纳豆菌的研究和应用

《广州食品工业科技》 “益生菌、益生元与健康”研讨会论文集 Vo1．1g．增刊 (总 77) 文章篇号 ：1 007-2764(2003)增刊一0028—093 纳豆菌的研究和应用 王发祥 钟青萍 钟士清 (华南农业大学食品学院 广州 510642) 摘 要：主要介绍了近年来对纳豆茵、纳豆以及纳豆激酶的一些研究进展，并论述了研究和应用开发纳豆茵产品的前景和 存在的问题 。 关键词：纳豆菌；纳M -；纳豆激酶；研究；应用 纳豆菌是纳豆的生产菌种，是一组人体有益菌群， 在日本已经使用了 2000多年 。纳豆菌不仅具有分解蛋 白质、碳水化合物、脂肪等大分子物质的性能，使发 酵产品中富含氨基酸、有机酸、寡聚糖等多种易被人 体吸收的成分，而且在纳豆中还发现一些生理活性物 质而使纳豆具有多种保健功能，如溶血栓、抗肿瘤、 降血压、抗菌等作用，还可预防骨质疏松、提高蛋白 质的消化率、抗氧化等。纳豆菌还能分泌各种酶和维 生素，从而可促进小肠黏膜细胞的增殖，保证肠功能 的正常【1- 1。 近年来，世界上许多国家掀起了研究纳豆菌的热 潮 除了开发纳豆等多种保健食品外，对其代谢产物 纳豆激酶的研究也已成为当前一个重要的研究课题， 下面就近年来的有关纳豆菌的研究和应用概述如下。 1 纳豆菌 1905年日本人将产生纳豆粘性物质的一类菌作 为独立的纳豆菌提出。由于其生理生化等许多性质与 枯草杆菌相似，因此在 bergey的 《细菌学鉴定手册》 第 6版中将纳豆菌归在枯草杆菌中。但是由于用纳豆 菌以外的枯草杆菌接种蒸煮大豆不能产生纳豆特有的 粘性物质，这是由于仅纳豆菌对生物素具有专一的要 求性，因此在纳豆菌制造领域仍广泛使用纳豆菌这一 名称。比较纳豆菌和枯草杆菌的 DNA 碱基组成和碱 基排列，发现两者之间发生了形质转换和形质导入， 采用 DNA杂交法也发现两者的同源性非常高， 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 纳豆菌和枯草杆菌是同一种类I6J。 纳豆菌是对人体无病原性的安全菌株，经过食用 后在肠道生长，能在肠道生长几周，分泌各种酶和维 生素，促进小肠黏膜细胞的增殖I71。此外，纳豆菌还 能使肠道酸化而有利于铁、钙及维生素 D等的吸收。 纳豆菌可产生许多抗菌素，如杆菌肽、多粘菌素、2， 6一吡啶二羧酸等，有抑制沙门氏菌、伤寒菌和痢疾菌 等致病菌效果，起到抗菌素的作用，纳豆菌还可以清 除葡萄球肠毒素。因此，常食纳豆有壮体防病功效。 在 日本民间，纳豆已被长期用于治疗痢疾和伤寒等疾 病，它对革兰氏阴性菌有较大的拮抗性，特别对伤寒、 副伤寒、痢疾等传染病的作用较为明显，能有效的抑 制一些致病性大肠杆菌的生长[81L91。 2 纳豆 纳豆是日本传统的大豆发酵食品，由纳豆菌在一 定温度 、湿度下发酵蒸煮大豆制备而成 ，距今 已有 2000多年历史，民间常以纳豆药食两用，防治腹胀、 腹泻、水土不服、肠道感染等疾病L8J。生产纳豆的工 艺都是将大豆蒸煮后接种纳豆菌发酵而制得，大豆经 发酵后，由于细菌分泌的蛋白酶、肽酶等的作用，营 养价值大大提高。 研究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，每百克纳豆中含蛋白质 31．2g、脂肪 19．9g、碳水化合物 22．8g、钙 33 lmg、铁 13．7mg[8J。 更为重要的是纳豆还含有其他食品所不含有的纳豆菌 和各种生物酶，如蛋 白酶、淀粉酶、脂酶、纤维素酶 和脲酶等。因此，将大豆加工成纳豆后其营养价值倍 】 。 此外，纳豆还具有一定的保健功效，有关纳豆 营养保健功能的研究很多，主要可以概括以下几个方 面：溶解血栓，防治心脑血管栓塞I1引，在日本民问， 纳豆是治疗心脑血管疾病的良 8】；抗菌及降解毒素 的作用pⅡ 1；防癌、抗癌、阻止动脉粥样硬化[3,10,121； 助消化、维持 胃肠道健康[31；防治骨质疏松症【3】f 1； 清除体 内放射性元素I3l；降血压作用[31等。 纳豆的制作工艺分传统法和工业法两种，传统法 依地区和配方不同而各有差异，工业法比较统一，鞠 洪荣I1 ul对其主要的 4种传统生产方法及工业法做了 综述和比较，并对我国发展纳豆这项事业提出了自己 维普资讯 http://www.cqvip.com 《广州食品工业科技》 的观点和展望。 3 纳豆激酶 “益生菌、益生元与健康”研讨会论文集 Vo1．19．增刊(总 77) 纳豆激酶 (Nattokinase，NK)是日本须见洋行于 1987年首次从 日本传统大豆发酵食品纳豆中发现并 提取 到的一种具有强烈溶栓作用 的丝氨 酸蛋 白酶 [13】，实验研究证实该酶不仅易于提取，溶栓效果好， 成本低廉，而且由于它来源于食品，无任何毒副作用 [14】，较 目前已开发研制的一些溶栓药物 (如尿激酶， 蚓激酶 ，t-PA等)具有独特的优越性，因此国内外学 者认为它极有可能成为新一代抗栓药物。 纳豆激 酶是类似枯草杆菌蛋白酶的丝氨酸蛋 白 酶，它是由275个氨基酸组成的单链多肽，不含二硫 键，分子量依测定方法不同在 27300"~35000道尔顿不 等，根据氨基酸序列计算准确的分子量为 27728[6l。 有关纳豆激酶生化性质的研究报道，在日本已有很多， 国内有关纳豆的研究报道也 8O％以上集中在对纳豆 激酶的研究。其成果主要有：培养条件和发酵工艺优 化 ¨一"】， 目 前 报 道 的 最 高 产 酶 量 可 达 1314．48IU／mlt J；分离纯化及其酶学特性等生化性质 [I8-20]；活性测定方法，纳豆激酶的测定方法多样，各 有优缺点，目前主要有纤维蛋白平板法、纤维蛋白溶 解时间法 (CLT)、四肽底物法、血清板法、酶联免疫 吸附法 (ELISA)，其中仍然以前两种最为经典L2lJ；分 子生物学特性，包括 NK基因的序列、克隆及表达， NK 分子的结构功能和改造，NK 的生产调控机制， NK与其它枯草杆菌蛋白酶的同源性比较等l2 。 对纳豆激酶的研究时间尚只有十多年，对其了解 还不是很深入，但随着人们对它研究的深入和加强， 随着 NK分子生物学研究的不断发展，基因 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 技术 也会为纳豆激酶的研究和工业化生产提供前所未有的 手段和可能，纳豆激酶的研究势必为开发新型溶血栓 药物提供一条崭新的途径。 4 相关产品 由于纳豆菌本身的保健功能和菌株特点，以及纳 豆对身体的营养保健功效愈来愈得到科学的证实，利 用纳豆菌进行相关的产品开发已是世界各国研究的一 个热点和新课题。纳豆作为食品以其丰富的营养、多 样的生理调节机能以及神秘的药效而闻名于世。纳豆 一 直是 日本国民食物构成的重要组成部分，据统计， A--战结束后，日本纳豆的消费量逐年上升，用于制 作纳豆的大豆到 1998年达 l2万吨。对纳豆进行系统 研究的部门和科技工作者也在不断增加，新产品的开 发和新的成果不断投向市场【1刚。我国为大豆的故乡， 而且也已经对纳豆进行了大量的研究，而且类似纳豆 的生产技术流传各地，但纳豆产品尚不多见，所以我 们应加快纳豆在我国商品化生产的步伐 。 目前，心血管疾病正 日益严重地危害着人们的健 康，已成为人类死亡的主要原因之一。因此研制具有 溶栓功能的保健食品及新型口服溶栓制剂已成为当务 之急。纳豆激酶的发现和研究为解决这一现实问题提 供了新的途径，而纳豆激酶的很多优点 J也是其成为 治疗血栓的药品的前景十分广阔。微生物酶制剂 已是 今后酶制剂的方 向，目前，我国一种纳豆激酶制剂一 一 恩开胶囊的生产 已进入中试阶段 。 由于纳豆菌具有芽孢，因而能耐盐耐碱、耐高温 及耐挤压，在加工过程及通过酸性胃环境中均能保持 高度的稳定性。因此纳豆菌是微生态制剂的理想生产 菌株。但利用纳豆菌生产微生态制剂，国内已有单位 着手研究，但尚未见相关报道，而国外也仅在 日本有 相关的研究报道。胡景柱等人 把纳豆加工成冻干 粉的研究，这也是纳豆菌产品开发的新思路。目前， 纳豆菌在日本已被批准为健胃药品上市L7J。 5 ·结束语 随着各国对纳豆菌研究的不断深入，随着分子生 物学的发展，使对纳豆菌及其纳豆激酶等产物的分子 改造、修饰以及生产调控成为可能，相关的研究和产 品也会不断出现。可以相信，在我国乃至整个世界， 功能性食品纳豆及其纳豆菌相关产品的研究和开发， 市场前景，方兴未艾。 参考文献 l Sumi H．，Hamada H．，Tsushima H，et a1．A novel fibrinolytic enzyme(nattokinase)in lhe vegetable cheese natto：a typical and popular soybean food in lhe Japan ese diet．Exerientia． 1987，43(10)：1 l lO 2 EsakiH．，OnozakiH．，Osawa T．．Antioxidative activityoffer- mented soybean products．ACS-symp-ser．1974-1994．(546)：353 3 钟青萍，王斌，石木标．多功能保健食品——纳豆．2002年广 州市微生物学会年会论文集：12～16 4 Sumi H．Antibacterial Activity ofBacillus natto-Growth inhi． 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words：direct．fed microbials；intestinal flora；mechanism 维普资讯 http://www.cqvip.com