纳豆的保健作用及应用前景

张凯淇，于 泽，孔祥佳，王 璇，赵文迪，任静怡

（河北农业大学 理工学院，河北 沧州 061100）

1 纳豆的起源与发展

纳豆（Natto）是由大豆等豆类经纳豆菌（Bacillus natto）发酵而成的一类豆制品[1]，具有一定的黏性，有不良气味，其拥有豆类物质的营养价值[2]，能加快蛋白质类营养物质的消化吸收速率，不仅如此，在纳豆发酵的过程中，能产生多种活性物质，具有调节生物身体机能的保健作用[3]。据史料记载，纳豆自秦汉以来开始制作，可知纳豆源于中国[4]，盛行于日本，在中日两国之间传播迅速，目前已经归入日本药食同源保健品行列[5]。纳豆从中国传入日本后，根据日本的风土对纳豆的制作方式进行了更改，用大酱代替了豆豉等，成为地方的有名特产。国人对于纳豆的研究自1990年中后期开始，近年来，因为其特殊的保健功能，逐步成为研究的热点，在保健品行业的应用越来越广泛。

2 纳豆的营养价值

制作纳豆的原材料为大豆，因此纳豆富含大豆中的营养物质，如蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质等[6]。大豆的蛋白质不易溶解，但是将大豆做成纳豆之后，蛋白质则变成可溶性的氨基酸，在此过程中还能产生酵素，有助于机体肠胃消化吸收，其蛋白质含量可高达10%，不仅如此，纳豆中还具有保健作用的功能活性因子、纳豆激酶蛋白酶、纳豆异黄酮、皂青素、维K2等，并能诱发干扰素的产生[7]。纳豆中的皂青素有助于预防大肠癌，并且能软化血管，异黄酮类物质通过氧化人机体内的酶类可达到清除致癌物质的目的，并且能延缓衰老。纳豆在发酵过程中会产生黏性物质，被覆胃肠道黏膜表面上，因而可保护胃肠[8-9]，并且在饮酒的过程中可缓解酒精的作用，不易喝醉。

3 纳豆的保健作用

3.1 溶解血栓[10]

纳豆中含有大量的纳豆激酶（Natokinase），此种酶为专一溶解纤维蛋白酶，既能激活人体血栓溶解系统，同时又可以改善血液的循环，预防脑血栓等疾病[11-12]。其溶解血栓可通过直接作用于血栓将血栓溶解，也可以通过激活机体的血栓溶解系统将血栓溶解[13]。Guo H Y等人[14]分离大鼠的右颈动脉，利用滤纸条诱导大脑中血栓的形成，注射纳豆激酶后，经流量计测量后，发现血栓基本没有形成，由此可知，纳豆激酶基本阻止了血栓的形成。纳豆激酶还可以通过抗氧化而防止血栓的形成。Wu H等人[15]发现纳豆激酶可以通过打破炎症、氧化应激和血栓形成之间的循环，从而发挥抗血栓的作用，此发现为纳豆激酶防控血栓提供了新的见解。不仅如此，纳豆激酶还可以改善血液循环，Hsia C H等人[16]研究证实了纳豆激酶在体内有良好的溶血栓效果，并且纤维蛋白原和凝血因子在减少。谢嵩等人[17]已测定出纳豆激酶的活性，发现纳豆激酶冻干粉能显著降低总的胆固醇水平，并且能降低血脂。

3.2 降血压、血脂[18]

Song Yahui等人[19]将菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）接种到纳豆芽孢杆菌中，通过发酵产生具有高ACE抑制活性的肽（RBPs），结果显示RBPs治疗8周后可显著降低自发性高血压大鼠的收缩压和舒张压，减轻肾脏、胸主动脉和心脏的损伤。同时，RBPs还能抑制RAS信号通路的表达，维持血管内皮细胞NO/ET-1的分泌平衡，抑制心脏TGF-β/Smad通路。最引人注目的是，RBPs还可以通过降低厚壁菌和拟杆菌之间的比例，提高某些属的相对丰度来改善肠道菌群。

Lu Yaqian等人[20]通过试验探究出纳豆芽孢杆菌和红曲霉发酵花生粕提取物对高脂饮食小鼠降血脂作用的可能性，纳豆、红曲霉发酵的花生粕提取物能有效改善高脂饮食引起的小鼠高脂血症，通过调节瘦素和血脂水平，保护肠道黏膜屏障，为其抗高脂血症作用提供依据，为产业化开发提供研究基础。李秀凉等人[21]利用菜用大豆等外品作为原料，通过纳豆枯草芽孢杆菌发酵来提高其中总黄酮的含量，为提高菜用大豆产品的附加值提供理论支持。结果表明，利用纳豆芽孢杆菌发酵菜用大豆，能显著提高其中的总黄酮含量。该黄酮提取物具有预防和缓解高脂饮食小鼠血脂升高的效果。

3.3 抗癌、抗氧化

纳豆中的异黄酮对人类机体具有抗氧化、抗肿瘤的作用。酮类物质中的酚羟基与多出来的自由基进行自由结合，这样过氧化反应便不能发生，不仅如此，异黄酮物质能促进淋巴细胞进行增殖，并且与自由基结合的过程中清除了氧自由基，自由基的减少使人体机能抗氧化能力提高，并且免疫水平有所提升[22]。Uifalean A等人[23]经研究得出异黄酮可以通过调节葡萄糖的控制癌细胞的增殖或死亡。不仅如此，异黄酮还能通过结合雌激素受体来诱导癌细胞凋亡、抑制多种癌细胞增殖。Chou HsinYu等人[24]从纳豆中分离出纳豆冷冻干燥提取物（NFDE）和纳豆水提取物（NWE）被评估为潜在的抗黑色素瘤剂。试验显示，NFDE和NWE具有明显的抗黑色素瘤作用，且呈剂量依赖性，对正常皮肤细胞（包括Hs68、HaCaT和ADSCs）的影响较小。NFDE和NWE处理通过抑制AMP活化蛋白激酶（AMPK）增加癌细胞的氧化应激，引起细胞凋亡。

3.4 调节肠胃、预防便秘

纳豆中含有丰富的膳食纤维，能刺激肠道的蠕动，加快身体内毒素的排除，并且纳豆中多种益生菌可以调节肠道菌群的平衡，预防便秘[25]。前人的研究显示，皂苷会破坏斑马鱼类生物肠道黏膜的形态，Tian J等人[26]通过在饮食中添加丙氨酸谷氨酰促进碳水化合物的分解，减轻肠道损伤，从而达到改善肠道的效果。Zhou Lvqi等人[27]研究探讨出了纳豆中纳豆激酶（Nattokinase，NK）对葡聚糖硫酸钠（Dextran sulfate sodium，DSS）诱导的慢性结肠炎的保护作用及其机制。NK显著减轻DSS诱导的慢性结肠炎的临床症状和病理损害，NK还抑制DSS诱导的结肠组织促炎细胞因子的产生，黏膜完整性由NK维持。此外，纳豆激酶通过降低厚壁菌数量和增加拟杆菌数量，逆转DSS诱导的细菌群落多样性下降和肠道微生物失衡。色氨酸（Tryptophan，Trp）代谢分析显示，NK抑制慢性结肠炎患者Trp分解代谢尤其是Kynurenin（Kyn）通路。此外，NK显著下调慢性结肠炎小鼠IDO-1蛋白表达。总之，研究表明NK可通过调节肠道微生物素来减轻DSS诱导的慢性结肠炎，纳豆酶不仅具有激活纤溶酶原的作用，而且具有稳定肠道温度和pH值作用[28]。

3.5 调节肝功能

皂苷类物质广泛存在于豆科植物中，由疏水基团组成，通过酯糖苷键与亲水性糖基进行连接。皂苷可以缓解肝细胞损伤，调节肝脏胆固醇等问题，Takeshi Y等人[29]利用虹鳟鱼研究出皂苷对肝脏形态的影响，得出皂苷具有胆汁酸结合的能力的结论，能调节肝脏损伤。不仅如此，皂苷能抑制胆固醇的吸收，Vinarova L等人[30]研究发现，在胆固醇中添加皂苷的提取物，可降低胆固醇在水消化介质中的增溶作用。

3.6 其他

在近期的研究中，刘东华等人[31]发现在纳豆中含有与猪胰脏中相同的胰肽酶，此类胰肽酶已经用于高血糖的治疗。因此，纳豆在血糖控制方便也具有很高的开发潜力。蔡谋善等人[32]发现纤溶蛋白酶可用于阿尔茨海默症的治疗，能溶解淀粉样蛋白。Chu J X等人[33]采用纳豆芽孢杆菌发酵小米麸，研究其膳食纤维的结构、理化和功能特性的变化。结果表明，纳豆发酵使可溶性膳食纤维（Dietary fibe，DF）含量由2.3%提高到13.2%，可溶性DF与不溶性DF比值由3.1%提高到19.9%。同样，在发酵过程中，微生物发酵将蛋白水解为多肽和游离氨基酸等物质，极大地提高了蛋白质消化吸收率。

4 纳豆的应用

纳豆作为百年历史的食物，因为其拥有特殊的氨味而大众接受程度较低，目前已经开发出一系列纳豆类产品，包括纳豆饼干、纳豆调味品等，以及纳豆复合饮料等纳豆食品，这些产品以纳豆为原料，添加其他辅料，既满足了纳豆自身的营养，同时也掩盖了其特殊的味道，能满足大众口味。除此之外，纳豆中含有纳豆菌，在人体内能形成适宜有益菌生长的无菌环境[34]，并且对常见的污染食品微生物具有拮抗作用，还可以作为天然食品防腐剂使用，起到抑制致病菌的作用，灭活葡萄球菌肠毒素；纳豆菌还可以和其他多种菌种进行相互作用，从而调节水体中微生态平衡，将水体中的有机物和无机物分解，可以改良水质，给水生动物提供良好的养殖环境和充足的养料。

5 结语

随着我国经济的快速发展，人民的生活水平在不断提高，高血压、糖尿病、血栓等病症逐渐增多，预防和治疗以上疾病的药物有很大的市场需求，恰巧纳豆兼具抗癌、降血压、溶栓、抗氧化等保健功效，营养价值十分丰富，富含多种维生素、矿物质和酶等，可作为传统的食品，有益于身心健康。另外，目前全球的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情肆虐，有关研究表明，重型患者的凝血功能发生异常，感染COVID-19后，导致血管内皮细胞发生损伤[35]，并会慢性凝血，极易形成血栓，导致器官衰竭而危害生命，基于纳豆所具有的溶栓效果，已将其作为重型患者的辅助治疗方案，具有一定的临床研究价值。基于以上优点，纳豆的研究与应用已较为成熟，相关公司应加强产品管理，改善风味，丰富自身价值；同时，增强其营养价值和功效，制定相关统一标准，使纳豆市场更具高效化和规模化。相信纳豆会得到更多消费者的接受和认可，进一步促进大众的健康水平。