發酵大豆制品的藥理作用研究進展

吳易武，吳小剛，蔣先志，白冠輝，張志勇，余邦偉

(1.廣東藥科大學新藥研發中心，國家中醫藥管理局中藥制劑實驗室(三級)，廣東省教育廳現代中藥重點實驗室，廣東 廣州 510006; 2.廣東正當年生物科技有限公司，廣東 廣州 511453)

大豆是一種營養非常豐富的天然農作物，含有30%～46%的蛋白質和8種人體必需氨基酸，因此人們常把大豆當作動物性蛋白的替代品。此外，大豆還具有許多植物化學成分。但是大豆制品中存在的某些物質很難被人體攝入吸收，如：難消化的蛋白質、碳水化合物、凝集素、過敏原等。而將大豆進行發酵能很好地解決這些問題，減少上述抗營養因素的負面影響，便于人體吸收。

使用發酵以增強食品的可口性、營養價值、防腐性和藥用特性是一種古老的食物加工做法。發酵食品的營養價值和功能特性增強，可能是由于食物在發酵過程中分子發生轉化，形成具有生物活性或可生物利用的終產物所致。發酵大豆制品不僅在品質上優于原材料、具有獨特風味，更重要的是產生了許多原材料本身不具備的生物活性。本文對近年來發酵大豆制品藥理活性的研究進展作一簡要綜述，為發酵大豆制品的藥理作用研究和進一步開發利用夯實基礎、提供理論參考。

1 抗氧化作用

抗氧化作用是指抵抗機體氧化反應(如呼吸作用)或環境影響所產生的不穩定物質——自由基的氧化攻擊作用。過量的自由基堆積會導致人體衰老、癌癥或其他相關疾病的產生，且人體自由基的產生是不可避免的。為了維持平衡、保護機體，機體在產生自由基的同時也會產生一些抗氧化物質，抗氧化物質可以由機體自我合成，也可以從食物中攝取。相關研究表明：許多天然食物中都含有抗氧化物質，發酵大豆制品含有的有效成分如抗氧化肽、類黑精、異黃酮化合物及其酚類化合物均具有抗氧化作用[1]，因此發酵大豆制品可以作為天然的抗氧化食品。He等[2]對熟大豆和發酵大豆的甲醇提取物研究表明，枯草芽孢桿菌對大豆的發酵作用增強了大豆的自由基清除活性、還原活性和亞鐵離子螯合能力，且發酵大豆的抗氧化活性隨著發酵時間和甲醇提取物質量濃度的增加而增加，微生物發酵能顯著增強大豆的抗氧化活性。Ahmad等[3]將豆豉與未發酵的大豆相比，發現豆豉具有較高的β-分泌酶抑制、自由基清除能力和亞鐵離子螯合能力，豆豉中富含的異黃酮具有較好的抗氧化作用，可用于預防和治療阿爾茲海默病。Suo等[4]研究了乳桿菌發酵的豆奶(FSM-FLZ)對過氧化氫(H2O2)誘導的豬腎近端小管LLC-PK1細胞氧化損傷的體外自由基清除活性及保護作用，發現FSM-FLZ顯著提高了LLC-PK1細胞的活力，減少了H2O2誘導的氧化損傷。此外，FSM-FLZ降低了細胞內活性氧(ROS)水平和脂質過氧化，增加了內源性過氧化氫酶和超氧化物歧化酶的活性和mRNA表達。因此，結果表明FSM-FLZ是一種自由基清除劑，通過降低細胞內ROS水平、抑制脂質過氧化、增加抗氧化酶活性，起到抗氧化作用。

2 降血壓作用

血管緊張素轉化酶(ACE)又稱肽基二肽水解酶、激肽酶Ⅱ，是一種可以催化血管緊張素Ⅰ水解為血管緊張素Ⅱ的水解酶，血管緊張素Ⅱ可以使血管收縮，從而起到升高血壓的作用；同時ACE還能催化具有降血壓作用的緩激肽水解使其失去活性。ACE的這2種生理活性都可以使血壓增高；因此，臨床上將血管緊張素轉化酶作為靶點，抑制其活性從而使血壓降低，這是目前治療高血壓病的有效措施之一。近年來，研究者在多種發酵大豆制品中發現了具有抑制ACE活性的活性物質，表明發酵大豆制品具有降血壓的藥理作用。Wang等[5]研究了毛霉發酵豆豉的物質組成及血管緊張素轉換酶抑制活性，結果表明，豆豉發酵過程中蛋白質、脂肪和可溶性多糖的營養價值得到了提高，且ACE抑制活性明顯，其ACE抑制活性主要來源于蛋白質水解成分，成熟2周的豆豉ACE抑制活性最高。Wang等[6]采用納豆芽孢桿菌將豆粕在適宜溫度下進行固態發酵，加速蛋白質的水解。用超濾、凝膠層析、反相高效液相色譜等方法對含ACE抑制肽的粗提物進行分離純化，得到了一種ACE抑制肽，其ACE抑制活性為84.1%，半數抑制濃度(IC50)值為0.022 mg/mL。結果表明，使用納豆枯草芽孢桿菌固態發酵的豆粕具有良好的治療和預防高血壓的潛力。Li等[7]測定了22種國產醬油膏水提液中血管緊張素轉換酶的抑制活性，結果顯示所有醬油膏的水提液均表現出ACE抑制活性，其中來自中國北方的6個樣品表現出了很強的ACE抑制活性，IC50值小于40.0 μg/mL。從ACE抑制活性最強的樣品中分離純化得到化合物C15H21NO7，它可能是在醬油膏生產過程中美拉德反應產生的苯丙氨酸和葡萄糖的共軛物，為美拉德反應產物對樣品ACE抑制活性的貢獻提供了支持。結果進一步表明，樣品對ACE的抑制作用是多種生物活性物質共同作用的結果，醬油膏是具有降血壓作用的功能性食品和ACE活性抑制劑的來源。

3 抗癌、抗腫瘤作用

大豆提取物中的異黃酮和皂苷均具有抗癌、抗腫瘤的藥理作用，因此大豆是具有抗癌、抗腫瘤潛力的天然藥物[8-10]。研究發現，發酵大豆制品的抗癌、抗腫瘤活性更強于原來的大豆制品。因此近年來不斷被作為抗癌、抗腫瘤藥物進行研究。Khan等[11]用從韓國泡菜中分離得到的植物乳桿菌DGK-17發酵的大豆提取物(FSE)處理人結腸癌HCT-116細胞，發現FSE能導致HCT-116細胞氨基末端激酶(JNK)活化，進而導致Bax(促進細胞凋亡的基因)活化，Bcl-2(抑制細胞凋亡的基因)下調，減弱線粒體膜電位，釋放細胞色素C，進一步激活細胞凋亡蛋白酶使細胞凋亡。結果表明DGK -17發酵大豆種子提取物對人結腸癌HCT-116細胞有凋亡作用，說明DGK-17發酵的大豆種子粉具有抗癌作用。Li等[12]從羊肚菌發酵的豆粕中提取得到3種多糖組分MP-1、MP-3和MP-4，且評估了其對人肝癌細胞系(HepG-2)和人宮頸癌細胞(Hela)體外抗腫瘤活性的影響。結果顯示：MP-1、MP-3和MP-4均能在G0/G1期阻斷細胞周期進展，誘導HepG-2細胞和Hela細胞凋亡；從發酵豆粕中純化的多糖可能是一種天然抗癌、抗腫瘤劑的新來源。趙欣等[13]對經過發酵的黃豆制品水豆豉進行理化試驗和癌細胞體外試驗，結果表明經過48 h發酵的水豆豉的MCF-7細胞的Bcl-2基因均比其他發酵時間的水豆豉的弱，而Bax，caspase3、9基因(促進細胞凋亡的基因)的表達則相反。說明經過48 h發酵的水豆豉對MCF-7細胞的生長具有最強的抑制作用，能起到很好的抗癌作用。

4 降血糖、血脂作用

隨著人民生活水平的提高，糖尿病、高脂血癥等慢性疾病的發病率也越來越高，不健康的飲食習慣就是導致慢性疾病的主要原因之一。要想預防高血脂、糖尿病等慢性疾病的發生，除了要養成良好的飲食習慣，還需要攝入一些具有預防和治療慢性疾病作用的食品，而發酵大豆制品就具有很好的降血糖、血脂作用。杜逸枚等[14]通過試驗發現大豆發酵制品唐可肽能顯著降低Ⅱ型糖尿病大鼠的血糖水平、改善高脂血癥，對大鼠的腎臟有一定的保護作用。Chen等[15]從發酵大豆中分離得到一種生物活性成分6-羥基大豆苷元(6-HD)，它能促進脂肪細胞的分化、改善胰島素敏感性、增強葡萄糖攝取，具有治療糖尿病的潛力。Lee等[16]研究了非發酵豆腐渣和叢毛紅曲霉菌發酵的豆腐渣對高脂飼養誘導肥胖小鼠的降脂和抗氧化作用，結果顯示：叢毛紅曲霉菌發酵的豆腐渣不僅具有抑制腹部脂肪堆積的作用，還可以通過降低血清中膽固醇、肝臟脂質含量來治療和預防動脈粥樣硬化。

5 預防胃損傷

大豆含有豐富的蛋白質、異黃酮、皂苷和磷脂等活性成分，通過發酵能產生更多的活性成分。經常食用含有大豆異黃酮的發酵大豆制品可以明顯降低胃部損傷的發生率[17]，大豆中的皂苷活性成分也可以有效預防內臟損傷的發生。機體產生胃損傷后通常會出現炎癥現象，而大豆蛋白和大豆多肽能顯著抑制炎癥[18]；因此，發酵大豆制品是天然的預防胃損傷的功能性食品。Suo等[19]研究了在不同容器中發酵的水豆豉對鹽酸/乙醇誘導的小鼠胃黏膜損傷的治療效果，發現用玻璃容器發酵的水豆豉處理的胃黏膜損傷小鼠的胃液分泌量和pH值，與雷尼替丁處理的小鼠、正常小鼠接近，胃黏膜損傷明顯減輕。Liu等[20]研究了乳酸菌發酵脫脂豆奶對胃黏膜損傷模型大鼠黏膜完整性的影響，發現乳酸菌發酵的脫脂豆奶降低了胃黏膜的損傷指數，可以防止胃損傷。

6 其他藥理作用

除上述藥理活性外，發酵大豆制品還具有較好的免疫調節作用。大豆制品含有許多具有刺激免疫活性的物質，發酵后因這些活性成分的改變，其免疫調節作用得以增強。Cho等[21]研究了韓國的發酵豆制品，發現清麴醬中的多糖對巨噬細胞RAW264.7具有免疫刺激活性，且清麴醬能顯著提高NO和免疫刺激細胞因子(IL-6、IL-12)的水平，顯著恢復環磷酰胺誘導的免疫抑制小鼠模型中淋巴細胞增殖下降、自然殺傷細胞活性下降和白細胞計數下降，因此可以作為一種有效的免疫刺激劑。

發酵大豆制品的抗菌作用明顯。關于發酵大豆制品抗菌活性的研究有很多，但其抗菌活性成分尚無定論，多數研究認為是其菌株或生物活性肽在發揮作用。Cheng等[22]研究發現，枯草芽孢桿菌E20發酵豆粕產生的抗菌肽(AMPs)對溶藻弧菌和副溶血性弧菌均有較強的抗菌活性。Xu等[23]研究發現，從中國傳統發酵大豆制品納豆中分離得到的枯草芽孢桿菌NT-6，可分泌一種抗菌肽AMPNT-6，對副溶血性弧菌有明顯的抑制作用。

7 總結與展望

綜上所述，發酵大豆制品不僅風味獨特、營養價值豐富，還具有很好的臨床應用價值。其抗氧化藥理活性能減輕老年人的更年期癥狀，起到很好的抗衰老作用；降血壓、降血糖和降血脂功能，在治療和預防心血管疾病方面有很好的應用潛力；抗癌、抗腫瘤活性更是當前研究熱點，大大開拓了發酵大豆制品的研究前景；此外，預防胃損傷、調節免疫和抗菌作用也十分明顯。

發酵大豆制品作為天然的功能性食品，根據發酵條件和發酵菌株的不同，其生物活性成分還有待進一步研究，具有巨大的發展前景。