纳豆激酶的研究进展

曹阳韩路拓

1.黑龙江省中医药科学院 150000；2.黑龙江省中医药大学 中医药博物馆 150000

纳豆激酶的研究进展

曹阳1韩路拓2

1.黑龙江省中医药科学院 150000；2.黑龙江省中医药大学 中医药博物馆 150000

枯草纳豆激酶是由枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis）分泌表达的一种碱性丝氨酸蛋白酶，具有极强的纤维蛋白溶解活性。研究表明，纳豆激酶纤溶活性强、副作用小，可用于开发溶栓药物。本文介绍了纳豆激酶的理化特性、制备过程以及纯化、纤溶活性的测定以及纳豆激酶的药理作用等方面的研究进展，为纳豆激酶的进一步开发利用奠定基础。

纳豆激酶；溶血栓；药理作用；研究进展

纳豆激酶（nattokinase，NK）是一种枯草杆菌蛋白激酶，是在纳豆发酵过程中由纳豆枯草杆菌产生的一种丝氨酸蛋白酶。该酶不仅具有明显的溶栓能力，还可以激活体内的纤溶酶原，从而增加内源性纤溶酶的量及强化其作用。与目前的溶栓剂相比，纳豆激酶半衰期长，溶栓能力强并能抗胰酶水解，在肠道稳定性好，并且生产成本更低，且口服有效，更安全。因此，近些年纳豆以及纳豆激酶的研究越来越受到人们的关注。

1 纳豆激酶的理化性质

Nakamura等[1]于1992年首次测定了纳豆芽孢杆菌NC2-1的1,473bp的纳豆激酶的全基因序列，根据纳豆激酶基因的DNA序列推测该激酶是由275个氨基酸残基组成的单链多肽，其准确分子量应为 27,728KD。纳豆激酶性质较稳定，50℃处理或经5次反复冻融仍能保持活性[2]。在pH 6-12下可以稳定存在，其最优pH为10.3 ～10.8，但其在酸性条件下无活性。Ca2+、Cu2+、Zn2+和 Al3+等金属离子对纳豆激酶的活性都有不同程度的抑制作用，Hg2+可使其完全失活，而Mg2+和Co2+对该酶则有激活作用。

2 纳豆激酶的纯化

纳豆激酶的纯化主要是将新鲜的发酵液离心后取上清液缓慢加入硫酸铵盐析，取盐析后沉淀物透析脱盐，依次经Sepharose CM FF离子交换层析、Surperdex 75凝胶层析等步骤进行分离纯化，并检验纯化效果[3]。

3 纳豆激酶的活性测定

纳豆激酶的活性反映了纳豆的作用功效，其活性测定是纳豆研究和质量控制中必需的关键技术之一。目前纳豆激酶的溶栓活力的测定方法主要有琼脂糖-纤维蛋白平板法、血清板法、纤维蛋白块溶解时间法（CLT法）、四胎底物法、酶联反应吸附法（ELISA法）[4]、聚丙烯酰胺纤维蛋白平板法[5]等。其中纤维蛋白平板法是目前最常用的纤溶酶溶栓活力测定方法，其原理是用琼脂糖作为固体支持，以凝血酶和纤维蛋白原作用后制成人工血栓平板，取纳豆激酶样品点于平板上，恒温孵育后利用溶解圈垂直直径的乘积（mm2）来表示纤溶活力。纤维蛋白平板法操作简便易行、可同时测定多个样品，但由于需要恒温孵育，因此恒温时间对酶活性测定影响更大。

4 纳豆激酶的药理作用

纳豆激酶是近年来众多具有口服溶纤作用的物质中最具有潜力的溶纤蛋白酶，对动物模型的研究不仅发现纳豆激酶具有较强的溶栓作用，同时还可抑制血栓的形成；另外，体外研究显示纳豆激酶能够降低红细胞聚积性，并且具有抗高血压和心力衰竭作用，因此在治疗高血压和心力衰竭等方面有待进一步研究。

4.1 溶血栓、抗血栓作用

NK在体内和体外均具有明显的溶栓效果，提高纤溶活性，增强抗凝作用。纳豆激酶低剂量临床应用可能更具安全性。Suzuki等[6]利用添加了纳豆的饲料来喂食股动脉大鼠，来研究大鼠内膜增厚和血栓溶解的情况，与正常喂食的大鼠为对照组相比，经纳豆喂食的大鼠内膜增厚受到抑制而且发现大鼠血栓从血管壁上脱离。并且通过优球蛋白凝块溶解时间（ECLT）来评估纤维蛋白溶解活性，结果表明ECLT显著缩短，损伤的股动脉内膜代表性区域明显减少。段智变等[7]利用20%FeCl3造家兔颈动脉血栓模型，实验组为家兔十二指肠肠腔注射纳豆激酶，以生理盐水注射为对照组，观察注射后凝血时间、凝血酶原时间、优球蛋白溶解时间和纤维蛋白原含量等，结果表明NK可以被肠道吸收，通过影响动物模型机体的纤溶系统和血凝系统来发挥溶栓作用，因此可以为将纳豆口服产品开发成溶栓药物或者保健品提供了理论依据。

4.2 调节血脂以及抗动脉粥样硬化作用

口服成熟纳豆对高脂血症模型动物的作用研究中发现，NK具有显著的抗氧化、调节血脂的功效。张莹等[8]利用纳豆激酶粗提液喂食具有高脂血症的家兔模型来观察纳豆激酶对家兔实验性高脂血症的调节作用，结果表明纳豆激酶粗提液高剂量组血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG )、 低密度脂蛋白胆固醇(LD L-C )值均显著低于模型组，高密度脂蛋白胆固醇(H D L-C )值显著高于模型组，说明纳豆激酶粗提液对脂质代谢失调有明显的改善和调节作用。

4.3 降血压和保护心肌缺血的用作

NK能溶解冠状动脉血栓，明显缩小血栓，促进再通血管，显著降低心肌缺血程度，缩小心肌梗死面积，减轻心肌梗死动物模型中血清中心肌型肌酸激酶同工酶活性。Hisa等[9]对健康人、心血管病人、透析病人连续2个月口服给予纳豆激酶胶囊进行纳豆激酶降低心血管疾病的临床实验。结果发现血浆中3种凝结因素纤维蛋白原与心血管病相关的因子Ⅷ和Ⅶ的水平持续下降有关，未发现明显的副作用。迟东升等[10]研究认为，N K可明显提高人体血液纤溶活性、降低凝血活性，显著增加动脉硬化组织 t - PA 血红素氧化酶m R NA的表达、减少血浆 PA I-1m RN A和蛋白的表达。

5 纳豆激酶的前景展望

近年来，“药食同源”、“治未病”、“养生”的概念深入人心，为了满足不同类别的消费群体，大力开发纳豆激酶保健食品和饮品，具有很大的发展前景与市场。

[1]Nakamura T,Yamagata Y,Ichishima E.Biosci Biotech Biochem,1992,56 (11):1869 -1871．

[2]周伏忠,陈晓飞,陈国参等.高活力纳豆激酶 制备及贮藏方法的初步研究[J].河南科学,2009,27 (6 ):675 - 677．

[3]祝健辉,杜连祥等.搞笑溶栓酶——纳豆激酶的纯化及酶学性质研究[J].微生物学通报，2006.33(1):68.

[4]李晶,王玉霞,王佳龙等.纳豆激酶活性测定方法的比较[J].黑龙江医药 ,2003 ,16(6) :507 - 509.

[5]赵明,潘映红,冯定胜等.薄层聚丙烯酰胺纤维蛋白平板法对纤溶酶活性的体外检测[J]. 四川师范大学学报(自然科学版),2005 ,28(2) :228 - 230.

[6]Suzuki Y,Kondo K,I chis e J,e t a1.Di et ar y suppl ementation with fermented soybeans suppr essesintimalthickeni ng [J]．Nutr tion,2003,19:261-264．

[7]段智变,江汉湖,张书霞等.纳豆激酶粗制液对家兔溶血栓作用及其机制研究[J].Acta Nutrimenta Sinica,2003, 25(1):46-49.

[8]张莹,胡雪芬,李伟萍等.纳豆激酶粗提液 对家兔实验性高脂血症的作用研究[ J]. 中国伤残医学,2010,4:49-51.

[9]Hsia C H,Shenb M C,Linc J S,et a1.Nattokinase decreases plasma levels of fibrinogen,factor Ⅶ,and factorⅧ in human subjects[J].Nutr.Res,2009,29(3): 190-196．

[10]迟东升,靳风霞, 阮新 民.纳豆激酶对动脉粥样硬化家兔凝血和纤溶功能的影响[J]．临床心血管病杂志,2008,24 (6):447-451.

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曹阳（1986-）女，黑龙江人，硕士，主要从事药理学研究