“纳豆”一词起源于日本,在中国民间被称为臭豆、盐豆或丝豆。纳豆含有多种功能成分,包括纳豆激酶、大豆异黄酮、γ-聚谷氨酸、维生素K2、生物胺、SOD、小分子多肽,对心脑血管疾病、高血脂、高血压、更年期症状和免疫力低下。随着世界和中国人口老龄化,提高生活质量迫在眉睫。要加强对纳豆相关知识的了解,扩大宣传力度,自觉接受纳豆,常吃纳豆,有益于身体健康,有助于我国建设健康和谐社会。这篇评论将描述发展,
关键字
纳豆,纳豆激酶,心脑血管疾病, 功能性食品
一、简介
“纳豆”一词起源于日本,由纳豆枯草芽孢杆菌经普通蒸或高压蒸后发酵而成。具有特殊风味,含有多种功能成分,如纳豆激酶(NK)、γ-聚谷氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶、大豆异黄酮、皂苷、血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)、维生素K2和小分子多肽等。所有这些成分赋予纳豆多种功能,包括改善肠胃健康、溶解血栓、降血脂 [ 1 ][ 2 ]、降压[ 3 ]、抗氧化[ 4 ]、预防中风[ 5 ]]、预防阿尔茨海默病[ 6 ]、预防动脉粥样硬化[ 7 ]、预防钙质流失[ 8 ]]. 对人体健康大有裨益。因此,纳豆被誉为“超级健康食品”。随着老年人口的不断增加,预防心脑血管疾病这一世界第一杀手,进而提高老年人的健康水平,提升幸福指数显得尤为重要。日本是世界上最长寿的国家,根据世界卫生组织2019年的统计,平均年龄为84岁。纳豆已经成为餐桌上的必备品。日本人有一句流行语,叫“每餐都吃纳豆,活到99岁”。但在我国,虽然纳豆产业已经发展了20多年,但纳豆一直没有被人们所接受,原因有很多,其中之一就是缺乏良好的宣传推广。本文旨在使人们认识到纳豆的重要性,自觉地接受纳豆,常吃纳豆,最终达到“人人吃纳豆,健康无烦恼”的目的。以身体健康和精神文明为最终目标,推动创建健康、可持续、稳定、和谐的社会。
二、纳豆的发展历史与作用
2.1. 纳豆的发展史
纳豆是由纳豆菌发酵大豆制成的,类似于我们传统的发酵大豆。新鲜的纳豆色泽金黄,口感柔软。如果用筷子夹起来,会有粘液一样的长线。若配以适当的佐料,则具有令人喜爱的风味,深受日本人喜爱,被视为必不可少的风味食品。纳豆至今已有2000年的历史。关于纳豆的起源众说纷纭,但大多数人认为纳豆起源于中国,是唐代高僧鉴真到日本传教时传入日本的。之后,日本又出现了纳豆的新变化。起初,它是由天然细菌枯草芽孢 杆菌发酵而成在稻草上,在寺庙的厨房里制作。因为寺庙的厨房叫“纳所”,所以发酵的黄豆叫“纳豆”。当时,纳豆是素食僧侣的重要营养来源,是日本皇室、贵族和武士的御用营养品。日本明治维新后,纳豆逐渐从寺院和皇室流向普通日本民众。1980年,日本研究人员角美裕之博士在美国芝加哥大学实验室完成了著名的“下午2:30实验”[ 9]. 他发现粘液丝中有一种能溶解血栓的酶,并命名为纳豆激酶。之后,随着冷藏技术的发展,纳豆由作坊式生产转变为工厂式生产。1983年,日本制定了纳豆的行业标准。1992年,日本的纳豆节定在7月10日,因为日语中7代表“纳”,10代表“豆”。自1996年日本政府提倡人们食用纳豆以来,人们的身高和寿命得到了极大的改善。纳豆在日本书中被誉为“世界上最好的健康食品”,是 最稀有的 传统 食品——纳豆。近日,世界卫生组织发布最新报告《世界 卫生》 2018年统计数据。 在这份报告中,最受关注的莫过于寿命排行榜。日本人平均寿命连续20年最高,平均达到84岁,其中女性为87岁,男性为81岁。而中国人的寿命只有76岁. 除了日本独特的地理环境外,与日本人长期食用传统发酵食品“纳豆”也有很大关系。这就是日本能够成为世界上最长寿国家的原因。
2.2. 纳豆的保健功能及主要成分
纳豆除了风味独特、制作方便外,还具有多种营养保健功能,如溶解血栓、降压、抗菌、抗肿瘤、预防骨质疏松、促进肠胃健康等。纳豆含有纳豆激酶、大豆异黄酮、γ-聚谷氨酸、维生素K 2、生物胺、超氧化物歧化酶(SOD)、小分子多肽等。因此,纳豆被誉为“超级健康食品”。
2.2.1. 纳豆激酶
纳豆激酶(EC 3.4.21.62)是一种丝氨酸蛋白酶[ 10 ]。与包括尿激酶、组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)和链激酶在内的其他人血栓溶解剂相比,NK 具有明显的优势,包括胃肠道副作用更少和稳定性更好 [ 11 ]]. NK对氧化损伤介导的动脉血栓形成和炎症引起的静脉血栓形成有良好的疗效。溶栓有四个主要方面。首先,它对交联纤维血栓有直接的水解作用,将纤维蛋白水解成可溶性小分子。其次,NK能刺激内皮细胞产生内源性t-PA,将纤溶酶原催化成纤溶酶,进而增强其纤溶活性。第三,NK将尿激酶原催化成尿激酶。尿激酶不仅是一种血栓溶解剂,也是一种纤溶酶原激活剂(PA)。第四,NK 降解纤溶酶原激活物抑制剂-1 (PAI-1)。PAI-1是调节体内纤溶系统平衡的主要因子通过抑制 t-PA 来减少纤溶酶原向纤溶酶的活化。NK通过降解PAI-1,调节PAI-1、t-PA、纤溶酶原、纤溶酶、纤维蛋白之间的平衡,改善溶栓功能[ 2 ]。
NK只能水解血栓的主要物质纤维蛋白,而不能水解血浆纤维蛋白原。因此,它不像传统的溶栓药物那样有可能引起出血的风险。NK的这一优势是临床上其他溶栓药物所不具备的。此外,进一步的临床研究发现,NK对血小板聚集和高血压也有明显的抑制作用。纳豆粘液中含有一种降血压物质,即血管紧张素转换酶(ACE)的抑制剂。当人们食用它时,他们的血压会降低。
2.2.2. 大豆异黄酮
大豆异黄酮是一种非甾体杂环酚类物质,在大豆中含量丰富。大豆异黄酮在结构上与哺乳动物的雌激素(17- β-雌二醇)相似,在肠道内代谢产生牛尿酚。因此,它被称为天然植物雌激素[ 12 ]。大豆异黄酮也是类黄酮的一个亚类,具有抗氧化特性。它可以清除细胞在正常新陈代谢过程中产生的副产物自由基,防止自由基对DNA的损伤而引起的癌症的发生[ 13 ]。大豆苷元可以增强过氧化氢酶活性 [ 4]. 更年期的特征是卵巢分泌的雌激素减少,这会增加患骨质疏松症的风险。大豆异黄酮可以作为天然雌激素的替代品来预防骨质疏松症 [ 14 ]。综上所述,大豆异黄酮对人体健康有诸多益处,如预防更年期症状、乳腺癌、前列腺癌、心脑血管疾病、骨质疏松症、肥胖症、糖尿病、老年痴呆症、病毒感染等[ 14 ]。
2.2.3. γ-聚谷氨酸
纳豆的保健作用与粘液中的一些活性物质有关。纳豆菌发酵大豆后,纳豆粘液类似于果聚糖、果糖和γ-聚谷氨酸(PGA)的混合物,其中PGA是粘液的主要成分。PGA是自然界中通过微生物发酵产生的一种水溶性聚氨基酸[ 15 ]。其结构是由谷氨酸单元通过γ-羧基和α形成肽键的聚合物-氨基,其中D-谷氨酸占多数。PGA是一种长效保湿剂,能有效增加保湿功能,促进皮肤健康。其保湿效果比透明质酸高2-3倍。纳豆面膜产品也出现在市场上。PGA还具有优良的生物相容性、生物降解性、无毒无污染,是一种理想的生物材料。
2.2.4. 维生素K 2
服用维生素K 2后,首先被肝细胞吸收,促进正常血液凝固。NK溶解血栓促进血液循环,而维生素K2促进血液凝固。对于富含NK的发酵食品,维生素K 2可降低NK的活性。对于具有高活性 NK 的产品,维生素 K 2的存在可能会对 NK 的功效产生负面影响 [ 16 ]。但维生素 K 2除外,混凝是一个复杂而综合的过程。它需要凝血酶原激活剂、纤维蛋白原激活剂、凝血因子、钙、血小板等多种物质的参与。任何单一成分都不能完成凝固过程。在正常情况下,即使大量服用维生素K 2 ,维生素K 2 也不会引起血液凝固(http://j-nattokinase.org/jnka_nk_english.html)。但在特殊情况下,如果身体有流血损伤,如胃溃疡、痔疮或外伤,则不宜使用纳豆或纳豆激酶产品。
除上述外,维生素K 2不断在血流中移动并激活基质γ-羧基谷氨酸(GLA)蛋白(MGP),后者是抑制血管钙化的调节因子。因此,维生素 K 2可以防止血管中的钙沉积,从而防止动脉硬化的发生。维生素K 2还可以防止肝硬化发展成肝癌。维生素K 2还可以激活骨髓中的骨钙素,促进骨蛋白的生成,进而与钙一起生成骨质,增加骨密度,防止骨折,进一步达到治疗和预防骨质疏松症的目的。近年来发现,绝经后妇女在骨质疏松的同时,常伴有血管钙化。据信,他们之间可能存在密切的关系。MGP能抑制血管钙化,与骨代谢密切相关[ 8 ]。除了大豆异黄酮,纳豆还含有丰富的维生素K 2,这为减轻或减缓更年期症状提供了又一有力证据。
2.2.5. 生物胺
生物胺是含氮的低分子有机化合物,在食物腐烂或发酵时产生。例如腐胺,又称丁二酮,是鸟氨酸在氨基酸脱羧酶的催化下脱羧生成的。亚精胺广泛分布于生物体内,由腐胺(丁胺)和脱羧S-腺苷甲硫氨酸(dcSAM)在亚精胺合酶催化下合成。在精胺合酶的催化下,加入含3C和1N的有机化合物,可将亚精胺和dcSAM转化为精胺。因为腐胺、尸胺、精胺和亚精胺是活细胞非常重要的成分,生物胺能促进人体的生理机能,对调节核酸和蛋白质的合成及生物膜的稳定性起着非常重要的作用。亚精胺是自噬机制的诱导剂,通过降解受损的蛋白质来保护心血管系统。亚精胺还具有抗炎作用和防止干细胞衰老[17 ]。饮食中适量摄入亚精胺可降低血压,预防心脑血管疾病,降低阿尔茨海默病和死亡风险[ 18 ]。多胺有益于预防与衰老相关的疾病。发酵纳豆是多胺的良好来源 [ 19 ]。但是,过量摄入也会引起一些不良反应。严重的还会引起脑出血,甚至危及我们的生命。进食富含酪胺的食物,如鱼或鱼制品,会引起毒理反应,如头痛、偏头痛、神经系统疾病、恶心、呕吐、呼吸系统疾病和高血压 [ 20]. 同样,食用富含组胺的食物会引起胃肠道、循环系统和呼吸道症状、潮红、皮疹、荨麻疹等[ 21 ][ 22 ]。美国食品和药物管理局 (FDA) 建议鱼类中的组胺安全阈值为 500 mg/kg(食品和药物管理局,2001)。在纳豆发酵过程中,生物胺总量为26.47 - 72.97 mg/kg,考虑到剂量,不会对我们的身体造成威胁[ 23]. 对人体有直接毒性的酪胺含量仅为18.1-22.3mg/kg,远低于欧洲食品安全局(EFSA)和FDA的限量标准100-800mg/kg . 亚精胺具有细胞毒性,但目前的研究结果表明,亚精胺的毒性浓度高于食品中发现的最大浓度,因此认为食品中的亚精胺或亚精胺对健康有害的观点目前还没有足够的证据 [ 24 ] [ 25 ]。研究结果表明,食物中的任何一种物质对人体来说都必须保持一定的平衡。多胺的形成与大豆原料有关,而与枯草芽孢 杆菌较少[ 19 ]。
2.2.6. 纳豆枯草杆菌
食用纳豆后,枯草芽孢 杆菌可在肠道内存活增殖数周,分泌多种酶类和维生素,促进肠粘膜细胞增殖。纳豆枯草芽孢 杆菌的纤维素材料可以与低聚糖偶联,促进双歧杆菌的增殖[ 15 ][ 26 ]。纳豆枯草杆菌 _能抑制引起肠道异常发酵的腐败微生物,预防腹泻、痢疾、肠炎和便秘。作为一个整体,它对调节肠道菌群的微生态平衡具有重要作用。纳豆的粘液覆盖在胃肠黏膜表面,可以保护胃肠系统,在饮酒时起到解酒作用。
3. 纳豆的前景
随着中美贸易争端,进口大豆成本上升,对国内相关产业冲击较大。这也促使我们转变观念,提高大豆的附加值。纳豆正面临着如此强大的机遇。纳豆是一种成本低廉、营养丰富的功能性食品,应大力开发和推广。
然而,纳豆因其特殊的气味而不能被我国大多数人所接受。风味来源有以下三种。首先,纳豆菌在发酵过程中分解蛋白质会产生氨味。二、支链氨基酸(缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸)在脱氢酶的催化下生成α-酮酸,再在α-酮酸脱羧酶的催化下生成醛,进而生成支链短脂肪酸(BCFAs)在醛脱氨酶的催化下。BCFAs 是纳豆中令人不舒服的味道 [ 27 ]。此外,还有一种方式,支链氨基酸在脱氢酶的催化下生成α-酮酸,再在酶的催化下形成酰基辅酶A。α-酮酸脱氨酶复合物,然后在磷酸转丁酰酶(PTB)的催化下生成BCFAs。第三,在蛋白质分解过程中,会产生一些苦味肽,使纳豆变苦。虽然苦肽具有一定的保健作用,但作为一种食品,苦肽并不受欢迎,也不被人们接受。
因此,我们应该采取各种方法来改善纳豆的风味。首先,可以通过物理方法改善其风味,将纳豆制成纳豆冰淇淋、纳豆寿司、纳豆粥、纳豆泡菜,一定程度上可以消除一些不良气味。目前,我们也尝试了一些行之有效的方法,例如制作大蒜纳豆、酱汁纳豆、水果纳豆、牛奶纳豆、酸奶纳豆等。二是可以控制发酵过程,改善风味。发酵过程不宜超过24小时,因为时间过长,纳豆菌的活性会下降,继而大量细菌死亡,会产生强烈的氨味。另一种方法是将发酵底物换成小黄豆或去皮绿豆,以改善纳豆的风味。同时,纳豆的存放时间不宜过长,否则味道会较重。第三,通过基因工程,我们可以调控气味产生代谢途径中关键基因的表达,从而实现风味的调控。如上所述,PTB基因被认为是BCFAs合成的关键基因。可通过下调 PTB 基因的表达来减少氨气味 [27 ]。通过生活中的探索和实践,我们可以有效地提高纳豆的风味,使之成为大家的健康佳品。
除了纳豆的风味外,还要注意纳豆的标准化、国家政策的宣传和引导,才能使纳豆产业做深做大。
总之,纳豆的这些功能成分有助于改善人类健康,并提高人们尤其是老年人的高品质生活。我们希望纳豆作为健康食品在世界范围内得到普及。
资助项目
河北省现代农业产业技术体系大豆采后服务与加工资助项目(326-0702-JSNTKSF)。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
参考
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