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納豆菌的研究現狀和應用進展

摘要：本文介紹了納豆菌的種類和特點，綜述了納豆菌及其發酵產物的多種保健功能，如溶血栓、抗腫瘤、降血壓、抗菌、調節腸道微生態等，并對納豆菌在食品加工、微生態制劑和納豆激酶、抗菌素等方面的研究現狀和未來發展做了總結和展望 。
納豆（Natto）是日本傳統大豆發酵食品 。自1987年納豆中發現強力溶栓激酶--納豆激酶以來，納豆引起了全世界的廣泛關注 。納豆不僅具有獨特的風味和豐富的營養，而且因具有多種保健功能［1］，被譽為"超級健康食品" 。近年以來，我國學者對日本納豆做了大量的研究，從納豆發酵純菌種的分離鑒定到納豆的生理保健作用、功能性代謝成分的研究、高產特征酶類或某種代謝產物、納豆基因工程菌的選育等多方面取得了很好的進展 。本文對納豆菌純菌種的種類、生理功能及應用研究現狀做了總結并對未來研究發展做了展望 。
1納豆菌的起源、種類及特點
傳統制作納豆是采用稻草作為發酵菌劑的來源，將煮熟的黃豆冷卻后用稻草包裹后于溫濕度比較高的地方自然發酵1～2d，等黃豆表面出現一種白色的黏液狀物質即可 。目前在日本，納豆食品生產基本實現了工業化、連續化和商品化 。
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1934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（BacillusnattoNo.1）使用于納豆的工業化生產后，至今已知與納豆生產相關的主要純菌種［2］包括：BacillussubtilsIFO3007、BacillusnattoSawamura06、BacillusnattoSawamuraIFO3339等 。
枯草芽孢屬的重要特點是能夠分泌各種胞外酶，包括蛋白酶、淀粉酶、谷氨酸轉肽酶（GTP）、脂肪酶、果聚糖蔗糖酶和植酸酶，納豆菌分泌的酶比其他枯草芽孢桿菌分泌同樣活性的酶高幾十倍 。納豆菌具有芽孢，因而能耐鹽耐堿、耐高溫（100℃）及耐擠壓，在酸性胃環境中均能保持高度的穩定性，在腸胃道中不增殖，只在腸道上段迅速發育轉變成具有新陳代謝作用的營養型細胞 。納豆菌的營養要求不高，可以在人體腸道中定殖，對人體腸道中微生態的平衡具有很重要的作用 。
2納豆菌的主要生理保健作用
已有研究表明，納豆產品除了具有傳統發酵豆制品與大豆相比的優勢外，還體現了很好的保健作用和生理作用［3］ 。
一是抗癌作用 。納豆中含有大量的染料木素（Genistein）和染料木苷（Genistin），而染料木素是抗癌的主要活性成分 。因此常食用納豆可以有效降低癌癥的發生率 。
二是抗氧化作用 。Hattori研究納豆中粗抗氧化劑提取物對不飽和脂肪酸和細胞顯示的抗氧化效果與相同質量的維生素E相當或效果更好 。另外將未發酵的大豆與納豆的對比試驗顯示，納豆可以抑制脂肪氧化的91％，而未發酵的只能抑制13％ 。
三是降血壓 。納豆中含有血管緊張肽轉化酶抑制劑（ACEinhibitor），并且在其周圍的粘性物質中含量更高 。
四是防治骨質疏松癥及促凝血作用 。納豆中含有豐富的VB2、VB6、VB12、VE、VK 。VK除了與鈣協同作用預防和治療骨質疏松外，還是合成與血液凝固有關蛋白的必需因子 。
五是抗致病菌 。納豆菌具有廣譜抗菌作用，對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、酵母菌和霉菌都有一定的拮抗作用，對異常漢遜酵母具有強抗菌作用 。納豆菌可以產生的抗菌素如桿菌肽、多黏菌素、2，6-吡啶二羧酸（Dipicolinicacid），具有抑制金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、傷寒菌、痢疾菌及O157：H7大腸桿菌等致病菌的作用，可以起到抗菌素的作用 。