从纳豆激酶（Nattokinase）中提取的新型ACE抑制肽的鉴定及其作用机制研究

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从纳豆激酶（Nattokinase）中提取的新型ACE抑制肽的鉴定及其作用机制研究

时间：2026年3月15日

来源：Food Chemistry

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本研究通过模拟胃肠消化发现纳豆激酶释放出两种新型ACE抑制肽LGG和TW，其中LGG表现出强效竞争性抑制（IC50=10.78 μM），分子动力学证实其稳定与ACE结合，网络药理学提示多靶点心血管调节作用，为功能性食品开发提供新依据。

彭思源|梁青萍|乔文静|韩洋洋| Mou海进|杨敏

中国海洋大学食品科学与工程学院，青岛266404，中国

摘要

高血压仍然是全球主要的健康挑战之一，与心血管风险增加有关。血管紧张素转换酶（ACE）在血压调节中起着关键作用；然而，传统的合成ACE抑制剂通常伴有不良副作用。纳豆激酶（NK）是一种从纳豆中提取的丝氨酸蛋白酶，通过消化过程中释放的生物活性肽显示出抗高血压潜力。在这项研究中，我们从模拟纳豆消化过程中鉴定出了两种新的ACE抑制肽（LGG和TW）。LGG表现出强效的竞争性抑制作用（IC₅₀ = 10.78 μM），而TW则表现出非竞争性抑制作用。分子对接和动力学分析证实了它们与ACE的稳定结合，网络药理学研究表明它们可能通过多靶点机制调节心血管系统。这些发现支持了纳豆激酶衍生物肽作为功能性食品成分用于血压管理的潜力。

引言

高血压是一种常见的慢性非传染性疾病，是导致心血管疾病、脑血管疾病和肾脏疾病（包括心肌梗死、中风、心力衰竭和肾功能障碍）的主要因素。全球范围内，约有11亿成年人受到高血压的影响（Putri等人，2021年；Shah和Yadav，2022年）。血管紧张素转换酶（ACE）是血压调节的核心酶，它催化血管紧张素I转化为血管紧张素II，并同时使缓激肽失活，从而促进血管收缩和血压升高（Atlas，2007年）。尽管合成ACE抑制剂（如卡托普利和依那普利）在临床上有效，但长期使用可能会引起干咳、高钾血症、低血压和肾功能损害等不良反应（Wu等人，2017年）。因此，寻找更安全的、源自食品的ACE抑制成分仍然是功能性食品开发和辅助降压策略的重要方向。

纳豆激酶（NK）是一种从纳豆中提取的碱性丝氨酸蛋白酶，广泛用作膳食补充剂。最近的研究表明它对血压调节具有潜在作用。例如，纳豆激酶补充剂与缺血性中风和短暂性脑缺血发作患者的血压降低有关（Maslarov等人，2023年），并且有研究表明，纳豆激酶与红曲米一起使用时可以降低舒张压（Liu、Xu等人，2024年）。此外，纳豆激酶相关系统的ACE抑制活性得到了实验和计算证据的支持（Keziah和Devi，2021年）。重要的是，作为蛋白质，口服纳豆激酶容易被胃酸和胃肠道蛋白酶（如胃蛋白酶和胰蛋白酶）降解，这引发了关于摄入后是否是完整的酶在起ACE抑制作用的疑问。尽管取得了这些进展，但仍存在一个关键空白：纳豆在模拟胃肠道消化过程中产生的具体ACE抑制肽、它们的抑制机制（如抑制模式和效力）以及结构-活性关系尚未明确。此外，研究表明，通过不同方法水解产生的肽片段通常具有更好的生物利用度和更广泛的生物活性（Gholami等人，2025年；Sabzipour-Hafshejani等人，2022年）。越来越多的证据表明，消化过程中产生的肽片段可能对纳豆激酶的生物活性有重要贡献。

与此观点一致，Murakami等人（2012年）鉴定出了从纳豆中提取的短肽，包括亮氨酸-酪氨酸（LY）和苯丙氨酸-酪氨酸（FY），这些肽在体外表现出强效的ACE抑制活性。Fujita等人（2011年）进一步证明，吸收的纳豆激酶片段可以降低自发性高血压大鼠的血压，并伴有血浆血管紧张素II水平的下降，这支持了消化过程中产生的纳豆激酶肽的生理合理性。为解决这一空白，采用了综合研究策略：体外消化和生化验证提供了功能确认，而计算机模拟方法加速了候选抑制肽的筛选和发现，并有助于深入的机制解释（Taghizadeh等人，2025年）。

因此，本研究旨在从纳豆的模拟胃肠道消化过程中鉴定出ACE抑制肽，并对其抑制机制进行功能验证，以支持后续的转化研究。使用LC–MS/MS技术分析了纳豆消化产物的肽谱，然后通过数据库辅助的虚拟筛选来确定合成候选肽。选定的肽被合成并评估了其ACE抑制作用，包括IC₅₀的测定、抑制动力学、稳定性以及对模拟胃肠道消化的耐受性。应用结构引导的分析方法（包括分子对接和分子动力学模拟）来解释肽与ACE的相互作用，并合理化抑制行为。此外，网络药理学用于生成关于潜在心血管相关靶点/途径关联的假设。本研究旨在鉴定从纳豆模拟胃肠道消化过程中产生的ACE抑制肽，明确其抑制效力及其与ACE的潜在相互作用机制。同时，建立了一个与消化过程相关的集成工作流程，以支持后续的功能性肽发现和转化验证。

材料与化学试剂

ACE、2-[4-(2-羟乙基)哌嗪-1-基]乙烷磺酸（HEPES）和N-[3-(2-呋喃酰丙烯酰)]-L-苯丙氨酰-甘氨酰-甘氨酸（FAPGG）购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯），用于测定肽的ACE抑制活性。胃蛋白酶和胰蛋白酶购自Aladdin（中国上海），用于体外消化重组纳豆激酶。所有其他试剂均为分析级，购自Sangon Biotech（中国上海）和北京Solarbio。

纳豆激酶水解产物的肽序列鉴定

LC–MS/MS分析显示，纳豆在模拟胃肠道消化后发生了广泛降解（图1A–1C），这与先前的研究结果一致（Xie等人，2024年）。通过胃蛋白酶和胰蛋白酶的作用，鉴定出许多小肽。序列比对分析确认了41个与原始纳豆激酶序列相对应的肽片段，与早期报告结果高度一致（Yang、Cao等人，2024年）。这些肽片段的分布分析（图1）

结论

从纳豆消化产物中鉴定出了两种新的ACE抑制肽LGG和TW。LGG表现出强效的竞争性抑制作用（IC₅₀ = 10.78 μM），优于非竞争性肽TW（IC₅₀ = 103.5 μM）。这两种肽在热处理和pH处理以及模拟消化后仍保持显著的活性。分子对接和动力学模拟证实了它们与ACE的稳定结合。此外，网络药理学分析表明LGG可能通过特定机制调节血压。

CRediT作者贡献声明

彭思源：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，软件使用，方法学设计，概念构思。 梁青萍：软件使用，方法学设计。 乔文静：软件使用。 韩洋洋：软件使用。 Mou海进：项目监督，资源协调，项目管理，资金筹集。 杨敏：项目监督，项目管理，实验设计，资金筹集。