p纳豆芽孢杆菌:从传统发酵食品到现代健康守护者

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纳豆芽孢杆菌:从传统发酵食品到现代健康守护者 纳豆芽孢杆菌通常为(0.7–0.8)μm ×(2.0–3.0)μm,属于革兰氏阳性菌。在葡萄糖琼脂培养基上生长时,其细胞原生质染色均匀,芽孢呈椭圆形或柱状,位置多为中生或偏中生,即使孢囊膨大亦不明显。该菌具有鞭毛,可运动。其最高生长温度为45–55℃,最低为5–20℃,孢子具备较强的耐热性。

历史记载表明,大豆作为中国最古老的作物之一,其栽培历史可追溯至5000年以上。大豆起源于中国,早在2300年前已有碳化纳豆实物出土。中国北方地区,尤其是东北,因其土壤与气候条件,所产大豆品质优良、微量元素丰富,一直以来是大豆的主产区。

《五帝本纪》曾记载:“炎帝欲侵陵诸侯,诸侯咸归黄帝。轩辕乃修德振兵,治五气,鞠五种,抚万民,庆四方。”郑玄注曰:“五种,黍、稷、菽、麦、稻也。”菽即大豆,可见早在黄帝时期,大豆已是重要作物。

司马迁在《史记·卷二十七》中也提到“铺至下铺,为菽”,印证了大豆在当时的广泛种植。清代学者严可均所辑《全上古三代秦汉三国六朝文》进一步指出:“大豆生于槐。出于沮石之峪中。九十日华。六十日熟。凡一百五十日成,忌于卯。”

朱绍侯主编的《中国古代史》在论述商代经济与文化时指出,当时主要的农作物包括黍、稷、粟、麦(大麦)、来(小麦)、秕、稻、菽(大豆)等,这些在甲骨文中均有记载。卜慕华也提出,早在商代,大豆就已是人民赖以生存的主要作物之一。

作为一种孢子型益生菌,纳豆芽孢杆菌具有耐酸与耐热特性,在胃酸环境中四小时存活率高达100%。其具备较强的病原菌抑制能力,是可直接到达小肠的优良菌种之一,口服后可优化肠道菌群生态,促进消化道功能正常化,改善排便,维持体内微生态平衡。

在发酵过程中,纳豆芽孢杆菌可产生纳豆激酶(Nattokinase,简称NK),该酶具有显著溶栓作用,能直接分解血栓中的纤维蛋白,效果持久且安全性高。该菌还可增强机体免疫反应,产酸调节肠道,合成多种酶(如碱性蛋白酶、糖化酶、脂肪酶、淀粉酶),降解植物性饲料中的复杂碳水化合物,从而提高饲料转化率。

在制备方法上,传统东北地区的纳豆(也称腊豆,注意与豇豆类产品区分)有多种做法。由于水稻种植早于大豆,稻草在纳豆制作中起到关键作用。以往人们利用稻草包裹蒸熟的大豆,借助稻草中天然的纳豆菌,在适宜温湿度下发酵制成纳豆。但该方法易引入杂菌,卫生与质量难以保障。

1921年,半泽博士培养出纯种纳豆菌,实现了菌种的商品化。1995年,尺村进一步将产生黏液的纳豆菌划分为独立菌种。与普通枯草芽孢杆菌不同,纳豆芽孢杆菌对生物素有专一性需求,而枯草杆菌则无此需求。

在医学上,纳豆芽孢杆菌被视为枯草芽孢杆菌的一个亚种,属于好氧型、能产生内生孢子的杆状细菌,无致病性。其细胞为单层外膜,可产生多种抗菌素和酶,具广谱抗菌活性与抗逆能力,在极端条件下可形成抗性孢子。

该菌还能产酸,调节肠道菌群,增强免疫反应,并生成多种酶以改善饲料消化。纳豆本身是以大豆为原料,经纳豆菌发酵而成的食品,发酵过程中产生的纳豆激酶是一种丝氨酸蛋白酶,作为枯草杆菌蛋白激酶家族成员,其溶栓能力优于尿激酶,且作用时间更长、安全性更好,长期食用有助于改善微循环。

纳豆激酶的发现源于1980年日本学者须见洋行教授的著名实验。他在研究溶栓药物时,将纳豆提取物加入人工血栓,短短三小时内发现血栓溶解2厘米,效率为尿激酶的19倍,由此将该活性物质命名为“纳豆激酶”(Nattokinase),这一发现震惊学界。

纳豆激酶的活性以“FU”(纤维蛋白溶解单位)衡量,该单位用于表征每粒产品或每克原料中酶的含量。纳豆激酶还具有解酒功能,可通过多条途径起到护肝、护脑和加速酒精分解的作用,缓解酒后头痛、呕吐等不适,并预防“隔日醉”。

由于纳豆菌为好氧菌,发酵过程需充分接触空气。其在分解大豆蛋白时产生纳豆激酶与维生素K,对控制“三高”(高血糖、高血压、高血脂)和溶栓具有积极效果。家庭制作纳豆需注重发酵温度与湿度,以保证菌种活性。值得注意的是,纳豆激酶活性易受温度与水分变化影响,新鲜纳豆效果最佳,故推荐家庭自制。

家庭制作需准备的器皿与材料包括:大豆、纳豆菌种、高压锅、不锈钢盆、泡沫饭盒、泡沫箱、热水袋或塑料瓶、温度计等。关键步骤包括泡豆、蒸豆、接种菌种、恒温发酵及后熟处理。接种时菌液温度须控制在38–45℃,以避免杀死纳豆菌。

纳豆菌种在孢子状态下稳定性高,可于阴凉干燥处长期保存,但开封后需冷藏。食用方面,心血管疾病患者若正服用抗凝药新香豆素,应避免摄入纳豆,因其富含的维生素K2会拮抗药物效果。

关于纳豆激酶的摄入,一般建议每日普通保健用量不低于2000 FU,若有心血管问题可增至4000 FU。由于家庭自制纳豆的酶活往往较高(超过5000 IU),需注意控制食用量,每次30–100克,每周两三次为宜,避免过量引起头晕等反应。

为改善纳豆的特殊气味与黏丝口感,可搭配圆葱、大葱、虾皮、小鱼等香味食材一同食用,也可稀释后加酱油或拌入汤中。常见搭配包括纳豆加圆葱、萝卜末、朝鲜辣白菜、生蛋黄、海带、芝麻与蜂蜜等。

最佳食用时间为晚餐,因此时段摄入后纳豆激酶可在12小时内持续作用,有助于预防清晨高发的血栓性疾病。食用时应尽量避免加热,以保持酶活性,同时建议每日坚持摄入。

在动物营养学中,纳豆芽孢杆菌也被研究其对瘤胃发酵的影响。试验显示,添加该菌可提高瘤胃pH值,提升挥发性脂肪酸产量,促进碳水化合物代谢,但对氮转化利用有一定抑制。

工业化生产纳豆需选用自动化设备,完成清洗、浸泡、蒸煮、发酵与干燥等流程,以保证产品质量与活性。

参考资料

枯草芽孢杆菌:藏在枯草里的益生菌.腾讯网.2024-09-22

纳豆芽孢杆菌的功能功效及应用与食用方法!.新浪博客.2024-09-22

纳豆功效好处多,专家带你认识「纳豆激酶」与副作用(这点千万要留意!).健康医学院.2024-09-22

纳豆激酶科普讲解.腾讯视频.2024-09-22

标签: 芽孢杆菌的作用 芽孢杆菌菌种怎么使用 芽孢杆菌学名

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