[科普中國]-食源性肽

分類

食源性肽來源廣泛，根據蛋白質原料來源的不同，可分為動物源蛋白肽和植物源蛋白肽1。食源性肽按相對分子質量分布( 簡稱分子量) 不同，又分為食源性低聚肽( 分子量小于1 000 Da) 和食源性多肽( 分子量大于1 000 Da) 。 目前，動物蛋白肽研究較多的有乳蛋白肽、海洋魚蛋白肽、膠原蛋白肽和蛋清蛋白肽等; 植物源蛋白肽研究較多的有大豆肽、玉米肽、小麥肽等。

營養(yǎng)保健功能大量研究表明2，食源性肽具有多種營養(yǎng)保健功能。 有些活性肽段本身以非活性狀態(tài)存在于蛋白質氨基酸序列之中，但是經過在體內或體外的酶解( 如在胃腸道消化以及食物加工過程中) ，這些肽段被釋放出來，因此它們就有可能具有多種生理活性。 此外，活性肽在生物體內的含量雖然是很微量的，但其生理活性卻是很顯著的。

促進氨基酸吸收和蛋白質合成食源性肽中，低聚肽( 一般由2 ～ 6 個氨基酸組成) 轉運系統(tǒng)具有速度快、耗能低、不易飽和等特點，比相應游離氨基酸吸收更快。 由于低聚肽與游離氨基酸具有相互獨立的吸收機制，二者互不干擾，因此有助于減輕游離氨基酸相互競爭共同吸收位點而產生的吸收抑制，從而促進肽形式氨基酸的吸收，合成蛋白質效率也隨之升高。 例如，當賴氨酸和精氨酸以游離形式存在時，二者會相互競爭吸收位點，而當賴氨酸以肽形式存在時，精氨酸對其吸收無影響。 此外，循環(huán)中的低聚肽也能直接參與組織蛋白質的合成。 有研究表明，當以肽形式作為氮源時，整體蛋白質沉積高于相應的氨基酸日糧或完整蛋白質日糧。3

促進礦物質元素吸收許多研究報道，食源性肽具有促進礦物元素吸收和利用的作用。 食源性肽能夠通過與金屬元素形成螯合物，增加水溶性，從而促進礦物質元素的吸收。 例如，酪蛋白磷酸肽水解產物中含有的磷酸化絲氨酸殘基能夠與Ca2 + 和Fe2 + 結合，從而提高其溶解性。 Meister 等從牛的酪蛋白中分離出酪磷肽，其絲氨酸羥基幾乎全被磷酸化，這些磷肽集中了大量的負電荷，可阻止進一步的蛋白水解，并可結合游離的鈣、鐵、銅、鋅等金屬離子形成可溶性鹽，以增加其在腸腔中的濃度，促進這些離子的被動轉運過程。

提高免疫能力食源性肽具有免疫活性，能夠提高機體免疫力，對免疫系統(tǒng)具有重要的調節(jié)功能。 1984 年，Parker 等[8]從酪蛋白水解物中分離出免疫活性肽( Val-Gln-Pro-Ile-Pro-Tyr) ，能夠激活小鼠腹腔巨噬細胞對綿陽紅細胞的吞噬作用。 1992 年，Coste 等從牛酪蛋白消化產物中分離出一種17 肽( Tyr-Gln-Gln-Pro-Val-Leu-Gly-Pro-Val-Arg-Gly-Pro-Phe-Pro-Ile-Ile-Val) ，具有刺激預先致敏的大鼠淋巴結細胞和未致敏的大鼠脾淋巴細胞增殖。 2003 年，Tsuruki等從β-伴大豆球蛋白中分離出一種13 肽，Met-Ile-Thr-Leu-Ala-Ile-Pro-Val-Asn-Lys-Pro-Gly-Arg， 命名為Soymetide，證明其具有較強的免疫調節(jié)作用。3

抗氧化作用由于人工合成的抗氧化劑潛在的健康危害，天然、安全的抗氧化劑成為目前一大研究熱點。 食源性肽具有分子量小、易吸收等特點，能夠通過抑制生物大分子過氧化，清除體內自由基產物等而達到抗衰老的作用。 目前已從不同蛋白質源中提取到許多具有抗氧化活性的肽類物質，如大豆肽、玉米肽、魚蛋白肽、豬血紅蛋白肽、小麥胚芽蛋白肽、蜂王漿蛋白肽、乳清蛋白肽、土豆蛋白肽等。3

生產方法目前，國內外生產食源性肽的方法主要有酶解法、分離提取法、化學合成法、基因重組法及微生物發(fā)酵法。 不同的方法適合不同的目的，各有其優(yōu)缺點。 酶解法以其技術成熟、投入較低、易規(guī)?；a等優(yōu)勢，在食源性肽的制備中得到廣泛的應用。 微生物發(fā)酵法作為一種生產多肽的新方法，因其獨特的優(yōu)點而具有較好的開發(fā)前景。

酶解法酶法生產食源性肽有很多優(yōu)點，如生產條件溫和、水解易于控制、可定位酶切等，生產出的肽類產品具有良好的溶解性、耐酸和耐熱穩(wěn)定性及較高的速溶性等優(yōu)點，是目前食源性肽生產領域應用較為普遍的方法。 20 多年來，國內外研究人員在蛋白酶的選擇、酶解工藝參數、水解物的分離精制、脫鹽、脫苦等方面進行了大量的研究。 酶的選擇是生產肽類的關鍵，研究者可根據肽的結構特點，通過酶工程生產特定的酶類。 近年來，由于單一酶有時很難達到預期效果，復合酶解法生產食源性肽產品的方法也被廣泛采用。 例如，中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院利用復合酶生產了玉米肽、小麥肽、大豆肽、魚膠原肽、烏雞肽等食源性肽產品，對兩種酶量和水解條件進行了優(yōu)化研究，并實現了工業(yè)化生產，最終產品分子量小于1 000 Da 的肽含量占到85%以上。

分離提取法天然活性肽分布廣泛，目前已經從動物、植物及部分海洋生物中分離出多種食源性肽。 從動植物分離提取出來的食源性肽具有高效、低毒、無污染等特點，是篩選藥物的天然資源寶庫，在食品業(yè)、藥業(yè)、畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)中具有廣泛的應用前景。 然而，天然活性肽在生物體內的含量一般是微量的，除在個別藥物肽產品方面，實現工業(yè)規(guī)模生產外，大部分提取法的生產工藝還不是很完善，有待進一步提高。3

化學合成法化學合成法發(fā)展較早，研究較為深入，技術也比較成熟，已廣泛應用于生產高活性的藥理級小肽。按照合成介質可分為液相合成和固相合成。 液相合成是化學合成的傳統(tǒng)方法，是合成小分子肽的濃縮多肽片段的有效方法。 固相合成法出現于20 世紀60 年代，其優(yōu)越性在于固相載體有利于合成中不斷增長的肽鏈固定、環(huán)化、去保護和純化，且易于實現自動化。 但是所用設備和試劑較為昂貴，嚴重制約了其在規(guī)?；a上的應用。 目前主要用于合成含有10 ～ 100 個殘基的多肽或為篩選而快速建立多肽庫。 化學合成法的缺點是直接合成的序列短、副產品多、時間長、效率低、產品需分離提純和成本高，而且生產中的合成試劑毒性大，造成環(huán)境污染，有損機體健康。3

基因重組法基因重組法需要一個長期的研究與開發(fā)階段，一旦建立起一個基因重組體系，就可以利用廉價的原料經發(fā)酵大量生產多肽4。 但是，基因重組法存在小分子的基因片段操作困難、表達困難、檢測工作困難、難篩選到高效表達的菌株和產量較低等缺點，制備的肽種類受到限制，不能生產酰胺肽，也不適合制備短鏈肽，因此，局限性較大，目前僅限于大分子藥物活性肽和蛋白質的生產。3

微生物發(fā)酵法微生物發(fā)酵法是生產多肽的一種新方法，具有良好的優(yōu)越性。 使用的菌種多為霉菌、細菌或酵母菌。 通過活性微生物菌體發(fā)酵產生豐富的蛋白酶系，直接作用于大分子植物蛋白，將其降解成小分子蛋白和肽類物質。 其優(yōu)點在于微生物蛋白酶來源廣、酶產量高、生產周期短、生產成本低。通過微生物發(fā)酵，還可以生成酒精、乳酸等風味物質，能夠直接掩蓋苦味，制備的產品具有良好的風味、色澤等感官特性，因此這種方法具有很好的發(fā)展前景。