_納豆的研究進展

1、第47卷（總第161期）Food and Fermentation Technology第47卷（第1期）Vol.47，No.1納豆的研究進展高瑞萍1，劉輝1，劉嘉1，趙國華1,2*(1.西南大學食品科學學院，重慶摘400715；2. 重慶市農產品加工技術重點實驗室，重慶400715要:納豆是日本傳統(tǒng)大豆發(fā)酵食品，納豆中含有多種營養(yǎng)因子，研究表明納豆有溶血栓、抗腫瘤、降血壓、促凝血等生理功能而成了天然功能性食品的研究熱點。本文概述了納豆的基本營養(yǎng)價值及其生物活性物質，并對納豆的發(fā)展前景進行了展望。關鍵詞：納豆；營養(yǎng)價值；生理功能中圖分類號：TS214.2文獻標識碼：A文章編號：1674-506

2、X （2011）01-0023-0004The Research Developments on NattoGAO Rui-Ping 1, LIU Hui 1, LIU Jia 1, ZHAO Guo-Hua 1,2,*(1.Collegeof Food Science, Southwest University, Chongqing 400715;2. Chongqing Key Laboratory of Agricultural Products Processing, Chongqing 400715納豆是大豆經過納豆芽孢桿菌發(fā)酵后制成的，是日本的傳統(tǒng)保健食品。納豆富含氨基酸、有機酸、

3、寡聚糖等多種易被人體吸收的營養(yǎng)成分，同時還含有多種生理活性物質，如納豆激酶、超氧化物歧化酶、異黃酮、皂苷素、生育酚、維生素等。自古以來，納豆在民間一直作為藥食兼用食品。大量研究表明納豆具有多種藥理保健功能，經常食用可起到強身健體、預防疾病的作用1。納豆具有獨特的風味和粘性，與我國的傳統(tǒng)食品豆豉相似，但納豆是由純菌種發(fā)酵而成，時間較短，便于控制，其保健功能也遠遠高于豆豉。納豆菌是在本世紀中期被發(fā)現并分離出來的，它不僅具有分解蛋白質、碳水化合物、脂肪等大分子物質的性能, 使發(fā)酵產品中富含氨基酸、有機酸、寡聚糖等多收稿日期：基金項目：作者簡介：通訊作者：種易被人體吸收的成分，而且在納豆中還發(fā)現一些生

4、理活性物質而使納豆具有多種保健功能。納豆作為一種功能性食品在日本一直深受歡迎，其產值一年就將近2000億日元2，而且有不斷增加的趨勢，它在美國、韓國等發(fā)達國家也很受歡迎。隨著社會的進步和科學的發(fā)展，人們逐漸把此功能性食品作為每日三餐的必備菜肴3。1納豆的起源納豆是日本一種歷史悠久的傳統(tǒng)大豆發(fā)酵食品，它被認為是日本人長壽的“秘方”，已食用了1000年以上。納豆起源于中國，唐代鑒真和尚東渡日本傳經，帶去了中國的納豆, 開始在日本的寺院里傳播，后來才慢慢在民間掀起。納豆是將大豆煮熟后, 接入納豆菌經繁殖發(fā)酵后而形成的發(fā)酵食品。納2010-10-12重慶市自然科學基金項目(CSTC2007BB1393

5、高瑞萍（1987-），女，碩士研究生，研究方向為食品化學與營養(yǎng)學。242011年第1 期表1納豆與豆豉工藝參數比較Tab.1Comparison of process between natto and lobster sauce項目原料前處理浸泡蒸煮菌種接種發(fā)酵時間(h納豆黃豆、黑大豆清洗、浸漬、瀝干室溫618h豆豉黃豆、黑大豆清洗、浸漬、瀝干室溫310h豆的制作工藝分傳統(tǒng)法和工業(yè)法兩種，傳統(tǒng)法依地區(qū)和配方不同而各有差異，工業(yè)法全國比較統(tǒng)一4。Sawamura 是第一個將納豆中篩選出的桿菌命名納豆桿菌的研究學者，Muto 后來研究發(fā)現納豆桿菌屬于枯草芽孢桿菌屬，為需氧型革蘭氏陽性菌。自從19

6、34年北海道大學農學部半詢教授首次成功地將分離的純種納豆苗（Bacillus natto No.1）使用于納豆的工業(yè)化生產后，至今已知與納豆生產相關的主要純菌種5包括：Bacillus subtils IFO 3007、Bacillus natto0.15MPa,3040min,水分64%左右納豆芽孢桿菌純種接種純種發(fā)酵溫度(濕度(%45min ，水分55%56%毛霉、曲霉、細菌（枯草芽孢桿菌）自然接種自然發(fā)酵Sawamura 06、Bacillus natto Sawamura IFO 3339等。2納豆制作的基本工藝流程及簡要說明日本稱豆豉為納豆。藤原明衡著新猿樂記(公元1486年 中稱為

7、唐納豆?！疤啤弊职瑏碜蕴瞥囊馑肌Ｎ覈⑻莆幕瘜θ毡居绊懞艽?，許多來自唐朝的東西都冠儀唐字。唐天寶13年(公元754年 高僧鑒真東渡日本時，帶去了豆豉和豆豉制作技術，最初在納所(寺廟中的廚房 制作，故稱為納豆。日本納豆有米曲霉菌型和細菌型2類，以細菌型豆豉為最常見，制作方法和我國基本相同6。納豆制作工藝流程：精選的大豆洗凈浸泡煮大豆攤涼接種發(fā)酵放置后熟成熟納豆7。大豆處理：精選的大豆無蟲咬、無霉爛、然后須搓洗干凈，細孔中無沙子等雜質；浸泡：大豆與水的比例為1:3，浸泡時間最好是后處理發(fā)酵參數08912131617243740505224冷藏80757555毛霉：28350C，制曲1521d,

8、200C, 后酵6個月以上曲霉：28320C，制曲57d,30350C, 后酵40d干燥或殺菌表2100g 納豆與蒸煮大豆中營養(yǎng)成分的比較9Tab.2Comparison of nutritional conponents between natto and steamedsoybean (100g9樣品成分納豆蒸煮大豆還原糖/g灰分/g氨基酸總量/g核黃素/mg由表2可見，每100g 納豆中還原糖和核黃素均高于蒸煮大豆，特別是發(fā)酵后納豆的核黃素含量提高了6倍以上。眾所周知，核黃素是參于生物氧化的重要物質，若缺乏會引起多種病變，如唇炎、口角炎、眼瞼炎、脂溢性皮炎、陰囊炎、角膜血管增生，并能影響

9、夜間視力。我國規(guī)定成人每日核黃素供給量為10時為18h20h，夏天一般為10h ；蒸煮：在高溫滅菌鍋中121，30min ；發(fā)酵：發(fā)酵參數如下時間（h ）溫度（）濕度（%）1.2mg 2.1mg ，少年為1.3mg 1.5mg 。由于納豆的即食方式使核黃素不會損失，因此，食用納豆不失為人體攝入核黃素的重要途徑。而且更為重要的是納豆還含有其他食品所不含有的納豆菌和各種生物酶，如蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶等。因此，將大豆加工成納豆后其營養(yǎng)價值和保健功能倍增。從表3可以看出，納豆中含有18種氨基酸，其中有8種是人體必需的氨基酸。經過發(fā)酵的納豆，不僅可以保持大豆必需氨基酸含量，而且可使大豆的消化率提高。

10、據報道，納豆芽孢桿菌發(fā)酵大豆后，在蛋白酶的作用下，促進了蛋白質的水解。有50%8075755508912131617243740505224后熟：5下24h 保存。3納豆的營養(yǎng)價值納豆具有很高的營養(yǎng)價值，其蛋白質、纖維素、鈣、鐵、維生素B 、維生素PP 、維生素E 的含量均高于蒸煮大豆，特別是維生素B 的含量比蒸煮大豆高60%的大豆蛋白轉化為肽和氨基酸。在人體中，任何一種必需氨基酸含量不足都會影響其它氨基酸的充分利用。按照人體的需要，比例關系相對不足的氨基酸為限制性氨基酸，在食物中最主要的限制性氨基酸是蛋氨酸和賴氨酸，而納豆中這兩種氨基酸的含量分別占總氨基酸的1.35%和6.34%。氨基酸除了

11、6倍以上。納豆中含有蛋白酶、多種維生素、-谷氨?；D肽酶、-多聚谷氨酸等多種物質，同時也含有較高的活性物質, 如納豆激酶、異黃酮、大豆磷脂、糖化酶、超氧化物歧化酶(SOD、皂甙素、生育酚、吡啶二羧酸、維生素K 2等8。第47卷（總第161期）表3納豆中各種氨基酸的含量10Tab.3Amino acid content in natto 10種類谷氨酸天冬氨酸亮氨酸精氨酸賴氨酸苯丙氨酸纈氨酸脯氨酸異亮氨酸丙氨酸甘氨酸蘇氨酸酪氨酸絲氨酸組氨酸蛋氨酸半胱氨酸鳥氨酸氨基酸總量簡稱符號含量（mg/g）高瑞萍等：納豆的研究進展254.2抗腫瘤14納豆中含有染料木素和染料木甙，類似枯草溶血素的脂肽，還含有豐

12、富的植物雌激素和一種叫in -占氨基酸的比例(%Glu Asp Leu Arg Lys Phe Val Pro Ile Ala Gly Thr Tyr Ser His Met Cys OrnE D L R K F V P I A G T Y S H M C 0frabin 的類黃酮色素形成成分，這些物質有強烈的裂解功能，抑制腫瘤細胞的增殖。有人在納豆菌的培養(yǎng)液中發(fā)現了大量的有細胞裂解性能的物質，經分析，其中一種能被碳吸收，分子量小，類似枯草溶血素的脂肽。納豆中的植物雌激素和類黃酮色素形成成分可以預防和治療前列腺癌。納豆菌自身也可以有效破壞或殺死癌細胞，還可以刺激免疫系統(tǒng)誘發(fā)干擾素產生達到抗癌的

13、目的。4.3降血壓15納豆周圍的黏性物質中有血管緊張肽轉化酶抑制劑(ACEinhibitor ，1977年預防高血壓帝國女子大學營養(yǎng)學教授林右市的研究小組在20年前就進行了納豆預防高血壓的實驗，他們使有遺傳性高血壓老鼠攝入納豆，與攝入等量大豆的老鼠作為對照。其結果是, 食用大豆的鼠血壓逐漸升高，4個月內平均波動達到0.033Mpa ；而食用納豆的鼠血壓4個月內波動最高值達到0.027MPa 。4.4防止骨質疏松和促凝血16納豆含有豐富的維生素，包括維生素B 2、維生素具有營養(yǎng)功能外還具有呈味和增加納豆特色的作用。其中納豆中的谷氨酸有3.27mg/g，占氨基酸總量的20.14%。納豆中的谷氨酸經

14、聚合后生成納豆所特有的粘絲中最主要的的成分-多聚谷氨酸11。B 6、維生素B 12、維生素E 以及維生素K 。在納豆中維生素K 分為維生素K 1和維生素K 2兩種，其中維生素K 1包含在納豆本身，不溶于水；而維生素K 2存在于納豆外面的黏性物質中，溶于水。納豆周圍含有許多的黏性物質，其主要成分是-PGA ，它可在維生素K 的參與下與Ca 離子偶合，提高人體對鈣的吸收。4納豆的生理功能4.1溶血栓1987年日本富崎醫(yī)科大學須見洋行等首先發(fā)現納豆激酶(nattokinase，NK ，隨之將提取出的納豆激酶應用于狗的血栓作用，證明是一種有纖溶活性的酶制劑，所以定名為納豆激酶12-13。NK 是一種絲

15、氨酸蛋白酶，能顯著溶解體內外血栓，明顯縮短優(yōu)球蛋白的溶解時間(ELT，并能刺激靜脈內皮細胞產生纖溶酶原激活劑(t-PA，從而更有效地發(fā)揮溶栓效果。納豆激酶做溶血栓藥物具有以下優(yōu)點：4.5抗菌消毒納豆可產生許多抗菌素，如桿菌肽、多黏菌素、2, 6-吡啶二羧酸，這些物質對痢疾桿菌、原發(fā)性大腸桿菌O-157、O-111、O-144、傷寒菌、沙門氏菌等，都有強烈的抑制作用。鐘青萍等17人研究了納豆菌對常見的污染食品微生物的拮抗作用，結果表明納豆菌具有廣譜抗菌作用，對細菌、酵母菌和霉菌都有拮抗作用，同時納豆菌對大腸桿菌也同樣有效。納豆菌被FDA 認證為食品工業(yè)的安全性的細菌；納豆激酶分子量小，更易為人體

16、吸收；可以有消化道吸收，因此可以成為第一個口服性溶血栓藥物;4.6提高蛋白質的消化率18枯草桿菌不產生毒素，是對人體沒有致病原的安全菌株，它能分泌很多酶類，如淀粉酶、蛋白酶等。利用它發(fā)酵大豆不僅可保持大豆幾乎不含膽固醇、必需氨基酸含量高、營養(yǎng)平衡好的優(yōu)點，而且可使大豆的消化率提高。據報道，枯草桿菌發(fā)酵大豆后，在直接作用于纖維蛋白，且作用迅速；可以利用細菌發(fā)酵生產，因此造價低廉有望開發(fā)為一種安全的食用血栓預防劑。262011年第1 期郭軍. 納豆的制作及保健功能J.中藥材,2002,1(25:61-蛋白酶的作用下，促進了大豆組織的分解和蛋白質的水解，蛋白質的消化吸收率可以從原來的50%增加到90

17、%以上。有50%60%的大豆蛋白質轉化為肽和氨基酸，其中10%是氨基酸，特別是谷氨酸較多，因此納豆非常鮮。轉化的同時還會產生獨特的風味物質，如丁酸、丙酸和丁二酸等酸類。紙上層析法檢查了納豆香氣的主要成分是雙乙酰；小管等從納豆中分離出了四甲基吡嗪，也是納豆的香氣成分之一。5664.4Iwai K,Nakaya N,Kawasaki Y,etal.Antioxidative functions ofnatto,A kind of fermented soybeans:effecton LDL oxidatio -nand lipid metabolism incholesterol-fedrats

18、 J.JagricFood Chem,2002,5(12:3597-3601.蔣立文, 周傳云, 黃香華. 納豆菌的研究現狀和應用進展J.中國食物與營養(yǎng).2007,6:24-26.4.7調整腸功能19大豆中約有28%碳水化合物，其中2/3是半纖維素、纖維素和木質素等食物纖維，這些食物纖維在食用后可防止便秘、預防大腸癌和直腸癌，還可起到防止甘油三酯的增加和降低血清膽固醇等效果。另外，食用納豆后，納豆菌在腸中發(fā)芽增殖，作為營養(yǎng)物質能在腸內生活幾周，分泌各種酶和維生素類物質可以與寡糖偶合，從而促進雙歧桿菌增殖，對腸道菌群的微生態(tài)平衡起重要調節(jié)作用, 保證腸功能的正常。7891011Yoshihiro

19、 O,Fumio Y,Katsumi Y, et al.Efficient production of -polyglutamic aicd by Bacillus subiulis (nattoin jar fermenters.Biosci Biotech Biochem,1997,61(6:16841687.譚周進, 周傳云等. 原料對納豆品質的影響. 食品科學,2003, 1:134-136.王署文, 馬毓霞等. 納豆醬的研制J.中國調味品.2008,3:57-58.童軍鋒, 鄭曉冬. 不同蒸煮方式和發(fā)酵時間下納豆的性質比較J.食品工業(yè)科技,2003,24(2:36-38.陳麗花, 陳

20、有容, 齊鳳蘭. 功能性食品納豆的研制J.上海水產大學學報.2001,10(2:187-189.4.8其他功能因納豆含有豐富的亞油酸、亞麻酸、植物雌激素、異黃酮、卵磷脂等還具有美容護膚、健腦、提高記憶力、減肥等保健功能。納豆菌產生的吡啶二羥酸結合金屬的能力很強，能夠清除體內的放射性元素，常吃納豆可減少患白血病的幾率。納豆在發(fā)酵過程中產生的菌絲黏液物質，其成分為類果聚糖的混合物；果糖和?-多聚谷氨酸，它被覆在黏膜的表層上，可保護腸胃，防止醉酒。有些研究還認為，大豆制品中的某些蛋白質可促進甲狀腺激素分泌，從而促進糖和脂肪的分解代謝，提高和保持精力20。Jin HD,ChangH N,Lee S Y,et al. Efficient recovery of -poly (glutamicacid from highly viscous culture broth. Biotechnology and Bioengineering,2001,76(3:219223.1213141516陳啟和, 何國慶. 納豆激酶的研究進展. 食品與發(fā)酵工業(yè),2001, 12:66-68.鞠洪榮. 納豆的保健性與制作方法. 中國釀造, 2000, 6:79-81.張謙，陳大均，熊穎等. 納豆激酶液體發(fā)酵條件的研究J.四川食品與發(fā)