纳豆的保健功效及应用前景

2021年第46卷第1期粮食加工69纳豆的保健功效及应用前景*

*基金项目：黑龙江省农星总局(HKKYZD190703)；黑龙江省教育厅 项目(2016-KYYWF-0171)；黑龙江八一农星大学学成、 51进人才科研启动计划(XDB2015-30)收積日期:2020-08-18作者简介：聂冰秀(2000-),女，在读本科，专业为食品科学与工程。*通讯作者：曹荣*(1980-)，男，副教授，存士，硕士生导师，研究方 向为食品科学。聂冰秀，顾悦，张承泰，季瑞雪，任洁萍，曹荣安*(黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆163319)摘要：纳豆是豆类等经枯草杆菌发酵制成的，含有蛋白质、脂肪、碾水化合物、维生素及矿物质等多种营养成 分，同时含有多种酶类、多糖、不饱和脂肪酸等多种功效因子，具有溶解血栓、抗癌症、抗菌消毒等多种保健功效。近 些年对于纳豆的研究应用越发广泛，对纳豆的保健功效及开发应用情况进行总结，希望对纳豆发展提供一定参考。关键词：纳豆；保健功效；应用前景中图分类号:TS 214.2 文献标志码：B纳豆是以豆类为主要原料经枯草杆菌发酵而制 成的一种具有特殊气味的豆制品，纳豆起源于中国， 在日本作为主要保健食品已有1 000多年历史，现 已成为日本乃至全世界的一种药食同源保健食品叫 纳豆具有诸多保健功效，对于纳豆的研究与应用也 越发广泛，本文对纳豆的研究应用进行总结，希望对 纳豆的发展提供一定参考。1 纳豆的起源与发展纳豆源于中国，兴于日本。据日本古书《和汉三 才图会》记载：“纳豆自秦汉以来开始制作”，由禅僧 从中国传播到日本寺庙，所以纳豆首先在寺庙得到 发展叫日本人食用纳豆有上千年历史，中国对于纳 豆的研究从20世纪90年代中后期逐步开始，近年 来纳豆因其特殊的生理功能成为研究热点，其在保 健食品行业和其他行业应用越发广泛。2 纳豆的营养价值制作纳豆的主要原料是大豆，同时也可以加入 其它成分，例如慧米、养麦、花生、黑豆、蚕豆、豌豆、 赤小豆、鹰嘴豆及小麦胚芽等,加入的枯草杆菌能在 人体肠道中生长增殖，分泌多种酶和维生素，营养价 值极高。有研究表明纳豆成分包括:水61.8%、粗蛋 白质9.26%、粗脂肪&17%、碳水化合物6.09%、粗纤 维素2.2%、灰分1.86%。纳豆内含有19种氨基酸和 维生素心、叶酸、生育酚等多种维生素、22种矿物元 素，富含不饱和脂肪酸、食用纤维素，同时还含有具文章编号:1007-6395(2021)01-0069-04有医疗保健作用的大豆磷脂、皂昔类、低聚糖、粗多 糖、异黄酮、毗噪二竣酸和纳豆激酶、超氧化歧化酶、 蛋白酶、糖化酶、纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等微生物 发酵产生的活性酶，并能诱发干扰素的产生叽3 纳豆的保健功效3.1溶解血栓1987年日本的Sumi博士旳首次从日本传统食 品纳豆中分离出一种碱性蛋白酶，通过该酶对狗的 血栓的应用，证实了该酶具有很强的溶解血栓作用， 故将该酶命名为纳豆激酶(Nattokinase,NK)。纳豆激 酶通过刺激血管的内皮细胞，产生出组织型纤溶酶 原激活剂(t_PA),t_PA将纤溶酶原激活为纤溶酶，溶 解纤维蛋白，即溶解血栓，同时将人体内的尿激酶原 激活为尿激酶，尿激酶与t-PA共同激活纤溶酶原， 从而产生了溶解血栓效果问。同其他溶血栓药物相 比，纳豆激酶安全性最高且来源广泛、高效、天然、无 毒、安全性高、无副作用，易于被人体吸收、可直接口 服、价格低廉，所以纳豆激酶有望开发成为一种安全 的食用血栓预防剂叫3.2抗癌美国国家癌症研究所在植物(水果、蔬菜等)寻 找抗癌化合物，研究发现，大豆含有5大类抗癌化合 物:异黄酮、蛋白酶抑制剂、皂昔、植物笛醇和植酸化 合物。纳豆所含抗癌物质的数量和含量都高于原料 大豆，可有效预防乳腺癌、大肠癌等众多癌症叫同 时纳豆自身含有许多活性物质，如皂昔素、维生素 B2、维生素E等,经常食用可去除体内产生的致癌物 质，预防癌症发生，除此之外，纳豆中还含有丰富的 纳豆菌，纳豆菌本身也可有效破坏或杀死癌细胞，并 可刺激免疫系统诱发干扰素产生，起到抑制癌症的 功效冈。将Ehrlich肉瘤移植到鼠的左右足皮下

,2~3粮食加工70d后，在右足部注入纳豆菌，11 d后观察，右足没有 癌细胞生成，而左足有癌细胞生长，证实纳豆菌能抑 制癌细胞生长％通过体外细胞培养实验也揭示了 纳豆中含有的抗癌活性物质是一种含30-32个碳 的直链饱和绘，其中三十一碳疑在纳豆中含量最多， 活性也最高。目前研究证实，纳豆中含有的4',5,7- 三径异黄酮(genistein)，是纳豆中起抗癌作用的主要 物质，其含量是豆腐和豆奶中的5倍㈣。3.3抗菌消毒纳豆中起到抗菌消毒作用的是纳豆周围黏性物 质中含有的大量纳豆菌及其代谢物，纳豆菌是“公认 安全” (GRAS)的微生物，是一种非常符合人类肠道 所需要的益生菌，可在人体胃肠道中生产出多种抗 菌物质叫如：杆菌肽、多黏菌素、2,6-毗噪二竣酸等， 这些物质对细菌、酵母和霉菌、大肠杆菌、葡萄球菌 和革兰氏阳性菌均具有一定的抗菌活性叫张锦华 等研究纳豆菌及其提取物对仔猪肠道几种常见菌的 体外抑菌作用，结果表明，纳豆菌对大肠杆菌、葡萄 球菌抑菌作用最明显，对球肠菌、沙门氏菌抑菌作用 较弱，对乳酸菌几乎无抑菌作用叩。王继伟等研究发 现，纳豆芽抱杆菌次生代谢产物在抑制金黄色葡萄 球菌及根霉等微生物方面效果很好，抑菌效果类似 于那他霉素、乳酸链球菌素，具有广谱抗菌作用，对 革兰氏阳性菌的抑菌效果尤其显著口。3.4防止骨质疏松人在生长过程中不断进行骨代谢，以满足人体 对内外部生长环境所需。纳豆中含有丰富的维生素 K2,100g纳豆中约含1 000 pg维生素心,可促进生 成骨蛋白质，这种蛋白质可与钙共同生成骨质，增加 骨密度，从而有效地防治骨质疏松症，进食100 g纳 豆4 h后血液中维生素心的浓度最高可达原来的 54倍。东京大学医学部曾对6 000例60岁以上的 骨质疏松患者进行了调查研究，结果表明，服用维生 素心不仅可以减缓腰痛，而且骨骼重量也增加了。 易患骨折人血液中维生素K2的浓度仅是健康人的 50%左右，常吃纳豆可以预防和治疗骨质疏松症2〕。 3.5抗衰老、抗氧化纳豆提取物中含有大量的抗氧化物质，如卵磷 月旨、异黄酮、超氧化物歧化酶、维生素E等叫经常食 用可以预防氧化性物质对于人体造成的伤害，纳豆 中粗抗氧化剂提取物对不饱和脂肪酸和细胞显示的 抗氧化效果与相同质量的维生素E相当或效果更 好。将未发酵的大豆与纳豆对比试验显示，纳豆可以 抑制脂肪氧化的91%,而未发酵的只能抑制13%网。 经常食用纳豆能够调节皮肤细胞表水和脂肪平衡，2021年第46卷第1期 促进血液循环，改善皮肤弹性，使皮肤光洁柔软，达 到延缓衰老的功效叫3.6降血压纳豆周围黏性物质中含有降血压作用的ACE 抑制肽，它是一种膜结合的二肽竣基酶，在体内肾 素-血管紧张素系统和激肽释放酶-激肽系统这对 相互拮抗体系中，对血压调节起着重要作用问。 3.7调节肠胃大豆中约含28%碳水化合物，其中2/3是半纤 维素、纤维素和木质素等食物纤维，大豆经发酵成为 纳豆时，食物纤维含量不变，因此经常食用纳豆可起 到防止甘油三酯的增加、降低血清胆固醇及防止便 秘等效果。另外，食用纳豆后，纳豆菌在人体肠道中 发芽增殖，能在肠内生活几周，分泌各种酶和维生 素，促进双歧杆菌增殖，调节肠道菌群微生态平衡， 保证肠功能的正常。吴德华等人研究表明，纳豆菌通 过人体消化道之后可定植于肠道中，对维持并调节 肠道微生态平衡起着重要作用㈣。3.8提高蛋白质转化率纳豆含有多种酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂酶、纤维 素酶和腺酶等，特别是碱性蛋白酶和a-淀粉酶，这 些酶可将纳豆中蛋白质分解为易于人体消化吸收的 成分，大豆蛋白的消化率从原来的50%增加到90% 以上,使纳豆成为极易消化的植物性高蛋白食品何。 据报道，有50%~60%的大豆蛋白转化成肽和氨基 酸。纳豆菌发酵的大豆不仅含有大豆的全部营养，必 需氨基酸含量高，而且拥有其他食品都不能替代的 特殊营养成分晒。4 纳豆制作纳豆制作方法多种多样，可根据制作需求采取 不同制作途径(接种或纳豆杆菌的培养)以获得纳豆 制品，现介绍两种纳豆制作方法。4.1纳豆制作方法1(1) 原料处理：精选无虫咬、无霉烂的大豆或其 他农作物，搓洗干净,直至细孔中无沙子等杂质。(2) 浸泡：大豆与水的含量比例为1：3,根据季节 选择适宜浸泡时间，夏天8~12 h、冬天20 h。(3) 蒸煮：高压锅内121乜蒸煮25 mino(4) 接种：将蒸熟的大豆无菌转移到灭菌盆或罐 内，将混合液(10 mL水、约0.1%盐,0.02%糖、 0.001%纳豆杆菌芽胞)喷洒于大豆中搅拌均匀。(5) 发酵：将纳豆杆菌种子液接入,40-41覽下发 酵 14-20 h。(6) 后熟：在0七(或一般冷藏)保存近1周问

。嶽企如工712021年第46卷第1期 4.2纳豆制作方法2(1) 原料处理：精选无虫咬、无霉烂的大豆或其 他农作物，搓洗干净,直至细孔中无沙子等杂质。(2) 浸泡：大豆与水的含量比例为1：3,根据季 节选择适宜浸泡时间，夏天8~12 h、冬天20 ho(3) 蒸煮：高压锅内121七蒸煮25 min、冷却至 40*Co(4) 纳豆杆菌的培养:所采用的培养基为蛋白豚 1%、牛肉膏0.3%、NaCl 10.5%、葡萄糖0.5%、酵母膏 0.5%、琼脂粉1.8%(以上均为质量分数)。液体培养 不需添加琼脂粉,PH 7.0,于杀菌锅内121七、15 min,拿出冷却(固体培养基至45乜时倒平板或摆斜 面)，从活化后的试管斜面上用无菌水洗下菌抱，打 匀，接入装有一定量的液体培养基中，30咒下180 r/ min摇床培养18 h,制得种子液。也可在固体平板或 克氏瓶内培养后，用无菌水洗下作种子液。(5) 发酵:蒸煮后大豆的重量几乎为原大豆的两 倍。按大豆量的1 %-3%比例，将纳豆杆菌种子液接 入、拌匀，置容器内,40-41七发酵14-20 h0(6) 后熟：在5七下后熟245 纳豆的应用5.1制作纳豆食品纳豆具有很强的保健功效和营养价值，但因其 发酵过程中产生的氨味而不被大众所接受。目前国 内外已经开发生产了一系列纳豆产品，现在市面上 可以见到的纳豆深加工产品包括纳豆饼干、纳豆软 糖、熏制纳豆、纳豆咀嚼片、纳豆调味料、纳豆压片糖 果、纳豆冰淇淋、纳豆菠萝口服片及纳豆复合饮料等 纳豆食品冋，它们多是以纳豆或纳豆冻干粉为主要 原料，再加入其它辅料,这样既保证了纳豆自身营养 的同时也满足受众群体口味所需，促进纳豆食品在 市场上的广泛流通，推动纳豆食品原料的开发应用。 5.2天然食品防腐剂纳豆中黏性物质中含有大量纳豆菌，纳豆菌可 在人体胃肠道中形成适宜有益菌生长无氧环境叫 生产出多种抗菌物质，可起到抑制沙门菌、伤寒菌、 痢疾菌及O157、H7大肠杆菌等致病菌的作用，还可 灭活葡萄球菌肠毒素囘。钟青萍等回研究了纳豆菌对 常见的污染食品微生物的拮抗作用，结果表明纳豆 菌具有广谱抗菌作用，并把纳豆菌抗菌蛋白应用到 食品中证明其有明显的防腐效果。张丽靖等㈤把纳 豆菌粗提物用于豆浆的保鲜，结果表明其抑菌效果 接近或优于一些常用食品防腐剂。由此可见,纳豆菌 无毒无副作用，是消费者未来选择天然食品防腐剂 的最佳选择。5.3提高作物种子出芽率和成活率纳豆中含有大量的高分子谷氨酸成分，用电子 束照射纳豆数秒钟后就能制造出所谓的“纳豆树 脂”，这种树脂易吸水膨胀，其吸水率可达自身重量 的5 000倍冋。有研究表明经种子包衣技术培育而得 的西葫芦产量及对苗期地下害虫防效均有大幅度提 高㈤，因此，可以利用纳豆含大量高分子谷氨酸这一 特点，将纳豆制成“纳豆树脂”种衣剂，在一些沙漠或 者严重缺水地区植物种植时采取种子包衣技术，提 高种子的出芽率和成活率，以此改变生态环境，进一 步推进国家发展冏。 5.4其他方面应用纳豆含有的纳豆菌可与多种菌种相互作用，通 过调节水体微生态平衡，以分解水中有机、无机废 物，达到改良水质、改善池底厌氧环境的功效，给水 生动物提供良好养殖环境的同时也提供了充足优良 饵料，表现出良好的绿色环保性能叫日本根据其特 性研制出纳豆菌Pga21凝聚剂水处理技术，并将其 广泛应用于饮用水、生活污水及工业废水处理，净化 效果显著提升的同时也对改善河道生态环境起到了 显著作用，且处理成本比传统治理污水成本下降 75%的。朱光来等㈣通过纳豆菌和发头裸腹淺对污水 进行处理，研究发现，纳豆菌能够分解处理废水中的 多种特有成分，对水体内的有害菌类有明显抑制作 用。Hsu等同研究了用纳豆菌发酵黄罠产物在美容 方面的应用，证明这种发酵产物能刺激人类皮肤成 纤维状细胞中胶原蛋白的生物合成，减少细胞外基 质蛋白质随着年龄增长的流失。6 纳豆的发展前景随着我国经济高速发展，居民生活水平不断提 高，与此同时肥胖、高血压、糖尿病等慢性疾病的患 病率稳步上升且逐渐趋于年轻化，对生命健康造成 很多威胁。纳豆具有多种保健功效，有益身心健康， 因此，应该加强纳豆产品的研制与开发，改善其传统 风味，丰富自身营养价值，使其市场化、高效化、规模 化发展。纳豆的风味需要进行改善，使其能被更多消 费者所接受，同时可以对纳豆的营养价值和功效成 分进行强化,最后也要制定纳豆行业的统一标准，规 范纳豆市场⑷。7 结语纳豆的营养价值丰富，富含多种维生素、氨基 酸、矿物质、酶类物质等，不仅可以作为传统的调