劉超群
(北方民族大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
納豆是一種起源古老而傳統(tǒng)的可食用發(fā)酵產(chǎn)品,其類似于豆豉,至今有上千年的歷史文化[1]。納豆是以大豆為原料經(jīng)草枯芽孢桿菌發(fā)酵而來(lái)的,具有溶血栓、抗腫瘤、降血壓、防止骨質(zhì)疏松、抗菌消毒等生理功能[2]。其最主要的功能是能夠溶解人體內(nèi)難以溶解的纖維蛋白。血栓一直是老年性心血管疾病難題,原因是血栓中含有一種不溶性纖維蛋白,而納豆激酶能有效地溶解血栓中的不溶性纖維蛋白,因此納豆激酶成為了新一代的醫(yī)用溶栓劑,也作為一種能預(yù)防血管栓塞的保健食品被人們所接受。
國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)其基本性質(zhì)、作用、制備方法及純化技術(shù)方面的研究都取得了很大的成就。而且納豆的保健功效都是通過(guò)納豆激酶來(lái)反映的,在1987年就有學(xué)者發(fā)現(xiàn)納豆激酶有很強(qiáng)的溶栓功能,所以納豆激酶的活性對(duì)其保健功效至關(guān)重要。
表1 大豆組和綠豆組的納豆激酶OD值
納豆菌購(gòu)自吉林省雁鳴湖大豆生物科技有限責(zé)任公司,對(duì)甲基苯磺酰-L-精氨酸甲酯、15%三氯醋酸、10%亞硫酸鈉、5%變色酸、2%高錳酸鉀均購(gòu)自天津市大茂試劑廠,pH值為8的磷酸緩沖溶液購(gòu)自上海雙螺旋生物科技有限公司。
水浴鍋(太倉(cāng)市華利達(dá)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);MS304S分析天平(奧豪斯儀器(常州)有限公司);自動(dòng)生化分析儀 ADVIA 1800(西門子公司)。
大豆經(jīng)精選后清洗,經(jīng)高溫滅菌1 h后,在無(wú)菌條件下按原料重量 2%~4%的接種量接種納豆芽孢桿菌,之后于37℃、85%濕度條件下的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中發(fā)酵培養(yǎng)24~36 h即可。
納豆激酶活性采用TAME法測(cè)定[3],以大豆和綠豆為原料進(jìn)行納豆發(fā)酵,每4 h(從發(fā)酵至成熟時(shí)間48 h內(nèi))提取1次納豆制品上清液,分別加入TAME、pH值為8的磷酸鹽緩沖液和上清液,并設(shè)置空白對(duì)照組和重復(fù)組,空白管以磷酸鹽緩沖液代替。在37℃水浴鍋中放置0.5 h后即進(jìn)行降溫,同時(shí)加入15%三氯醋酸、2%高錳酸鉀、10%亞硫酸鈉和5%變色酸,放入沸水浴中顯色反應(yīng)25 min,取出后冷水浴冷卻,測(cè)定其在574 nm處的吸光度。具體數(shù)值見表1。
經(jīng)發(fā)酵后的兩種豆類色澤透亮,且表面裹有薄薄一層微黃絲狀物質(zhì)。納豆激酶粗制品就是將其研磨成粉狀。將納豆制品從接種至發(fā)酵完成過(guò)程中的不同時(shí)間段檢測(cè)其OD值,結(jié)果表明,兩種原材料的納豆激酶在0~12 h活性逐漸增強(qiáng),12 h活性最強(qiáng)(大豆為2.230,綠豆為1.679),12 h后逐漸減弱,至20 h接近失活。兩種材料的納豆制品從接種至發(fā)酵完成過(guò)程中,以大豆為原材料的納豆激酶活性大于以綠豆為原材料的納豆制品。
據(jù)報(bào)道,目前全球中老年每年因患血栓死亡人數(shù)高達(dá)1 500萬(wàn),而中國(guó)就約有300萬(wàn),血栓疾病嚴(yán)重影響著人類的健康[4],所以開發(fā)溶栓型藥物迫在眉睫。目前溶栓型藥物大多數(shù)副作用大、價(jià)格昂貴且都是注射用藥,增加了臨床治療的難度,而納豆激酶的高溶栓特性、價(jià)格便宜且高效就滿足了條件。其可以溶解血栓、預(yù)防和改善心腦血管和高血壓等疾病。有學(xué)者通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)表明,納豆粗提物可降低血脂水平,在降低血液黏度方面有很顯著的效果[5],同時(shí)由于納豆激酶具有可口服、安全性高、價(jià)格低和纖溶活力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),成為近年來(lái)溶栓類產(chǎn)品開發(fā)研究的熱點(diǎn)[6]。
測(cè)定納豆激酶活性的方法,根據(jù)測(cè)定原理可大致分為2種:一種是以納豆激酶的水解活性為基礎(chǔ)來(lái)測(cè)定其活性,如TAME法;另外一種是利用溶解纖維蛋白的特性測(cè)定其活性,如纖維蛋白平板法等。熊迎新等通過(guò)對(duì)TAME法和纖維蛋白平板法進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)TAME法因靈敏度高、操作簡(jiǎn)便,可作為一種常規(guī)檢測(cè)方法。其是利用常規(guī)納豆菌株在一定條件下發(fā)酵得到兩種原料的納豆激酶粗制品,所以本試驗(yàn)以市場(chǎng)上普通的大豆和綠豆為原料,活性測(cè)定采用TAME底物法。結(jié)果表明,兩種納豆制品的最佳食用時(shí)間為發(fā)酵至12 h左右,在這個(gè)時(shí)間段納豆激酶的活性最強(qiáng),藥用、保健功效最佳,且以大豆為材料的納豆制品的納豆激酶活性大于綠豆材料納豆制品。納豆及納豆激酶擁有的這些功能優(yōu)勢(shì)為開發(fā)溶栓型藥物和保健品奠定了理論基礎(chǔ)。提純的納豆激酶經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的加工開發(fā)為藥物指日可待,能最大限度地發(fā)揮納豆激酶在溶血栓和降血脂方面的功效,造福于人類健康。
[1]高瑞萍,劉輝,劉嘉,等.納豆的研究進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵科技,2011,47(01):23-26.
[2]代增英,馮建嶺,李迎秋,等.納豆及納豆激酶的研究進(jìn)展[J].山東食品發(fā)酵,2013(01):46-50.
[3]熊迎新,尹宗寧,楊超,等.納豆激酶活性測(cè)定方法的研究[J].藥物生物技術(shù),2006(02):140-143.
[4]劉蒞欣,胡桃紅.血栓性疾病抗栓治療的研究進(jìn)展[J].中國(guó)臨床醫(yī)生,2013,41(05):1-3.
[5]徐章華,邵玉芬,朱國(guó)輝.蘇子油對(duì)大鼠血脂及血液流變性的影響[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),1997,19(01):11-15.
[6]CAI D,W EI X,QIU Y,et al.High-level expression of nattokinase in Bacillus liche niformis by manipulating signal peptide and signal pepti-dase[J].J Appl Microbiol,2016,121(03):704-712.