中心，南宁530028|《中国食物与营养2013》19(10)：65-69

关键词：纳豆；保健；功效因子

纳豆(natto)是由大豆经过纳豆芽孢杆菌发酵后制成的一种食品，其起源于中国，发展和盛行于日本，在日本已有上千年的食用史。纳豆不仅风味独特，营养丰富，而且具有多种保健功效，所以近年来越来越受我国消费者的青睐。现代医学研究表明，纳豆中含有多种对人体有益的活性因子，如纳豆激酶(nattokinase，NK)、纳豆菌、异黄酮、皂甙、维生素K2、超氧化物歧化酶(SOD)等。常吃纳豆，可以增强人体免疫力、调节血脂和血糖、预防骨质疏松、延缓衰老、抗肿瘤等[1、2]。

在中国，没有日本式的家庭酿制纳豆的传统，消费者多是从市场购买纳豆产品，一些商家为了经济利益，对纳豆的保健功效过分夸大，甚至把大豆中的普通营养素如氨基酸、植物油、维生素等，也作为纳豆的特异性功效因子来宣传，误导消费者。大豆本身就营养丰富，也含有如异黄酮之类的保健功效因子，为更明晰地判断纳豆保健功效的来源，本文对纳豆的特异性功效因子进行综述。

1·1 纳豆激酶的特性

纳豆激酶，是纳豆菌在发酵大豆的过程中，同时向自身胞外分泌的一种水溶性的单链多肽丝氨酸蛋白酶，由275个氨基酸残基构成，分子量为27728，等电点8.6。该酶是在1987年，日本富岐医科大学的须见洋行教授在筛选溶栓物质的过程中发现的，须见洋行随后用实验证实了该酶最敏感的作用底物是纤维蛋白(血栓)。

纳豆激酶的稳定性非常高，在pH6～12，50℃以下的环境均可以保持长时间的活性。纳豆激酶与肉汤、血清蛋白或胃粘液蛋白混合后，其稳定性会有明显增加；纳豆激酶经过反复冻融5个循环，其活力仍能保持95％以上。新鲜制备的纳豆，4℃储存2个月，酶活力可以保持70％，室温储藏1个月，酶活力可以保持50％[3]。纳豆激酶主要存在于新鲜纳豆食品表层的粘液中。

1.2 纳豆激酶的生物学活性

1.2.1 抗凝和溶栓

纳豆激酶可以直接溶解血栓，其溶栓能力为血纤溶酶的4倍，此外，它还可以诱导血管内皮细胞产生TPA(组织型纤溶酶原激活剂)，活化生物体自身的纤溶系统，实现双途径的溶栓。Omura等[4]围绕着凝血和抗凝机制，对纳豆激酶做了一系列的试验研究，结果显示，纳豆激酶可以直接溶解生理盐水中的人血凝块，其溶解能力显著高于人体的纤溶酶。他们还发现，大鼠经十二指肠给予纳豆激酶后，其凝血酶原时间(PT)明显延长，且与给样量有剂量反应关系。Omura等经过对比分析，认为纳豆激酶的抗凝效果与肝素相当。

为明确纳豆激酶对凝血系统和脂代谢的作用以及服用安全性，Hsia等[5]组织了一项开放式的志愿者人群试验，他将志愿者分为健康人群和心血管病高危人群，所有志愿者每天均给与口服2000FU的纳豆激酶，连续2个月，研究结果显示，两组人群体内的纤维蛋白原、凝血因子7、8在血液中的含量均有明显下降，而血脂水平无明显变化，亦未见志愿者出现尿酸高或其他不良反应。

郭婷等[6]等研究发现，经口给予5000U／kg剂量的纳豆激酶，能显著延长小鼠的全血凝血时间(CT)，家兔的活化部分凝血活酶时间(APPT)以及PT，说明纳豆激酶对外源性和内源性两条凝血途径都有干扰作用，与此同时，纳豆激酶还可以直接溶解兔血液中的纤维蛋白。这些研究结果表明，无论是体内还是体外，纳豆激酶均有较强的抗凝溶栓活性。纳豆激酶不仅溶栓能力强，其作用时间也长，得益于纳豆激酶的稳定性，其在人体内的活性半衰期，远远超过目前临床上常用的溶栓剂。纳豆激酶非常有潜力成为下一代的溶栓药。

1.2.2 降血压

Kim等[7]选择了86名年龄在20—80岁的轻度高血压患者，采用随机和双盲法，将志愿者分成两组进行临床实验研究，试验组每日经15给予2000FU的纳豆激酶，对照组给予等量安慰剂，试验时间为8周。结果显示，与对照组相比较，试验组人群的收缩压和舒张压，平均分别降低了5.55mmHg和2.84

mmHg，统计结果均有显著性(P<0.05)。Kim同时还发现，试验组人群体内的血管紧张素比对照组要低1.17

ng／mL／h，这点提示纳豆激酶可能是通过降低血管紧张素的浓度从而起到降血压的作用。

Murakami等[8]研究证实，纳豆激酶对血管紧张素转化酶(Angiotensin I

convening enzyme，ACE)有抑制作用，进一步的研究发现，经过15min的120℃高温处理之后，纳豆激酶对ACE的抑制作用得到非常明显的加强。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳和高效液相色谱一质谱联合分析结果表明，高温使纳豆激酶的的酶蛋白裂解成若干种小片段肽，其中的片段LY和片段FY，对ACE有强烈的抑制作用，所以Murakami提出，抑制ACE的可能不是纳豆激酶本身，而是其裂解产物，这些肽片段才是纳豆激酶扩血管、降血压作用的功效因子。

1.2.3 溶解淀粉样蛋白

Hsu等[9]研究发现，除了纤维蛋白，纳豆激酶还可以溶解人体内的多种淀粉样蛋白，这是胰蛋白酶、纤溶酶等其他蛋白溶解酶所不具备的功能。人体的多种疾病与淀粉样蛋白有关，比如阿尔茨海默病，纳豆激酶可以延缓老年人脑衰老，这可能与其溶解淀粉样蛋白的能力有一定关联。【本博推荐链接：PR：肠道菌群与阿尔兹海默症，证据持续积累中（综述）】

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纳豆杆菌（纳豆芽孢杆菌）

2.1 纳豆杆菌的生物学特性

纳豆杆菌是枯草芽孢杆菌的一个亚种，是一类好氧型、内生抗逆胞子的杆状细菌，菌胞体大小通常为

(0.7～0.8)μg×(2.0～3.0)μg，革兰氏阳性，有芽孢，有鞭毛，能运动，生长温度最高为45～55℃，最低为5～10℃，孢子耐热耐盐耐酸碱。纳豆杆菌自身没有致病性，具有单层细胞外膜，能产生多种抗菌素和酶，具有广谱抗菌活性和极强的抗逆能力。纳豆食品中的纳豆菌（纳豆杆菌或纳豆芽孢杆菌），主要集中在新鲜纳豆表层的粘液中。

2.2 纳豆杆菌的生物学功能

2.2.1 调节肠道菌群

纳豆菌具有芽孢，能耐酸碱和高温，所以在加工过程中以及通过胃酸环境中能保持活性。纳豆菌生命力很强，它在人体肠道内生长繁殖，能促进以厌氧菌为优势菌群的肠道功能菌群生长，如乳酸杆菌、双歧杆菌等，并抑制需氧菌的增殖，如大肠杆菌、大肠球菌等，尤其能拮抗0-157大肠杆菌的生长繁殖，防治0-157大肠杆菌引起的食物中毒[10]。纳豆菌在日本已经被批准为肠道益生菌，可以作为健胃药品上市。

2.2.2 抗菌

王振强等[11]研究发现，将纳豆菌接种于普通肉汤培养基，37℃恒温摇瓶培养24h后，在发酵液中产生了抗菌物质，他们采用凝胶过滤层析法对抗菌物质粗提物进行了纯化和分析，证实纳豆菌在发酵过程中能够产生多种抗菌组分，包括抗菌肽、多粘菌素、吡啶二羧酸等，可以抑制沙门氏菌、伤寒菌、痢疾菌群，还可以清除葡萄球菌肠毒素。此外，纳豆菌抗菌肽对海产品中的常见致病菌，副溶血弧菌和单增李斯特菌也有较强的抗性。刘唤明等[12]研究发现，纳豆菌抗菌肽不但可以抑制副溶血弧菌的生长，还可以溶解菌体，起到直接的杀菌作用。当抗菌肽的浓度达到最小抑菌质量浓度的0.6倍以上时，电镜观察显示，副溶血弧菌的细胞膜通透性发生改变，胞壁出现孔洞，胞内的一些生物大分子漏出，导致细胞的生长抑制或死亡。这些研究结果可以解释为何日本居民的水产品食物中毒率明显低于其他国家。

3.1 预防骨质疏松

自然界中的维生素K有两种，其一为维生素K1，主要由植物合成，其二为维生素K2，主要由微生物代谢产生，纳豆芽孢杆菌发酵法是目前医药工业生产维生素K2的最常用方法。大豆不含维生素K2，但经过纳豆菌发酵后，每100g纳豆中的维生素K2含量可达850～1700μg，是其他发酵食品的100倍。由于维生素K2是纳豆菌发酵过程产生的，所以其分布跟纳豆菌一样，主要存在于新鲜纳豆外表面的粘液中。维生素K2在人体内最重要的生理功能是参与骨钙蛋白的合成，骨钙蛋白的作用是调节骨骼中的钙磷代谢，在幼年时促进骨生长，老年后维持骨密度。对老年人来说，他们的骨密度和体内维生素K2的含量呈正相关，增加维生素K2的摄人有助于老年人降低骨折风险。

日本的一项对绝经后女性的人群调查发现，常吃纳豆的女性，其髋骨和股骨颈的骨密度显著大于不常吃纳豆的女性，而吃豆腐或其他大豆制品，就不具备这样的功效[13]。专家们认为，这是由于纳豆富含维生素K2和异黄酮的缘故。日本另一项对1662位65岁以上社区老年人的调查研究表明，常吃纳豆，有助于维持骨密度，减少骨钙流失，降低老年人发生骨类疾病的风险[14]。

4.1 大豆异黄酮与纳豆异黄酮

天然的异黄酮主要有两种存在形式，苷元型和糖苷型，前者的生物活性要显著大于后者。大豆中含有丰富的异黄酮，但主要以糖苷的形式存在，生物活性较低，纳豆菌在发酵大豆的过程中，产生β-葡萄糖苷酶的可以将大豆异黄酮糖苷上的β糖基切除，使其转化为苷元型异黄酮，其生物活性得到显著提高。段智变等[15]的研究结果显示，纳豆与其原料大豆中的异黄酮总量基本相同，但是苷元型异黄酮量是大豆的20倍。为了区分大豆和纳豆中的不同型异黄酮，有学者建议将后者中的异黄酮单独命名为纳豆异黄酮。不论是大豆异黄酮，还是纳豆异黄酮，其生理作用是一致的，只是生物活性程度不同而已。

4.2 纳豆异黄酮的生物活性

4.2.1 抗氧化

大豆异黄酮早已证实的有抗氧化活性，Hu等[16]用DPPH法对纳豆和大豆的总抗氧化能力进行了比较，结果显示，相比煮熟的大豆，经发酵而成的纳豆具有更强抗氧化活性。经过48h的发酵，纳豆中的苷元型异黄酮浓度达到600μg/g以上，是大豆的20倍。苷元型异黄酮清除自由基的能力比酚类和糖苷型异黄酮都要强。段智变等[17]比较了纳豆和大豆的动物抗氧化效果，结果显示，经喂食纳豆的老龄大鼠，血清中的MDA含量为4.87nmol/L、大豆组为5.54

nmol/L、阴性对照组为6.29 nmol/L；SOD活性方面，纳豆组为309NU/mol、大豆组为279

NU/mol、阴性对照组为262NU/mol。这些研究结果提示，纳豆和大豆均具有抗氧化功效，纳豆的抗氧化活性显著大于大豆。

4.2.2 调节血脂和血糖

Gil等[18]收集了关于大豆异黄酮对心血管病高危人群的流行病学、临床医学和实验室的一些研究资料，分析表明大豆异黄酮可以显著降低人群患心血管疾病的风险，并可以降低高血脂人群体内的TC和LDL含量。rgaard等[19]观察发现，大豆异黄酮的类雌激素作用，可以有效的帮助肥胖人群降低糖尿病和心血管疾病的风险。

4.2.3 预防骨质疏松

纳豆富含一种名为染料木素(Genistein)的苷元型异黄酮，其化学结构与人体雌激素类似，二者都可以与雌激素受体(ER)结合，所以染料木素有弱的雌激素作用，被称为植物雌激素，其与ER的亲和力约为雌激素的1％。通过竞争ER结合点，染料木素在体内可以起类雌激素或抗雌激素作用，具体以哪种作用为主，取决于机体各部位的雌激素及其受体的浓度。染料木素对绝经后女性的骨质疏松趋势，有明显的改善作用，它可以增加体内成骨细胞的数量和血清骨钙素的浓度，并减少骨矿物质的流失。Taku[20]的一项对绝经妇女的人群实验研究表明，连续口服大豆异黄酮6个月之后，这些妇女的腰椎骨密度有了显著的增加。Zhang等[21]用去卵巢大鼠研究大豆异黄酮对骨密度的影响，结果表明大豆异黄酮可以促进大鼠成骨细胞的功能活性，防止骨质疏松。

4.2.4 抗肿瘤

大豆异黄酮具有广泛的抗癌细胞作用，它通过改变肿瘤相关因子如APEl/Ref-1，NF-kB，和HIF-1α的活性，来抑制肿瘤细胞的存活、生长和血管化，并且可以使得肿瘤细胞对放射线的杀伤作用更加敏感。一项对前列腺癌放疗的研究表明，大豆异黄酮还可以通过其抗氧化活性，减轻放疗对正常组织的伤害[22]。

4.2.5 降血压

Liu等[23]收集了近年来关于大豆异黄酮与高血压关系的人群观察资料和实验干预结果，并采用Meta模式进行归纳分析，结果显示，大豆异黄酮可以明显降低高血压人群的收缩压和舒张压，对非高血压人群的血压无影响。

Martin等[24]研究发现，无论是在体内还是体外试验，大豆异黄酮都有明显的扩血管作用，其作用机制是通过对血管内皮细胞的调控，放松血管平滑肌和括约肌，同时，大豆异黄酮的雌激素类作用，可以刺激机体生成内皮型一氧化氮合酶(eNOS)，从而起到扩血管的作用。此外，大豆异黄酮还可以促进高血压病人肾脏对钠离子的排泄。由此可见，大豆异黄酮的降压机制是多方面的。

4.2.6 抗病毒

大豆异黄酮及其衍生物无论是在体内还是体外，都表现出广谱的抗病毒效果。染料木素(Genistein)是纳豆中的一种高活性异黄酮，目前发现它对膜病毒、单链和双链RNA病毒，以及DNA病毒均有明显的抑制作用，其抗病毒谱包含腺病毒、单纯疱疹病毒、人类免疫缺陷病毒、轮状病毒等等。目前对异黄酮的抗病毒机理还未能完全阐明，有报道说异黄酮可以干扰病毒蛋白的转录和包膜的形成，还有报到说异黄酮可以刺激机体分泌细胞因子以对抗病毒。目前的研究结果显示的大都是宿主和病毒的共同效应。目前，病毒的感染模型和异黄酮抗病毒剂量的选择，是研究的重点[25]。

4.2.7 免疫调节

大豆异黄酮早已被证实有增强机体免疫力的作用，目前的研究，已经从整体的免疫效果观察，深入到免疫机理的探讨以及不同型的异黄酮免疫效果的比较。国内李长彪等[26]分别以糖苷型和苷元型大豆异黄酮掺人饲料喂养小鼠后，发现小鼠的T淋巴细胞、溶血素光密度值、巨噬细胞吞噬率均比阴性对照组有明显增加，苷元型异黄酮的免疫效果优于糖苷型。这表明大豆异黄酮能有效地提高小鼠非特异性免疫功能，以苷元型为主的纳豆异黄酮免疫效果强于糖苷型大豆异黄酮。

Sakai等[27]研究发现，染料木素可以压制机体内的抗原特异性的免疫反应，在体外环境可以抑制淋巴细胞的增殖，但是其免疫调节作用却不是负向的，它可以增强由NK细胞和T淋巴细胞介导的细胞毒作用，并且刺激T细胞分泌细胞因子(Cytokine)，细胞因子是免疫细胞分泌的具有生物活性的小分子糖蛋白，可作为细胞间的信号传导分子，介导免疫细胞之间的活性作用及炎症反应等。所以染料木素的免疫调节作用是正向的，且属于细胞介导型的。

国内贾海泉等[28]研究了大豆异黄酮对免疫系统辐射损伤的保护作用，他们发现，以137Cs为辐射源，用4Gy的辐射剂量作用于小鼠后，小鼠的非特异性免疫功能、细胞免疫功能和体液免疫功能都有一定程度的下降，说明辐射对免疫系统造成了严重损伤。在膳食中补充大豆异黄酮可以使上述损伤一定程度上得到减轻，对小鼠免疫系统损伤具有一定的防护作用，其作用机制有待进一步研究。

纳豆食品中，除了含有纳豆激酶、纳豆菌、维生素K2及苷元型异黄酮之外，还含有大豆的其他营养素和活性物质，如赖氨酸、皂甙、多糖、B族维生素及不饱和脂肪酸等，但尚未见报到这些物质的含量或活性在大豆和纳豆中有显著差异。纳豆的新活性物,多集中于新鲜纳豆的表层粘液质中，纳豆菌为需氧菌，所以纳豆的一些深加工产品，如纳豆饼干、纳豆粉、真空包装的纳豆，对纳豆活性物的保留程度很有限。市场上众多商家对纳豆功效及其机制的宣传，有夸大甚至虚假之嫌。我国FDA已经针对以纳豆中的活性物质为功效因子的保健食品出台了相关标准和规范，相信随着管理的规范化和消费者对纳豆更理性的认识，纳豆将会得到更客观的评价和更成熟的消费市场。 

参考文献（略）