浅谈发酵黑豆功能成分及其应用
摘要：本文对发酵黑豆(黑纳豆)的功能成分从化学性质、应用前景两方面进行分析，并指出我国对发酵黑豆的生产水平有待提升，同时该产品的市场前景十分广阔，为利用发酵黑豆研制出抗衰老、抗癌等方面的保健食品提供了依据。
黑豆经微生物发酵后，其中一些成分得到分解，产生更丰富的营养成分。如蛋白质的分解产物多肽、胨、氨基酸等，以及一些可溶性低聚糖等，这些低分子量物质更容易被机体内吸收、利用，提高黑豆营养成分的吸收率。研究发现，发酵黑豆主要功能性成分包括以下三种。
纳豆激酶是纳豆在发酵过程中由纳豆枯草杆菌生成的一种丝氨酸蛋白酶，纳豆激酶结构上为一单链多肽，与枯草杆菌蛋白酶有极高的同源性。它具备特异的蛋白水解作用和识别位点，其活性和稳定性受温度和金属离子的影响，但在人体胃酸环境下，纳豆激酶能保持一定的活性，稳定性明显增加，适合口服药物的开发。纳豆激酶是目前为止最具有潜力的溶纤蛋白酶，其溶栓效果和活性都远超其他类酶，它可直接水解纤维蛋白，在以内体外均能够很好地溶解血栓。研究发现，纳豆激酶在体外就具有十分明显的溶栓作用，通过降解和失活纤溶酶原激活剂的抑制剂的作用，控制原激活剂、抑制剂、纤溶酶和纤维蛋白的平衡关系，同时间接增强了内源性纤溶酶量和活性。
纳豆激酶的应用前景极为广泛，特别是在医药行业，可用于医治心脑血管疾病，它是经豆类发酵得到，来自天然食品，因此无毒副作用，人体使用安全性高，且易于吸收，接受口服和静脉注射，能够弥补目前市场上一些毒性较强、稳定性差、或药效短成本高的药品。为了大规模生产，可以采用在较短周期内高产量的细菌发酵，既方便提取纯化，又成本低廉。现在对纳豆激酶的资源现状、以及在药理作用方面有很多研究，但由于其生产的特殊性，目前其制备和分离纯化工艺还不够成熟，难于达到达不到工业化生产的要求。
2.1 理化特性。
大豆异黄酮属于属于生物黄酮类，是大豆生长中形成的一类次生代谢产物。资料表明，目前从大豆中已经分离出来12种大豆异黄酮，其生物活性不同，只有游离形式的异黄酮生物活性较高，对人体多种疾病，如抑制骨质疏松，癌症等多种疾病有很好地预防和抑制作用。纯大豆异黄酮无色无味，晶状，易溶于极性溶液。游离形式的水溶性极差，葡萄糖苷和丙二酰基配糖体或乙酰配糖体一般则易溶于水，但葡萄糖苷中的染料木苷的水溶度与温度有关。在4℃—50℃之间水溶度没有明显变化，在70℃—90℃其溶解度与温度呈正相关，可以应用超过70℃的水溶液提取大豆异黄酮。由于大豆异黄酮会能够与含有酚羟基的钠贡齐试剂、二氯氧锆的甲醛溶液、枸酸的甲醛溶液、硫酸—茴香醛溶液、醋酸镁溶液等发生显色反应，可以此作为鉴别大豆异黄酮的定性反应。
2.2 生理功能。
(1)抗癌作用。研究发现大豆异黄酮具有多重化学抗癌与防癌作用，活性氧自由基在人体正常细胞里可引起细胞核RNA、DNA以及酶蛋白质等生物活性大分子的氧化损伤，导致细胞畸变，而大豆异黄酮能很好地通过抗氧化作用，抑制氧自由基产生，避免细胞畸变发生;大豆异黄酮具有对雌激素的双向平衡效应，对与女性雌激素相关的肿瘤细胞的发生也有很好的预防作用;大豆异黄酮还有导致细胞停止增殖作用，对体内肿瘤细胞生长也有抑制作用。
(2)抗氧化作用。机体在代谢过程中会产生许多自由基，活性最强的会引发体内自由基氧化连锁反应，损伤生物膜系统，引起细胞膜变性，产生炎性因子，继而对机体形成继发性损伤。大豆异黄酮成分中含有的酚羟基能作为供氢体与自由基反应，生成离子或分子，淬灭自由基，终止自由基的连锁反应。可用于抑制油脂的过氧化、抑制动物过氧化损伤、延长油脂的稳定状态等流行病学方面。
(3)保护心血管。动脉硬化是心血管疾病的初始阶段。大豆异黄酮能够降血脂、抗血栓形成、抗细胞粘附、抗生长因子活性、影响细胞内或细胞间信息传递等。试验表明，大豆异黄酮在人体中通过低密度脂蛋白受体的调节，清除血清胆固醇，降低机体低密度脂蛋白，而对人体有益的高密度脂蛋白不受影响。大豆异黄酮的降血脂作用还可能与它对甲状腺分泌效果有关。同时大豆异黄酮还能通过血管平滑肌细胞增殖，以及对酪氨酸激酶抑制作用，抑制血小板激活和凝聚防止血栓形成，起到保护心血管作用。
(4)预防骨质疏松。大豆异黄酮具有缓解骨质疏松，增加骨密度的功能，其对骨骼的保护作用可通过通过影响降钙素的分泌抑制骨的再吸收，防止骨量的减少，缓解骨密度低下等实现。也有报道，三烃异黄酮可影响血清骨钙素浓度和骨细胞数目;或是通过抑制铬氨酸磷酸化，抑制破骨细胞的合成;以及通过增强拮据抑制骨吸收、促使破骨细胞凋亡的抗体，在细胞因子的介导作用下，抑制骨吸收，从而达到预防骨质疏松症状。
3 超氧化歧化酶。
超氧化歧化酶(简称SOD)属于金属酶，是生物体内一种重要的抗氧化酶，在动植物界、微生物体内都广泛存在。能够催化超氧化物阴离子自由基歧化生成过氧化氢和氧气，它能够消除体内代谢产生的超氧化物阴离子自由基，帮助生物体防御氧化损伤，作为治疗自由基损伤引起的疾病的临床药物，其效果显著，被称为氧自由基的头号杀手。SOD这种特殊作用，使其在食品、医药、美容等领域被广泛应用，随着对其研究水平和应用技术的提高，相信未来使用范围还将扩大。随着我国经济发展，人民生活水平的提高，全民的的养生保健、美容养颜要求不断增加，因此SOD的市场应用前景将会越来越广阔。
发酵黑豆含有丰富的营养成分和很高的应用价值，以往对它的利用以单独加工为主，对其中的功效成分没有很好利用，这是对发酵黑豆资源的浪费，也降低了农副产品深加工带来的经济效益，通过对发酵黑豆在食品、医学等多领域联合开发，能够很好地提高发酵黑豆的综合利用率。
参考文献。