在没有抗生素的时代,日本曾盛传使用纳豆(类似中国的豆豉)或纳豆菌预防赤痢、霍乱、伤寒等。笔者等人通过混合培养试验,可确认纳豆菌和纳豆成分对于病原性大肠杆菌O-157具有很强的抑制生长繁殖之效果,并认为吡啶二羧酸(2.6-吡啶羧酸)是具有耐热性的物质。
前 言
随着艾滋病、埃博拉出血热、疯牛病的出现,此次大阪又发生了由病原性大肠杆菌O-157引发的集体食物中毒事件。在日本发生食物中毒曾是家常便饭的事情,当时纳豆被当作一种“药”,像现在的抗生素那样普遍使用。1936年,有位有马玄海海军军医发表了有关“纳豆菌对于赤痢菌抑制作用的实验研究”的文章。以该文为首,战前日本海军的研究中还发表了许多这样的临床报告,如:“连续5个月粪便中排泄副伤寒菌,无论用什么方法都无效果,对这类带菌者采用纳豆疗法,短短几日便停止排菌”。此外,这类研究当时也传到了纳粹德国,在实战中将纳豆作为熏烤食物使用,最近的电视记录片节目对此也有汇总报导。
至今为止,笔者等人对纳豆激酶、维生素K2(甲基萘醌类7)等,以纳豆中各种生理活性物质的分析及其应用为目的,多次召开了“天然物——生理功能与原料研讨会”。纳豆或纳豆菌中新的功能成分正在逐渐弄清,本文主要介绍了1996年9月在日本东京举行的“紧急公开研讨会”上发表的纳豆抗菌成分。
纳豆及纳豆菌的抗菌活性
抗菌活性是指Bacillus属的细菌生长繁殖过程中在菌体外产生的抗生素,也许这种作用是微弱的,但吡啶二羧酸对各类细菌广泛具有作用这一特征得到了说明,但其实质还未完全弄清。此外,吡啶二羧酸在许多国家先有发现,1936年日本一位名叫有动的人在纳豆粘液中发现了一种吡啶羧酸,这种物质原本在大豆中并不存在,它是由于纳豆菌才初次生成。现已确认这一物质本身对纳豆菌的生长繁殖也有抑制作用,但对包括大肠杆菌在内的其他细菌更具有强烈的抑制效果。
纳豆菌所具有的这种抗菌作用,已被应用在医药上,且在抑制O-111以及O-144等病原性大肠杆菌方面也已有实绩报告。笔者等人在相同条件下,将106/ml的纳豆菌与病原性大肠杆菌O-157混合,用心脏浸出液培养基培养,几日后采样并测定其中的活菌数。结果判明,纳豆菌对O-157的生长繁殖具有很强的抑制作用,在培养液中浸润4天后,O-157大肠杆菌就完全失活。
另外,尝试将纳豆菌培养液调整为无菌过滤液,或使用市售的纳豆抽取液,可确认其含有很强的抗菌活性,尤其对酵母类菌属具有强有力的抑制活性作用。
在最佳抽取条件下,将市售纳豆的抗菌成分用二乙醚分离出来,并将其以人们通常食用的浓度添加在标准琼脂培养基中,然后将培养器皿在室外放置5分钟,再打开盖子在37℃的室温下放置2天。最后将其作一比较,没添加纳豆抗菌成分的培养基中可见到许多杂菌菌落,与此相对,在含有纳豆抗菌成分的培养基中则完全没有。
根据用液体培养进行比较试验的结果,能达到减少及抑制各种菌类繁殖的纳豆抗菌成分分别如下:酵母菌为0.02%、0.04%;枯草为0.04%~0.16%;青霉为0.08%~0.2%;曲霉为0.6%~1.5%;大肠杆菌为0.6%、1.0%;病原性大肠杆菌(O-157)为0.4%、0.8%。通过这一实验可看出,纳豆提取物对于包括O-157在内的许多菌类来说,均具有抗菌作用,面对于酵母的抑制作用特别显著。
今日的应用开发
从日本有关纳豆的古老历史以及此次笔者等人的试验结果,乃至最近已渐渐得到确认的由纳豆菌引起的干扰素感应效果,以及血栓溶解酶(纳豆激酶)的产生,还有据最近的疫情调查结果,纳豆的摄取与血液维生素K7的浓度关系(据说纳豆中所含的维生素K甲基萘醌类7在血液中的浓度,日本人要比欧美人高,尤其是经常食用纳豆的东京女性比广岛女性平均要高4.3倍)等因素进行综合考虑,今后不仅仅局限于O-157大肠杆菌,还将期待纳豆的汲取对预防感染其他各种病原性细菌也会有相当的效果。
目前正在研究各种发酵条件,含有大量吡啶二羧酸的抗菌纳豆,或这类功能性饮品等正在开发中。
[Bio Industry,(日)1997年第2期]