Наттокиназа: фермент из ферментированной сои¶

Наттокиназа — это сериновая протеаза (фермент класса гидролаз), вырабатываемая бактериями Bacillus subtilis var. natto в процессе ферментации варёных соевых бобов. Вещество было выделено и описано японским исследователем Хироюки Суми в 1980 году и получило название по традиционному японскому продукту натто, в котором оно содержится. Фермент привлёк внимание медицины и биохимии способностью растворять фибрин — нерастворимый белок, формирующий основу кровяных сгустков.

¶Происхождение и открытие

Натто — ферментированный соевый продукт, известный в Японии более тысячи лет. Технология его получения основана на заселении отваренных соевых бобов культурой сенной палочки Bacillus subtilis var. natto, которая придаёт продукту характерный запах, тягучую консистенцию и специфический вкус.

В 1980 году исследователь Хироюки Суми из Медицинского колледжа Чикаго, изучая натто, обнаружил в нём фермент, обладающий фибринолитической активностью. Вещество получило наименование «наттокиназа». Позднее были установлены его молекулярная структура, аминокислотная последовательность и механизм действия.

¶Химическая природа и свойства

Наттокиназа представляет собой белок с молекулярной массой около 27,7 кДа, состоящий из 275 аминокислотных остатков. По каталитическому механизму она относится к сериновым протеазам: в активном центре ключевую роль играют остатки аспарагиновой кислоты, гистидина и серина.

Основные характеристики:

Фермент проявляет наибольшую активность в нейтральной и слабокислой среде, что отличает его от ряда других фибринолитических ферментов. При нагреве выше 60–70 °C он необратимо теряет активность.

¶Механизм действия

Наттокиназа катализирует расщепление пептидных связей в молекуле фибрина — белка, образующего каркас тромба. В отличие от плазмина, действующего преимущественно на фибрин в составе сгустка, наттокиназа способна гидролизовать как фибрин, так и фибриноген — растворимый предшественник фибрина в плазме крови.

Фермент также активирует собственный плазминоген организма, превращая его в плазмин, что усиливает естественный фибринолиз. Кроме того, описана его способность снижать агрегацию тромбоцитов и влиять на факторы свёртывания. Именно сочетание прямого ферментативного расщепления фибрина и активации собственной противосвёртывающей системы делает наттокиназу объектом активных исследований.

¶Содержание в натто и пищевых продуктах

Наттокиназа присутствует в традиционном натто, однако её концентрация зависит от штамма бактерий, условий и длительности ферментации. В промышленных препаратах фермент получают путём глубинного культивирования Bacillus subtilis с последующей очисткой и лиофилизацией.

Помимо натто, следовые количества фибринолитических ферментов обнаруживают в некоторых других ферментированных продуктах, однако натто остаётся основным природным источником наттокиназы. При производстве биологически активных добавок фермент часто комбинируют с другими компонентами, влияющими на кровообращение.

¶Исследования и предполагаемое применение

С 1980-х годов наттокиназа изучается в контексте сердечно-сосудистых заболеваний. В экспериментах in vitro и на животных моделях фермент проявлял способность растворять искусственно сформированные тромбы и снижать вязкость крови. Отдельные клинические наблюдения указывали на возможное снижение артериального давления и уменьшение вязкости крови у добровольцев, принимавших препараты наттокиназы.

Области, в которых ведутся исследования:

• профилактика и вспомогательная терапия тромбозов;
• влияние на реологические свойства крови;
• реабилитация после ишемических состояний;
• снижение риска образования сгустков при длительной иммобилизации.

Следует подчеркнуть, что большая часть данных получена в лабораторных и доклинических условиях. Крупных рандомизированных контролируемых испытаний, подтверждающих клиническую эффективность наттокиназы как лекарственного средства, недостаточно, поэтому в большинстве стран она не зарегистрирована в качестве препарата и распространяется как биологически активная добавка.

¶Безопасность и ограничения

Поскольку наттокиназа влияет на свёртываемость крови, её приём сопряжён с потенциальными рисками. Основные предостережения:

• возможное повышение риска кровотечений при сочетании с антикоагулянтами и антиагрегантами;
• не рекомендуется при нарушениях свёртываемости, перед хирургическими вмешательствами и при беременности;
• возможны аллергические реакции, особенно у лиц с непереносимостью сои;
• качество и активность добавок варьируются, поскольку они не проходят строгого регулирования как лекарства.

Взаимодействие с варфарином и другими антикоагулянтами требует врачебного контроля. Самостоятельное применение фермента без консультации специалиста не рекомендуется.

¶Правовой статус и регулирование

В Японии натто и продукты на его основе имеют длительную историю пищевого использования. В Европейском союзе и США наттокиназа чаще всего реализуется как пищевая добавка, а не как лекарственный препарат, что означает менее строгие требования к доказательствам эффективности. В России и ряде стран СНГ наттокиназа встречается в составе биологически активных добавок, зарегистрированных как пищевая продукция.

¶Научное значение

Наттокиназа — один из наиболее изученных фибринолитических ферментов микробного происхождения. Её исследование способствовало пониманию механизмов фибринолиза и поиску новых тромболитических агентов. Фермент рассматривается как перспективная модель для создания препаратов, действующих на систему гемостаза, однако вопрос о его клинической эффективности остаётся открытым и требует дальнейших контролируемых исследований.