納豆激酶功能之科學證據

基本特性：

納豆激酶 (nattokinase) 的名稱最早是由日本的須見洋行（ Sumi Hyroyuki ）博士等人所賦予的（ Ref.1 ），他們發現納豆（ natto ）的水溶液萃取物中含有很強的分解血栓能力，因此著手將具有此能力之物質做初步的純化， 據其報導 ， 一般濕納豆 1 公克重所含有 分解血栓的能力 相當於纖溶酶 ( plasmin ， 是人體內唯一能分解血栓的酵素 ) 40C U 的活性 ， 或 1600IU 尿激酶 (urokinase) 的活性 。

須見 博士等同時還發表了此酵素的等電點（ pI) 為 8.6 ，並用分子篩管柱測定其分子量為 20 萬 ；不過 1992 年其 DNA 序列定出來（ Ref.2 ）推測應含 275 個氨基酸殘基，分子量推估應為 27728 ，且到 1993 年 Fujita 等人純化並分析其所有氨基酸序列 ( Ref. 3) ，上述推測數據更得以進一步證實 。納豆激酶在 pH7-12 ，室溫下最少可安定 10 分鐘（ Ref.1 ）；但在 pH5 以下則不安定，不過若同時與其他食物如煮熟的米飯、肉汁等混在一起，即使在酸性下最少也還有 7.5 ％的活性。由於 5m M Cys 不會影響它的活性，而 1 mM diisopropyl fluorophosphate 會完全抑制其活性，所以推斷它是一種絲胺酸蛋白酶 (serine protease) 。根據 Nakamura 等人的 DNA 序列推測（ Ref.2 ）， 它在菌體內被合成時共有 381 個胺基酸 ， 當通過細胞膜分泌出來時 ， 其最前端 29 個胺基酸 ， 即信號肽（ signal peptide ） ， 會被除去。到細胞外後 ， 其 N 端 77 個胺基酸之前肽 (propeptide) 會被進一步移除 ， 最後形成 N 端起始基為丙胺酸 (alanine) 共 275 個殘基之納豆激酶 。 以序列相似度來看 ， 它比較類似 subtilisin 。事實上， Fujita 等人以純化的 納豆激酶做基質特異性 （ substrate specificity ）分析顯示，它的催化特性確實較類似 subtilisin ( Ref. 3) 。納豆激酶不含半胱氨酸 (cysteine) ， 所以不具有雙硫鍵。

納豆激酶對血栓之分解能力勝過纖溶酶 的結論來自於 1995 年 Fujita 等人的實驗 ( Ref. 4) ，他們直接將兩種酵素拿來做比較，發現 納豆激酶分解凝血纖維（ fibrin ，血栓的主要成分）的速度是纖溶酶的 4-5 倍；同時它對凝血纖維原（ fibrinogen ，凝血纖維的前身）分解的速度比纖溶酶差 3 倍。這意味著在生理作用方面，納豆激酶似乎比纖溶酶更勝任。

納豆激酶還可間接促進纖溶酶之活性。首先，它可促進前尿激酶（ pro-urokinase ）轉化為尿激酶（此亦為人體內之酵素，可促進纖溶酶原轉化為纖溶酶） （ Ref.5 ） ；其次，它可 分解 plasminogen activator inhibitor 1(PAI-1) （ Ref.6 ） 因而使其無法抑制 plasminogen activator （即 tPA) ，後者則可 促進纖溶酶原轉化為纖溶酶。整體而言，納豆激酶除了本身可以分解血栓的主要成分凝血纖維外，還可從兩方面間接促進纖溶酶的活性，使凝血纖維的分解更加快速，彼此間之影響可用下圖表示：

其中實線表示直接，虛線表示間接。

動物試驗：

1990 年須見博士等 將狗之下肢靜脈以人工製造之血栓堵塞 ，再使其 口服納豆激酶萃取物 ， 5 小時後其靜脈即可恢復通暢 ， 證實納豆激酶確實可經口服而發揮解血栓之功效 ( Ref. 7) 。 1995 年 ， Fujita 等人證實納豆激酶可經由老鼠的腸道被吸收到血液中 ( Ref. 8) 。同年，他們將 納豆激酶注射於大鼠之靜脈內，發現它確實可分解事先形成的血栓，且分解能力是纖溶酶的四倍 ( Ref. 9) 。

人體試驗：

1990 年，須見博士等人將含有納豆激酶萃取物的膠囊給 7 位健康的自願者服用， 結果其血液對凝血纖維之分解活性 ( euglobulin firinolytic activity,EFA ) 明顯增加 （ Ref.7 ）， 在服用後第四天即達到 2 倍的高原期 ， 至第八天仍無變動 . 而血清中凝血纖維分解產物 ( fibrin/fibrinogen degradation products,FDP ) 則在第一天大幅增加 5 倍 ， 雖然隨後隨天數遞減 ， 但仍高於未服用前之值 。 血漿中 tPA 含量則微幅增加 ， 在第四天達到高峰的 1.4 倍 。 口服一次納豆萃取物膠囊後 ， 受試者 EFA 在第 4 小時達到最高峰 ， 直到第 12 小時才回復原值 ， 表示納豆激酶有相當高之安定性 。

口服納豆激酶可增加人體血液之流動率，這是 Ito 與 Suzuki 在 2002 年所做的報告 ( Ref. 10) 。他們將 納豆激酶萃取物的膠囊給 4 位健康的自願者服用四週，比較服用前後 血液之流動率，發現其速率變快了，由原來的 56.5 ± 19.6 秒減少為 42.9 ± 4.3 秒。同時其總膽固醇、中性脂肪、 LDL 膽固醇都有減少的傾向；而 HDL 膽固醇則呈現增加的現象。

References:

1. Sumi, H., Hamada, H., Tsushima , H., Mihara, H., & Muraki, H. (1987) Experientia 43, 1110-1111

2. Nakamura, T., Yamagata, Y., & Ichishima, E. (1992) Biosci. Biotech. Biochem. 56, 1869-1871

3. Fujita, M., Nomura, K., Hong, K., Ito, Y., Asada, A., & Nishimuro, S (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 197, 1340-1347

4. Fujita,M., Ito,Y., Hong,K., and Nishimuro, S. (1995) Fibrinolysis 9,157-164

5. Sumi, H. ( 1994 ). Structure and fibrinolytic properties of nattokinase. In “Basic and clinical aspects of Japanese traditional food Natto,” ed. by Sumi, H., vol. 1 , Japan Technology Transfer Association, Tokyo , pp. 49-56

6. Urano,T., Ihara,H., Umemura, K., Suzuki,Y., Oike, M., Akita ,S., Tsukamoto,Y., Suzuki, I. , and Takada, A. (2001) J. Biol. Chem. 276, 24690-24696

7. Sumi, H., Hamada, H., Nakanishi, K., & Hiratani, H. (1990) Acta Haematol. 84, 139-143

8. Fujita, M., Nomura, K., Hong, K., Ito, Y., Misawa, S., Takeuchi, N., Kariya, K., & Nishimuro, S (1995) Biol. Pharm. Bull. 18, 1194-1196

9. Fujita,M., Ito,Y., Hong,K., Fujii,R., Kariya,K. and Nishimuro, S. (1995) Biol. Pharm. Bull, 18, 1387-1391

10. Ito, H., & Suzuki, T. (2002) The Society of Analytical Bio-Sciences 25, 5 pages

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