Натокиназа — фермент из натто¶

Натокиназа — фермент (протеаза), продуцируемый бактерией Bacillus subtilis var. natto при ферментации соевых бобов в японском блюде натто. Относится к группе фибринолитических ферментов — веществ, способных растворять фибрин, основной компонент тромбов. Натокиназа обладает прямым фибринолитическим действием и способностью активировать в организме собственный противосвёртывающий механизм — систему тканевого активатора плазминогена.

¶Происхождение и открытие

Натто — традиционная японская ферментированная пища, известная с XVI века и ранее. Её готовят путём паровой обработки соевых бобов с последующим сквашиванием штаммом Bacillus subtilis natto. Бактерия выделяет в процессе ферментации ряд ферментов, среди которых в 1980-х годах японские исследователи выделили особый протеолитический фермент.

Открытие натокиназы связано с работами группы учёных под руководством Хироюки Суми, опубликовавшего в 1987 году в журнале Chemical and Pharmaceutical Bulletin статью с описанием нового фибринолитического фермента, выделенного из натто. Фермент получил название «натокиназа» (nattokinase) и был отнесён к субтилизиноподобным сериновым протеазам. Исследователи установили, что активность фермента в натто значительно превышает фибринолитическую активность самого блюда, что свидетельствует о его бактериальном происхождении.

¶Химическая природа и свойства

Натокиназа представляет собой полипептидную цепь молекулярной массой около 27,7 кДа, состоящую из 275 аминокислотных остатков. Фермент относится к классу сериновых протеаз — его активный центр содержит сериновую, гистидиновую и аспарагиновую кислоту. Структурно натокиназа близка к субтилизину — ферменту, характерному для бацилл, однако обладает собственным субстратным спектром.

Ключевые биохимические свойства:

• Прямое фибринолитическое действие — фермент непосредственно расщепляет фибрин, разрушая сгустки крови.
• Активация плазминогена — натокиназа стимулирует превращение плазминогена в плазмин, эндогенный фермент системы фибринолиза.
• Устойчивость в кишечнике — в исследованиях на животных показано, что фермент сохраняет активность после перорального введения и попадает в системный кровоток.
• Оптимум активности при температуре около 37 °C и слабощелочной среде.

¶Ферментация натто

При производстве натто соевые бобы подвергают стерилизации паром, охлаждают и засевают культурой Bacillus subtilis natto. Инкубация проводится при температуре 40–45 °C в течение 18–24 часов. За это время бактерии образуют характерную слизистую плёнку (полиглутаминовую кислоту) и выделяют натокиназу в субстрат. Содержание фермента в готовом продукте оценивается в единицах фибринолитической активности (FU) — 1 г натто содержит порядка 20–40 FU.

¶Применение и исследования

Основной областью интереса к натокиназе является кардиология и профилактика тромбозов. В доклинических и клинических исследованиях изучается её потенциал как средства, снижающего вязкость крови и риск образования тромбов. Сообщалось о результатах небольших клинических исследований, в которых пероральный приём натокиназы ассоциировался со снижением уровня фибриногена и улучшением показателей кровообращения у пациентов с атеросклерозом.

Важно отметить, что натокиназа не является лекарственным средством в большинстве юрисдикций, включая Россию. Она продаётся как биологически активная добавка (БАД) и не прошла процедур регистрации как фармацевтический препарат. Крупномасштабных рандомизированных контролируемых исследований, необходимых для подтверждения клинической эффективности и безопасности, на момент публикации не проводилось. В связи с фибринолитической активностью натокиназы существуют теоретические риски при одновременном приёме с антикоагулянтами и антиагрегантами.

¶Продукты и добавки

Помимо употребления самого натто, натокиназа выпускается в виде сухих экстрактов в капсулах. Стандартные дозировки в добавках составляют 2000–4000 FU в одной капсуле. Производители, как правило, указывают на упаковке фибринолитическую активность, а не массу фермента, поскольку именно активность определяет биологический эффект.

¶Смежные ферменты

Сходной фибринолитической активностью обладают ряд других натуральных и синтетических соединений:

• Стрептокиназа — фермент бактериального происхождения, применяется в медицине для растворения тромбов.
• Урокиназа — фермент человеческого происхождения, используемый как тромболитическое средство.
• Альтеплаза — рекомбинантный тканевой активатор плазминогена, препарат выбора при остром инфаркте миокарда и инсульте.

В отличие от этих ферментов, применяемых парентерально в условиях стационара, натокиназа изучается преимущественно как пероральная добавка.

¶История изучения в России

В российской научной литературе натокиназа упоминается преимущественно в контексте обзора зарубежных исследований ферментов фибринолиза. Отечественные клинические исследования с участием пациентов, по данным открытых баз, практически отсутствуют, что ограничивает возможность оценки эффективности и безопасности фермента применительно к российской практике.

¶Источники

• Sumi H., Hamada H., Nakanishi K., Hiratani H. Enhancement of the fibrinolytic activity in plasma by oral administration of nattokinase // Chemical and Pharmaceutical Bulletin. — 1987.
• Fujita M., et al. Purification and characterization of a strong fibrinolytic enzyme (nattokinase) in the vegetable cheese natto // Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry.
• Park J.M., et al. Nattokinase: a promising agent for cardiovascular disease // Journal of Medicinal Food.
• ВОЗ. Монографии о пищевых добавках и ферментах.