Наттокиназа: фермент, свойства и применение¶

Наттокиназа — это сериновая протеаза (фермент класса гидролаз), впервые выделенная из традиционного японского продукта натто — ферментированных соевых бобов. Фермент продуцируется бактерией Bacillus subtilis var. natto в процессе ферментации и относится к семейству субтилизиноподобных сериновых протеаз. Наттокиназа обладает фибринолитической активностью, то есть способностью расщеплять фибрин — нерастворимый белок, образующий основу кровяных сгустков. Молекулярная масса фермента составляет около 27,7 кДа, изоэлектрическая точка — примерно pH 8,6, а оптимальная температура активности — около 40 °C.

¶История открытия

Фермент был идентифицирован в 1980 году японским исследователем Хироюки Суми и его коллегами из Университета Чикаго. Изучая натто, они обнаружили в экстракте бобов вещество, растворяющее фибриновые сгустки в лабораторных условиях. В 1987 году группа Суми выделила и охарактеризовала сам фермент, дав ему название «наттокиназа» по названию продукта. Позднее были установлены аминокислотная последовательность и пространственная структура белка, а также клонирован ген, кодирующий фермент.

¶Биохимические свойства

Наттокиназа относится к сериновым протеазам, что означает наличие в активном центре остатка серина, критичного для катализа. По механизму действия она схожа с плазмином — естественным ферментом организма, разрушающим фибрин.

Ключевые характеристики:

Субстратная специфичность — расщепляет фибрин, но, в отличие от многих протеаз, не разрушает фибриноген и другие белки плазмы в значительной степени.
Стабильность — устойчива в диапазоне pH от 6 до 12; сохраняет активность при умеренном нагревании.
Ингибиторы — подавляется диизопропилфторфосфатом и другими ингибиторами сериновых протеаз.
Активация — для полной активности требуется ион кальция.

¶Механизм действия

Фермент катализирует гидролиз пептидных связей в молекуле фибрина, разбивая его на растворимые фрагменты. В экспериментах in vitro наттокиназа растворяла фибриновые сгустки быстрее, чем плазмин. Кроме того, она способствует активации собственного плазминогена организма, усиливая естественный фибринолиз. Предполагается также влияние на факторы свёртывания крови, однако точные механизмы остаются предметом исследований.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Наттокиназа естественным образом присутствует в натто, который употребляется в пищу в Японии на протяжении столетий. Продукт традиционно считается полезным для сердечно-сосудистой системы, хотя прямая связь между потреблением натто и профилактикой тромбозов у людей строго не доказана.

¶Биологически активные добавки

С 1990-х годов наттокиназа выпускается в виде капсул и таблеток как диетическая добавка. Добавки позиционируются для поддержки кровообращения, однако их эффективность и безопасность при длительном приёме изучены недостаточно. В ряде стран добавки не являются лекарственными средствами и не проходят полный цикл клинических испытаний.

¶Научные исследования

Фермент активно изучается в биохимии и медицине как потенциальное средство для тромболитической терапии. Проводятся исследования по его применению при сердечно-сосудистых заболеваниях, однако клинические данные остаются ограниченными, и наттокиназа пока не одобрена как лекарственный препарат в большинстве стран.

¶Медицинские аспекты и ограничения

Интерес к наттокиназе связан с ростом заболеваемости тромбозами. Однако следует учитывать:

Большинство исследований проведено in vitro или на животных; данных рандомизированных клинических испытаний на людях мало.
Приём добавок может повышать риск кровотечений, особенно в сочетании с антикоагулянтами (варфарин, аспирин).
Фермент может взаимодействовать с другими препаратами, влияющими на свёртываемость.
Людям с нарушениями свёртываемости, перед операциями и при беременности добавки противопоказаны без консультации врача.

¶Производство

Промышленно наттокиназу получают путём ферментации Bacillus subtilis в контролируемых условиях с последующей очисткой. Также разработаны методы рекомбинантного синтеза с использованием генетически модифицированных штаммов микроорганизмов, что позволяет получать фермент в больших количествах и с высокой степенью чистоты.

¶Правовой статус

В разных юрисдикциях наттокиназа регулируется по-разному. В США она продаётся как dietary supplement (диетическая добавка) и не требует одобрения FDA как лекарство. В Европейском союзе добавки подпадают под общее регулирование пищевых продуктов. В России наттокиназа встречается в составе биологически активных добавок, реализуемых через аптеки и специализированные магазины; как лекарственный препарат она не зарегистрирована.

¶См. также

IRONLIVE — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную IRONLIVE →