◎ 杨 溢，王雅南，王雪梅，黄 美，朱晓光，李维维，金 桥

（康奥科技集团，天津 300011）

纳豆激酶（Nattokinase，NK）是在纳豆发酵过程中由枯草芽孢杆菌产生的一种具有强力纤溶活性的碱性丝氨酸蛋白酶[1]，由日本学者须见洋行等首先在纳豆中发现并命名。大量实验证明，纳豆激酶具有显著的溶栓活性[2-4]。纳豆激酶是一种分子量为27728Da的单链多肽[6]，特异性作用于血浆纤溶酶的底物S-2251[6]，溶栓效果好且作用迅速，与传统的溶栓药物相比还有诸多优势：①分子量小，更易被人体肠道吸收。②在体内半衰期长达8 h，作用持续时间长。③来源于传统食品，无免疫原性，可口服，安全无毒副作用。④生产成本低廉，工艺简单[7-8]。因此，纳豆激酶在开发新一代溶栓药物方面具有非常大的应用潜力。本文对纳豆激酶的分离纯化工艺、作用、溶栓机理等方面的研究进展进行总结，并对其应用前景做出展望，以期为纳豆激酶新产品开发提供参考。

1 纳豆激酶的分离纯化

目前，纳豆激酶主要从纳豆芽孢杆菌发酵液中提取，经过一系列分离纯化工艺后干燥制得。常用的分离纯化方法有柱层析、超滤、萃取、亲和颗粒吸附、集成化分离技术等[9]。由于发酵液成分复杂，纳豆激酶活性易受到环境影响，而且单一的分离纯化方法单独使用时得到的酶纯度不高。因此在纳豆激酶的分离纯化过程中，为了保证酶活力同时提高产率，通常采用两种或多种操作共同达到目的。膨胀床吸附技术是一种新型集成化分离技术，可直接从固液混合原料液中直接吸附目标蛋白产品，有效简化操作步骤，提高产品得率，实现快速分离纯化。胡洪波等[10]利用膨胀床技术分离纯化纳豆激酶，操作步骤由传统的6步简化为2步，操作时间缩短10 h左右，回收率高达95%。利用基因工程技术选择合适的载体进行纳豆激酶基因的克隆、重组、表达，从而达到提高纳豆激酶产量和纯度的目的。余榕捷等[11]构建的大肠杆菌工程菌成功表达了纳豆激酶融合蛋白，并证实了其溶栓活性。

2 纳豆激酶的作用

2.1 预防和治疗血栓病

动物实验和人体试验均已证实，纳豆激酶是一种安全高效并且具有极强溶栓活性的纤溶酶，且具有传统溶栓药物无可比拟的优势，如溶栓效果好、药效持续时间长、安全无毒副作用、成本低、可口服等。纳豆激酶体外溶栓作用明显。吕伟[12]将纳豆激酶与等量的蚓激酶同时作用于纤维蛋白-琼脂糖平板相同时间，比较两种酶体所产的溶圈直径大小，从而判断体外溶栓效果。结果表明，等量纳豆激酶和蚓激酶，纳豆激酶组溶圈直径大于蚓激酶组，说明等量纳豆激酶体外溶栓效果优于蚓激酶。饶颖竹等[13]研究纳豆激酶粗酶液体外溶栓效果，结果表明，纳豆激酶组溶解血块的速率明显高于尿激酶组。纳豆激酶良好的体内溶栓作用也得到许多实验证实。舒敏[14]建立大鼠血栓模型并灌喂不同剂量纳豆激酶，经采血检测和纤维蛋白降解产物测定证实纳豆激酶具有较强的体内纤维蛋白溶解活性。健康人群服用纳豆激酶试验结果显示，口服纳豆激酶后可提高体内纤溶活性[15]，因此也可证实纳豆激酶具有预防血栓病的作用。

2.2 其他功效

纳豆激酶除具有良好的溶栓作用外，还可辅助其他心脑血管疾病的治疗。实验证明，纳豆激酶具有一定的降血脂作用。谢嵩等[16]研究纳豆激酶对高脂模型大鼠的降脂功效，结果表明，低、中、高纳豆激酶剂量组在给药6周后总胆固醇、甘油三酯水平均显著降低（P＜0.05）。另外，纳豆激酶还能降低血液黏度，改善血液循环、软化血管、增加血管弹性等，从而对高血压、中风、冠心病、阿尔茨海默病和动脉粥样硬化等心脑血管疾病具有辅助治疗和预防作用[17-18]。

3 纳豆激酶的溶栓机理

①作为一种枯草芽孢杆菌丝氨酸蛋白酶，纳豆激酶本身可以直接水解交联纤维蛋白发挥溶栓作用。②纳豆激酶可刺激血管内皮细胞组织型纤溶酶原激活剂（t-PA），t-PA可激活纤溶酶原转变成纤溶酶，以使积累的纤维蛋白溶解。还有研究发现，纳豆激酶具有降解t-PA抑制剂（PAI-1）的作用，通过使PAI-1失活，保证t-PA增加，促使纤溶酶增加，加速血栓溶解。③纳豆激酶可以使体内的尿激酶原转化为尿激酶，从而间接发挥溶栓作用[7]。

4 纳豆激酶产品

目前，纳豆激酶产品主要有普通食品、功能性食品、食品添加剂等用于保健和防病，产品形式主要有胶囊、片剂、粉剂、液体剂等，尚未见纳豆激酶药物制剂正式面世。以纳豆激酶为主要功效成分的鲜纳豆是源自中国的传统发酵食品，在日本有1 000多年的食用历史，富含氨基酸、有机酸、寡糖、维生素、矿物质和活性酶等，具有溶栓、抗肿瘤、降血压、抗菌和抗氧化等生理功能，营养价值很高[19]。但鲜纳豆氨臭味较重很难被我国人接受，因此未得到大范围推广。食品除营养功能、保健功能外，风味也是非常重要的属性。因此，需要开发符合中国消费者口味的纳豆产品，目前主要通过优化工艺和添加其他辅料来进行纳豆风味改良。纳豆激酶功能性食品主要发挥预防和通过食疗辅助治疗的作用。市售纳豆激酶类保健品主要有片剂和胶囊剂两种形式，在日本、中国、韩国等地均已实现商业化生产。

5 展望

包括血栓病在内的心脑血管疾病已成为威胁人类健康的头号杀手，且随着人口老龄化的到来，患者还在逐年增加。溶栓是治疗血栓病的重要手段，溶栓药物市场存在巨大潜力。目前，常见应用于溶栓临床治疗的药物如尿激酶、链激酶等普遍存在半衰期短、副作用大、价格昂贵等缺点，很难成为大众化消费药品，开发替代药物成为研究的热点。纳豆激酶具有安全有效、可口服、可大规模生产等优点，是一种理想的天然溶栓药物，将纳豆激酶应用于溶栓产品的开发具有广阔前景。除优良的溶栓作用外，纳豆激酶还具有辅助降血脂、降血压、软化血管等功效，开发纳豆激酶产品，对预防和治疗心脑血管疾病具有重要意义。利用现代食品生物技术如基因工程技术、酶工程技术等对纳豆激酶进行深入研究，开发出更多满足人们需求的新产品，具有非常广阔的市场前景。