納豆的保健功效及應(yīng)用前景*

聶冰秀，顧 悅，張承泰，季瑞雪，任潔萍，曹榮安

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 大慶 163319）

納豆是以豆類為主要原料經(jīng)枯草桿菌發(fā)酵而制成的一種具有特殊氣味的豆制品，納豆起源于中國，在日本作為主要保健食品已有1 000多年歷史，現(xiàn)已成為日本乃至全世界的一種藥食同源保健食品[1]。納豆具有諸多保健功效，對于納豆的研究與應(yīng)用也越發(fā)廣泛，本文對納豆的研究應(yīng)用進行總結(jié)，希望對納豆的發(fā)展提供一定參考。

1 納豆的起源與發(fā)展

納豆源于中國，興于日本。據(jù)日本古書《和漢三才圖會》記載：“納豆自秦漢以來開始制作”，由禪僧從中國傳播到日本寺廟，所以納豆首先在寺廟得到發(fā)展[2]。日本人食用納豆有上千年歷史，中國對于納豆的研究從20世紀(jì)90年代中后期逐步開始，近年來納豆因其特殊的生理功能成為研究熱點，其在保健食品行業(yè)和其他行業(yè)應(yīng)用越發(fā)廣泛。

2 納豆的營養(yǎng)價值

制作納豆的主要原料是大豆，同時也可以加入其它成分，例如薏米、蕎麥、花生、黑豆、蠶豆、豌豆、赤小豆、鷹嘴豆及小麥胚芽等，加入的枯草桿菌能在人體腸道中生長增殖，分泌多種酶和維生素，營養(yǎng)價值極高。有研究表明納豆成分包括：水61.8%、粗蛋白質(zhì)9.26%、粗脂肪8.17%、碳水化合物6.09%、粗纖維素2.2%、灰分1.86%。納豆內(nèi)含有19種氨基酸和維生素K2、葉酸、生育酚等多種維生素、22種礦物元素，富含不飽和脂肪酸、食用纖維素，同時還含有具有醫(yī)療保健作用的大豆磷脂、皂苷類、低聚糖、粗多糖、異黃酮、吡啶二羧酸和納豆激酶、超氧化歧化酶、蛋白酶、糖化酶、纖維素酶、果膠酶、淀粉酶等微生物發(fā)酵產(chǎn)生的活性酶，并能誘發(fā)干擾素的產(chǎn)生[3]。

3 納豆的保健功效

3.1 溶解血栓

1987年日本的Sumi博士[4]首次從日本傳統(tǒng)食品納豆中分離出一種堿性蛋白酶，通過該酶對狗的血栓的應(yīng)用，證實了該酶具有很強的溶解血栓作用，故將該酶命名為納豆激酶（Nattokinase，NK）。納豆激酶通過刺激血管的內(nèi)皮細(xì)胞，產(chǎn)生出組織型纖溶酶原激活劑(t-PA)，t-PA將纖溶酶原激活為纖溶酶，溶解纖維蛋白，即溶解血栓，同時將人體內(nèi)的尿激酶原激活為尿激酶，尿激酶與t-PA共同激活纖溶酶原，從而產(chǎn)生了溶解血栓效果[5]。同其他溶血栓藥物相比，納豆激酶安全性最高且來源廣泛、高效、天然、無毒、安全性高、無副作用，易于被人體吸收、可直接口服、價格低廉，所以納豆激酶有望開發(fā)成為一種安全的食用血栓預(yù)防劑[6]。

3.2 抗癌

美國國家癌癥研究所在植物（水果、蔬菜等）尋找抗癌化合物，研究發(fā)現(xiàn)，大豆含有5大類抗癌化合物：異黃酮、蛋白酶抑制劑、皂苷、植物甾醇和植酸化合物。納豆所含抗癌物質(zhì)的數(shù)量和含量都高于原料大豆，可有效預(yù)防乳腺癌、大腸癌等眾多癌癥[7]，同時納豆自身含有許多活性物質(zhì)，如皂苷素、維生素B2、維生素E等，經(jīng)常食用可去除體內(nèi)產(chǎn)生的致癌物質(zhì)，預(yù)防癌癥發(fā)生，除此之外，納豆中還含有豐富的納豆菌，納豆菌本身也可有效破壞或殺死癌細(xì)胞，并可刺激免疫系統(tǒng)誘發(fā)干擾素產(chǎn)生，起到抑制癌癥的功效[8]。將Ehrlich肉瘤移植到鼠的左右足皮下，2～3 d后，在右足部注入納豆菌，11 d后觀察，右足沒有癌細(xì)胞生成，而左足有癌細(xì)胞生長，證實納豆菌能抑制癌細(xì)胞生長[9]。通過體外細(xì)胞培養(yǎng)實驗也揭示了納豆中含有的抗癌活性物質(zhì)是一種含30～32個碳的直鏈飽和烴，其中三十一碳烴在納豆中含量最多，活性也最高。目前研究證實，納豆中含有的4’,5,7—三羥異黃酮(genistein)，是納豆中起抗癌作用的主要物質(zhì)，其含量是豆腐和豆奶中的5倍[10]。

3.3 抗菌消毒

納豆中起到抗菌消毒作用的是納豆周圍黏性物質(zhì)中含有的大量納豆菌及其代謝物，納豆菌是“公認(rèn)安全”（GRAS）的微生物，是一種非常符合人類腸道所需要的益生菌，可在人體胃腸道中生產(chǎn)出多種抗菌物質(zhì)[7]，如：桿菌肽、多黏菌素、2,6-吡啶二羧酸等，這些物質(zhì)對細(xì)菌、酵母和霉菌、大腸桿菌、葡萄球菌和革蘭氏陽性菌均具有一定的抗菌活性[6]。張錦華等研究納豆菌及其提取物對仔豬腸道幾種常見菌的體外抑菌作用，結(jié)果表明，納豆菌對大腸桿菌、葡萄球菌抑菌作用最明顯，對球腸菌、沙門氏菌抑菌作用較弱，對乳酸菌幾乎無抑菌作用[11]。王繼偉等研究發(fā)現(xiàn)，納豆芽孢桿菌次生代謝產(chǎn)物在抑制金黃色葡萄球菌及根霉等微生物方面效果很好，抑菌效果類似于那他霉素、乳酸鏈球菌素，具有廣譜抗菌作用，對革蘭氏陽性菌的抑菌效果尤其顯著[12]。

3.4 防止骨質(zhì)疏松

人在生長過程中不斷進行骨代謝，以滿足人體對內(nèi)外部生長環(huán)境所需。納豆中含有豐富的維生素K2，100 g 納豆中約含 1 000 μg 維生素 K2，可促進生成骨蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)可與鈣共同生成骨質(zhì)，增加骨密度，從而有效地防治骨質(zhì)疏松癥，進食100 g納豆4 h后血液中維生素K2的濃度最高可達原來的54倍。東京大學(xué)醫(yī)學(xué)部曾對6 000例60歲以上的骨質(zhì)疏松患者進行了調(diào)查研究，結(jié)果表明，服用維生素K2不僅可以減緩腰痛，而且骨骼重量也增加了。易患骨折人血液中維生素K2的濃度僅是健康人的50%左右，常吃納豆可以預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥[13]。

3.5 抗衰老、抗氧化

納豆提取物中含有大量的抗氧化物質(zhì)，如卵磷脂、異黃酮、超氧化物歧化酶、維生素E等[7]，經(jīng)常食用可以預(yù)防氧化性物質(zhì)對于人體造成的傷害，納豆中粗抗氧化劑提取物對不飽和脂肪酸和細(xì)胞顯示的抗氧化效果與相同質(zhì)量的維生素E相當(dāng)或效果更好。將未發(fā)酵的大豆與納豆對比試驗顯示，納豆可以抑制脂肪氧化的91%，而未發(fā)酵的只能抑制13%[14]。經(jīng)常食用納豆能夠調(diào)節(jié)皮膚細(xì)胞表水和脂肪平衡，促進血液循環(huán)，改善皮膚彈性，使皮膚光潔柔軟，達到延緩衰老的功效[8]。

3.6 降血壓

納豆周圍黏性物質(zhì)中含有降血壓作用的ACE抑制肽，它是一種膜結(jié)合的二肽羧基酶，在體內(nèi)腎素-血管緊張素系統(tǒng)和激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)這對相互拮抗體系中，對血壓調(diào)節(jié)起著重要作用[15]。

3.7 調(diào)節(jié)腸胃

大豆中約含28%碳水化合物，其中2/3是半纖維素、纖維素和木質(zhì)素等食物纖維，大豆經(jīng)發(fā)酵成為納豆時，食物纖維含量不變，因此經(jīng)常食用納豆可起到防止甘油三酯的增加、降低血清膽固醇及防止便秘等效果。另外，食用納豆后，納豆菌在人體腸道中發(fā)芽增殖，能在腸內(nèi)生活幾周，分泌各種酶和維生素，促進雙歧桿菌增殖，調(diào)節(jié)腸道菌群微生態(tài)平衡，保證腸功能的正常。吳德華等人研究表明，納豆菌通過人體消化道之后可定植于腸道中，對維持并調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡起著重要作用[16]。

3.8 提高蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率

納豆含有多種酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂酶、纖維素酶和脲酶等，特別是堿性蛋白酶和α-淀粉酶，這些酶可將納豆中蛋白質(zhì)分解為易于人體消化吸收的成分，大豆蛋白的消化率從原來的50%增加到90%以上，使納豆成為極易消化的植物性高蛋白食品[17]。據(jù)報道，有50%～60%的大豆蛋白轉(zhuǎn)化成肽和氨基酸。納豆菌發(fā)酵的大豆不僅含有大豆的全部營養(yǎng)，必需氨基酸含量高，而且擁有其他食品都不能替代的特殊營養(yǎng)成分[18]。

4 納豆制作

納豆制作方法多種多樣，可根據(jù)制作需求采取不同制作途徑（接種或納豆桿菌的培養(yǎng)）以獲得納豆制品，現(xiàn)介紹兩種納豆制作方法。

4.1 納豆制作方法1

（1）原料處理：精選無蟲咬、無霉?fàn)€的大豆或其他農(nóng)作物，搓洗干凈，直至細(xì)孔中無沙子等雜質(zhì)。

（2）浸泡：大豆與水的含量比例為1∶3，根據(jù)季節(jié)選擇適宜浸泡時間，夏天8～12 h、冬天20 h。

（3）蒸煮：高壓鍋內(nèi)121℃蒸煮25 min。

（4）接種：將蒸熟的大豆無菌轉(zhuǎn)移到滅菌盆或罐內(nèi)，將混合液 （10 mL水、約0.1%鹽、0.02%糖、0.001%納豆桿菌芽胞）噴灑于大豆中攪拌均勻。

（5）發(fā)酵：將納豆桿菌種子液接入，40～41℃下發(fā)酵14～20 h。

（6）后熟：在 0 ℃（或一般冷藏）保存近 l周[19]。

4.2 納豆制作方法2

（1）原料處理：精選無蟲咬、無霉?fàn)€的大豆或其他農(nóng)作物，搓洗干凈，直至細(xì)孔中無沙子等雜質(zhì)。

（2）浸泡：大豆與水的含量比例為 1：3，根據(jù)季節(jié)選擇適宜浸泡時間，夏天8～12 h、冬天20 h。

（3）蒸煮：高壓鍋內(nèi)121℃蒸煮25 min、冷卻至40℃。

（4）納豆桿菌的培養(yǎng)：所采用的培養(yǎng)基為蛋白胨1%、牛肉膏0.3%、NaCl l0.5%、葡萄糖0.5%、酵母膏0.5%、瓊脂粉1.8%（以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。液體培養(yǎng)不需添加瓊脂粉，pH 7.0，于殺菌鍋內(nèi)121℃、15 min，拿出冷卻（固體培養(yǎng)基至45℃時倒平板或擺斜面），從活化后的試管斜面上用無菌水洗下菌孢，打勻，接入裝有一定量的液體培養(yǎng)基中，30℃下180 r/min搖床培養(yǎng)18 h，制得種子液。也可在固體平板或克氏瓶內(nèi)培養(yǎng)后，用無菌水洗下作種子液。

（5）發(fā)酵：蒸煮后大豆的重量幾乎為原大豆的兩倍。按大豆量的1%～3%比例，將納豆桿菌種子液接入、拌勻，置容器內(nèi)，40～41℃發(fā)酵14～20 h。

（6）后熟：在 5 ℃下后熟 24 h[20]。

5 納豆的應(yīng)用

5.1 制作納豆食品

納豆具有很強的保健功效和營養(yǎng)價值，但因其發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氨味而不被大眾所接受。目前國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)生產(chǎn)了一系列納豆產(chǎn)品，現(xiàn)在市面上可以見到的納豆深加工產(chǎn)品包括納豆餅干、納豆軟糖、熏制納豆、納豆咀嚼片、納豆調(diào)味料、納豆壓片糖果、納豆冰淇淋、納豆菠蘿口服片及納豆復(fù)合飲料等納豆食品[6]，它們多是以納豆或納豆凍干粉為主要原料，再加入其它輔料，這樣既保證了納豆自身營養(yǎng)的同時也滿足受眾群體口味所需，促進納豆食品在市場上的廣泛流通，推動納豆食品原料的開發(fā)應(yīng)用。

5.2 天然食品防腐劑

納豆中黏性物質(zhì)中含有大量納豆菌，納豆菌可在人體胃腸道中形成適宜有益菌生長無氧環(huán)境[7]，生產(chǎn)出多種抗菌物質(zhì)，可起到抑制沙門菌、傷寒菌、痢疾菌及O157、H7大腸桿菌等致病菌的作用，還可滅活葡萄球菌腸毒素[8]。鐘青萍等[21]研究了納豆菌對常見的污染食品微生物的拮抗作用，結(jié)果表明納豆菌具有廣譜抗菌作用，并把納豆菌抗菌蛋白應(yīng)用到食品中證明其有明顯的防腐效果。張麗靖等[22]把納豆菌粗提物用于豆?jié){的保鮮，結(jié)果表明其抑菌效果接近或優(yōu)于一些常用食品防腐劑。由此可見，納豆菌無毒無副作用，是消費者未來選擇天然食品防腐劑的最佳選擇。

5.3 提高作物種子出芽率和成活率

納豆中含有大量的高分子谷氨酸成分，用電子束照射納豆數(shù)秒鐘后就能制造出所謂的 “納豆樹脂”，這種樹脂易吸水膨脹，其吸水率可達自身重量的5 000倍[6]。有研究表明經(jīng)種子包衣技術(shù)培育而得的西葫蘆產(chǎn)量及對苗期地下害蟲防效均有大幅度提高[23]，因此，可以利用納豆含大量高分子谷氨酸這一特點，將納豆制成“納豆樹脂”種衣劑，在一些沙漠或者嚴(yán)重缺水地區(qū)植物種植時采取種子包衣技術(shù)，提高種子的出芽率和成活率，以此改變生態(tài)環(huán)境，進一步推進國家發(fā)展[6]。

5.4 其他方面應(yīng)用

納豆含有的納豆菌可與多種菌種相互作用，通過調(diào)節(jié)水體微生態(tài)平衡，以分解水中有機、無機廢物，達到改良水質(zhì)、改善池底厭氧環(huán)境的功效，給水生動物提供良好養(yǎng)殖環(huán)境的同時也提供了充足優(yōu)良餌料，表現(xiàn)出良好的綠色環(huán)保性能[7]。日本根據(jù)其特性研制出納豆菌Pga21凝聚劑水處理技術(shù)，并將其廣泛應(yīng)用于飲用水、生活污水及工業(yè)廢水處理，凈化效果顯著提升的同時也對改善河道生態(tài)環(huán)境起到了顯著作用，且處理成本比傳統(tǒng)治理污水成本下降75%[24]。朱光來等[25]通過納豆菌和發(fā)頭裸腹溞對污水進行處理，研究發(fā)現(xiàn)，納豆菌能夠分解處理廢水中的多種特有成分，對水體內(nèi)的有害菌類有明顯抑制作用。Hsu等[26]研究了用納豆菌發(fā)酵黃芪產(chǎn)物在美容方面的應(yīng)用，證明這種發(fā)酵產(chǎn)物能刺激人類皮膚成纖維狀細(xì)胞中膠原蛋白的生物合成，減少細(xì)胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)隨著年齡增長的流失。

6 納豆的發(fā)展前景

隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，居民生活水平不斷提高，與此同時肥胖、高血壓、糖尿病等慢性疾病的患病率穩(wěn)步上升且逐漸趨于年輕化，對生命健康造成很多威脅。納豆具有多種保健功效，有益身心健康，因此，應(yīng)該加強納豆產(chǎn)品的研制與開發(fā)，改善其傳統(tǒng)風(fēng)味，豐富自身營養(yǎng)價值，使其市場化、高效化、規(guī)?；l(fā)展。納豆的風(fēng)味需要進行改善，使其能被更多消費者所接受，同時可以對納豆的營養(yǎng)價值和功效成分進行強化，最后也要制定納豆行業(yè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范納豆市場[27]。

7 結(jié)語

納豆的營養(yǎng)價值豐富，富含多種維生素、氨基酸、礦物質(zhì)、酶類物質(zhì)等，不僅可以作為傳統(tǒng)的調(diào)味食品，還可以作為抗癌癥、防止骨質(zhì)疏松、抗衰老、抗氧化、降血壓等保健食品。隨著納豆的研究與應(yīng)用更加深入，相信納豆會得到更多消費者的接受和認(rèn)可，進一步促進大眾的健康水平。