ナットウキナーゼ

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枯草菌 Bacillus subtilis natto のナットウキナーゼの結晶構造。PDB 4dww[1]

ナットウキナーゼ（nattokinase）は、納豆に含有される酵素タンパク質の一種である。線維素（血栓の主成分フィブリン）溶解作用がある[2]。須見洋行[3]らにより[4][5]1980年に発見、命名された[6][7]。以前の呼び方はサブチリシンNAT(Subtilisin NAT)[8]。ナットウキナーゼは、枯草菌の亜種であるBacillus subtilis natto（納豆菌）が体外に分泌する酵素である[9]。大豆を発酵させる納豆の生産過程で産生される。

血栓の予防効果があることで知られ[10]、経口摂取しても血栓溶解能が維持される事が報告されている[11]。

名称

ナットウキナーゼという名称は、納豆菌 (natto-kin) に酵素を表わす接尾辞 -aseをつけたもの。キナーゼ（kinase、リン酸化酵素）ではなく、サブチリシンファミリーのセリンプロテアーゼである。

以前、サブチリシンNATと呼ばれていた[8]。

構造と基本的な性質

ナットウキナーゼは275のアミノ酸残基から構成されており、分子量は27,728[12]、または27,724[9]とされる。ポリペプチド構造で、S-S結合はない[9]。構造的にはサブチリシンE（ズブチリシン）に近く、99.5%の相同性がある[2]。

サブチリシンと似ておりセリンプロテアーゼの活性がある[2]。試験管内では線維素（フィブリン）を分解し、ラットを使った実験ではプラスミンの4倍の血栓溶解作用がある[13]。

枯草菌の亜種であるBacillus subtilis nattoが産生するが、単なる枯草菌Bacillus subtilisではナットウキナーゼはない[9]。一般的な納豆1グラム当たり0.99国際単位のナットウキナーゼが含まれ、ナットウキナーゼが多いと表示されているもので1.78国際単位となる[9]。

タイの大豆発酵食品トゥア・ナウが生産されたナットウキナーゼの方が宮城の納豆菌のものよりも活性が高かったという報告がある[14]。

健康に対する研究例

1990年

犬にナットウキナーゼのカプセルを食べさせ、犬の血栓症を溶解することが血管造影によって観察されたことが報告された[15]。須見が実施した5人の被験者に納豆を与えた研究では、納豆にはナットウキナーゼ以外にも血栓溶解作用を示すものが含まれる可能性がある[16]。

2007年

心疾患を対象としたナットウキナーゼのサプリメントでは科学的根拠はないので、アスピリンを最初に選択すべきだとされている[17]。

2008年

高血圧など73名へナットウキナーゼのサプリメントを使ったランダム化比較試験では、収縮期血圧と拡張期血圧を減少させた[18]。

2009年

ナットウキナーゼはプロテイナーゼKやサブチリシンの一種Carlsbergと共に、アルツハイマーに関わる有害なアミロイドフィブリル（繊維）の分解活性を有するという報告がある[8]。この報告は、単にナットウキナーゼの試験管内でのアミロイドフィブリル分解能力を他のタンパク質分解酵素と比較したもの。

2014年

ナットウキナーゼと同様に血栓溶解作用があるウロキナーゼ（ヒト尿由来）は「急性心筋梗塞における冠動脈血栓の溶解」の効用で医薬品として承認されており、静脈内に投与される[19][20]。ナットウキナーゼはウロキナーゼの効果を増強する[21]。

ナットウキナーゼは、う蝕（虫歯）の原因菌がバイオフィルムを形成するのを強く阻害した[22]。

2015年

12人と規模は小さいものの二重盲検試験では、単回投与のサプリメントで数時間後には線維素溶解と抗凝固作用を示し、まだこの時点でも人間での臨床試験の数は少ない[2]。

2016年

79名にナットウキナーゼのサプリメントを投与したランダム化比較試験で拡張期血圧を減少させる結果が出た[23]。

2017年

ランダム化比較試験では76名が参加し、一部がナットウキナーゼのサプリメントを服用、頸動脈プラークの大きさを減少させた[24]。

2019年

調査では、既に使用されている一般的な血栓溶解剤は高額で欠点もあるため、ナットウキナーゼのような安全な血栓溶解剤が必要とされているとしている[21]。

安全性

国立循環器病研究センターでは、納豆菌が発酵過程でビタミンKを生成するため、ワーファリンなどの抗凝固薬を処方されている循環器系患者の納豆摂取を厳禁としている[25]。さらに、アスピリンを服用している場合は脳内出血のリスクを増加させる可能性もある[26]。

無毒性量

NOAEL参考値 : ラット、経口、90日 1000mg/kg 体重/日[27]

脚注

  1. ^ Yanagisawa, Y.; Chatake, T.; Chiba-Kamoshida, K.; Naito, S.; Ohsugi, T.; Sumi, H.; Yasuda, I.; Morimoto, Y. (2010). “Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction experiment of nattokinase from Bacillus subtilis natto”. Acta Crystallographica Section F 66 (12): 1670–1673. doi:10.1107/S1744309110043137. PMC 2998380. PMID 21139221. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2998380/. 
  2. ^ a b c d “A single-dose of oral nattokinase potentiates thrombolysis and anti-coagulation profiles”. Scientific reports. (2015). doi:10.1038/srep11601. PMC PMC4479826. PMID 26109079. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4479826/. 
  3. ^ “須見洋行”. researchmap. 2020年7月9日閲覧。
  4. ^ 林 哲也, 前田 浩明、「納豆菌培養ろ液乾燥物「NKCP」の血液流動性改善作用」 『日本未病システム学会雑誌』 2002年 8巻 2号 p.204-205, doi:10.11288/mibyou1998.8.204, 日本未病システム学会v
  5. ^ 美原恒、「Lumbricus rubellus(赤ミミズ)の酵素による血栓溶解作用」『脈管学』 2010 Vol.50 1月17日号 (No.6), NAID 10029414573, 日本脈管学会
  6. ^ Sumi, H.; Hamada, H.; Tsushima, H.; Mihara, H.; Muraki, H. (1987). “A novel fibrinolytic enzyme (nattokinase) in the vegetable cheese Natto; a typical and popular soybean food in the Japanese diet”. Experientia 43 (10): 1110–1111. doi:10.1007/BF01956052. PMID 3478223. 
  7. ^ 須見洋行, 中島伸佳, 田谷直俊、「血栓溶解酵素ナットウキナーゼの活性測定法」 『日本醸造協会誌』 1993年 88巻 6号 p.482-486, doi:10.6013/jbrewsocjapan1988.88.482
  8. ^ a b c Hsu, Ruei-Lin; Lee, Kung-Ta; Wang, Jung-Hao; Lee, Lily Y.-L.; Chen, Rita P.-Y. (2009). “Amyloid-Degrading Ability of Nattokinase from Bacillus subtilis natto”. J. Agr. Food Chem. 57 (2): 503–508. doi:10.1021/jf803072r. PMID 19117402. 
  9. ^ a b c d e 須見洋行、大杉忠則、内藤佐和、矢田貝智恵子「納豆菌が持つ特殊酵素「ナットウキナーゼ」: その力価と特長」『日本醸造協会誌』第106巻第1号、2011年1月15日、28-32頁、doi:10.6013/jbrewsocjapan.106.28。 
  10. ^ “7月10日は「納豆の日」約9割の医師が健康のために納豆を食べている？”. ファイナンシャルフィールド (2020年7月10日). 2020年11月23日閲覧。
  11. ^ 須見洋行, 中島伸佳、「発酵食品中の線溶酵素に関する研究」 『日本農芸化学会誌』 1991年 65巻 7号 p.1125-1127, doi:10.1271/nogeikagaku1924.65.1125
  12. ^ Fujita M, Nomura K, Hong K, Ito Y, Asada A, Nishimuro S (December 1993). “Purification and characterization of a strong fibrinolytic enzyme (nattokinase) in the vegetable cheese natto, a popular soybean fermented food in Japan”. Biochem. Biophys. Res. Commun. 197 (3): 1340–7. doi:10.1006/bbrc.1993.2624. PMID 8280151. 
  13. ^ Fujita M, Hong K, Ito Y, Fujii R, Kariya K, Nishimuro S (October 1995). “Thrombolytic effect of nattokinase on a chemically induced thrombosis model in rat”. Biol. Pharm. Bull. 18 (10): 1387–91. PMID 8593442. 
  14. ^ 稲津康弘、中村宣貴、カマルウイラッコディ、伏見力、ラッダーワッタナーシリタム、川本伸一「タイ国の無塩大豆発酵食品より分離した納豆菌の諸性質」『大会研究発表要旨集』第17巻第0号、2005年、132-132頁、doi:10.11402/ajscs.17.0.132.0。 
  15. ^ Sumi H, Hamada H, Nakanishi K, Hiratani H (1990). “Enhancement of the fibrinolytic activity in plasma by oral administration of nattokinase”. Acta Haematol. 84 (3): 139–43. doi:10.1159/000205051. PMID 2123064. 
  16. ^ 須美洋行、馬場健史、岸本憲明「納豆中のプロウロキナーゼ活性化酵素と血栓溶解能」『日本食品科学工学会誌』第43巻第10号、日本食品科学工学会、1996年10月15日、1124-1127頁、doi:10.3136/nskkk.43.1124。 
  17. ^ Cho L (April 2007). “Ask the doctor: I have read good news about nattokinaze and would like to use it to keep my blood thin. Is it a good substitute for aspirin?”. Heart Advis 10 (4): 8. PMID 17500089. "Not very much is known about nattokinaze... there is not enough information from human studies to know for sure what it can do or to recommend it for people with cardiovascular disease. Aspirin should be your first choice." 
  18. ^ Kim JY, Gum SN, Paik JK, Lim HH, Kim KC, Ogasawara K, Inoue K, Park S, Jang Y, Lee JH (August 2008). “Effects of nattokinase on blood pressure: a randomized, controlled trial”. Hypertens. Res. 31 (8): 1583–8. doi:10.1291/hypres.31.1583. PMID 18971533. 
  19. ^ “医療用医薬品 : ウロキナーゼ注「フジ」”. KEGG (2014年4月). 2018年3月13日閲覧。
  20. ^ この血栓溶解効果を示す酵素タンパク質の一種「ウロキナーゼ」の場合、静脈注射での使用が承認されている。これは、経口摂取すると体内に吸収されるまでに、胃液のペプシンや小腸の膜消化（小腸粘膜上皮細胞１個あたりに約600本密生する微絨毛の膜消化酵素による分解）によって酵素タンパク質（アミノ酸のつながり）が切断され、トリペプチド (アミノ酸が3個結合したもの)やジペプチド (アミノ酸が2個結合したもの)あるいはアミノ酸単体にまで分解されて酵素としての特性を失うからである。もちろん、ナットウキナーゼも酵素タンパク質なので、経口摂取した場合には、アミノ酸やジペプチド、トリペプチドにまで分解され、ナットウキナーゼとしての活性を失う。
  21. ^ a b Chen H, McGowan EM, Ren N, Lal S, Nassif N, Shad-Kaneez F, Qu X, Lin Y (2018). “Nattokinase: A Promising Alternative in Prevention and Treatment of Cardiovascular Diseases”. Biomark Insights 13: 1177271918785130. doi:10.1177/1177271918785130. PMC 6043915. PMID 30013308. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6043915/. 
  22. ^ 成澤直規、川崎幸正、中島圭右、阿部申、鳥居恭好、竹永章生「う蝕原性Streptococciのバイオフィルム形成に及ぼすナットウキナーゼの阻害効果」『日本食品保蔵科学会誌』第40巻第6号、2014年11月、273-278頁。 
  23. ^ Jensen GS, Lenninger M1, Ero MP, Benson KF (2016年). Consumption of nattokinase is associated with reduced blood pressure and von Willebrand factor, a cardiovascular risk marker: results from a randomized, double-blind, placebo-controlled, multicenter North American clinical trial. Integr Blood Press Control 9:95-104.
  24. ^ “[A clinical study on the effect of nattokinase on carotid artery atherosclerosis and hyperlipidaemia]” (Chinese). Zhonghua Yi Xue Za Zhi 97 (26): 2038–2042. (July 2017). doi:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.26.005. PMID 28763875. 
  25. ^ 佐久間聖仁 (2010年1月1日). “循環器病あれこれ > 78 肺塞栓症”. 国立循環器病研究センター循環器病情報サービス. 2020年2月5日閲覧。
  26. ^ Chang YY, Liu JS, Lai SL, Wu HS, Lan MY (2008). “Cerebellar hemorrhage provoked by combined use of nattokinase and aspirin in a patient with cerebral microbleeds”. Intern. Med. 47 (5): 467–9. PMID 18310985. 
  27. ^ “Toxicological assessment of nattokinase derived from Bacillus subtilis var. natto”. Food and chemical toxicology 88. doi:10.1016/j.fct.2015.12.025. PMID 26740078. 

関連項目

外部リンク

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