论生物活性肽
生物活性肽是蛋白质中25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称,是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高,是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。 摘要:氨基酸彼此以酰胺键相连而形成的化合物称作肽,并有寡肽和多肽之分,前者一般含10个以下的氨基酸残基,后者含10-50个氨基酸残基。由于肽的相对分子量对于蛋白质小而且表现为一定的生物活性如降血压、提高免疫、抗癌等,故而称为生物活性肽。伴随分子生物学、生物化学技术的飞速发展,人们对生物活性肽的认识和利用水平得到不断的提高文中从生物活性肽的来源、制备、功能及应用等方面,对生物活性肽的研究作了一个比较全面的综述。
关键词:生物活性肽,化学合成,酶法,发酵法。
生物活性肽的特性:
1、它有良好的吸收性,它的吸收效率比氨基酸和蛋白质都高。
2、它有独特的生理调节功能,胰岛素调节血糖就是一个例子肽的活性很高,往往很小的量就能起到很大的作用。
生物活性肽的作用
1、平衡营养作用
生物活性肽是由蛋白质经过水解而得到不同长度的氨基酸链,我们可以根据所需的氨基酸进行对水解加工使必需氨基酸、微量元素的种类、含量得到全面的改善和提高,从而使我们在饮食过程中不会因为过多的食用蛋白质又得不到全面的营养,从而造成肥胖和营养不良。
生物活性肽与蛋白质的比较:
※食物进食热:食物在消化吸收过程中所消耗的能量。
2、增强机体免疫力
对免疫器官的影响:蛋白质热能营养不良引起淋巴组织广泛的显著的萎缩,尤其是儿童胸腺、脾、扁桃体和淋巴结全部受到影响,这一些萎缩主要发生在T淋巴细胞区,胸腺内常有纤维组织浸润,使皮髓质界限消失,Hassill小体增大退化,正常黑色素消失、脾脏中小血管周围淋巴组织减少,同时显著的抑制T细胞功能,从而影响到细胞免疫。虽然B细胞数目大致保持,但TD抗原初次免疫应答的强度和抗体亲和力都明显下降,血清中免疫球蛋白正常,但分泌型免疫球蛋白A数量和功能降低,同时由于氨基酸缺乏,体内蛋白质的合成障碍,多种补体成分在血清中浓度明显下降,血清蛋白及大量的酶类的合成都会受到抑制。特别是在术后提供谷氨酸、精氨酸、核苷酸、多不饱和脂肪酸等免疫调节营养素可以促进正常组织功能的恢复。
3、抗氧化、衰老
蛋白多肽内含有谷胱甘肽,具有生物活性可以直接吸收到体内被利用,当机体在受到环境、饮食污染、辐射、精神紧张等因素的影响,使机体产生大量的代谢产物:过氧化氢、游离的氧离子等被机体内的谷胱甘肽还原,消除了过氧化物对细胞膜和细胞器的氧化、失活、衰老、死亡,从而使机体始终保持良好的内环境,功能和寿命得到提高和延长。胶原纤维多肽(1g胶原纤维可以锁住40g水,1毫米直径和长度的胶原纤维可以承受10KG的重量)可以抗击皮肤的衰老表现:干燥、粗糙、无弹性、皱纹、伤口不宜愈合。
4、降脂、血压、软化血管
蛋白多肽能阻碍肠道内胆固醇的吸收,刺激甲状腺素的分泌增加,促进胆汁酸化并排出体内,增加机体内的高密度脂蛋白使血脂降低,胶原纤维多肽减少血管的纤维硬化降低血压。
5、提高记忆力、抗疲劳增加工作学习效率
多肽内的Υ-氨基丁酸可以通过血脑屏障或在特定的条件下通过血脑屏障的薄弱区进入中枢,促进睡眠使大脑中枢得到充分的休息。补充大脑记忆所用的蛋白质和能量,使记忆力、学习、工作效率提高。
6、保肝作用
多肽内的谷光甘肽(GSH)能促进肝脏的解毒作用,并为肝脏提供能量、所需的氨基酸,促进肝脏的DNA、RNA及蛋白质的合成作用。通过增加血液内的低密度脂蛋白,从而清除机体内脂肪的转运、利用,预防了脂肪肝的形成。
7、促进钙、铁、镁的吸收
酪蛋白磷酸肽(CPP)可防止钙、铁、镁等金属离子在胃肠道内沉淀,从而促进在十二肠和小肠上部钙的吸收,更使小肠下部的可溶性钙、铁、镁的增加,从而促进钙的吸收,增加钙在体内骨骼的沉积和血清钙浓度的升高。人体肽物质来源于蛋白质营养,主要是两个方面,一是食物在消化过程中蛋白质产生肽,被身体吸收;二是体内细胞利用蛋白质的降解物氨基酸直接合成。
如果由于营养、消化、疾病等原因,体内肽物质的缺乏,将会使人体的健康受到影响,例如:免疫能力降低、消化不良、代谢异常、生长发育障碍等等。进而使健康人产生疾病,使病人难以康复。
科学家已在人体中发现了100多种生物活性肽,这些肽具有传递生理信息,调节生理功能的作用,对于人体的神经、消化、生殖、生长、运动、代谢、循环等系统的正常生理活动的维持非常重要,所有疾病的发生、发展、治疗、康复都与肽有关系。
因此,科学家建议,针对身体需求,在满足了人体的基本营养摄入后,适当补充肽营养,对于健康和疾病康复是大有好处的。
几种重要生物活性肽的发展状况及功能。
乳肽
早在20世纪50年代,该公司即以乳酪蛋白酶解制取了第一代的酪蛋白肽和氨基酸混合物,含5~8个氨基酸组成的肽和70%以上的游离氨基酸,用于低抗原性防过敏牛奶粉,在市场上行销40多年;60~70年代,开发出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物,含10~12个氨基酸组成的肽和40%~60%的游离氨基酸。以上两代产品的游离氨基酸含量过高,影响了产品的风味和生物效价;90年代,推出了低度水解乳清蛋白肽混合物,含10~15个氨基酸组成的肽和20%以下的游离氨基酸,产品风味明显改善,生物效价提高。 992年,Haque.Z.U和Mozffar.Z研究了胰蛋白酶、凝乳蛋白酶等酶的固定化反应器制取乳肽的工艺,可以通过调节流速来控制反应程度,并通过重复使用酶来降低成本。1989年,Maubois.J.D.和Ieonil.j.研究了带超滤膜的酶反应器,在反应器内加入钙和磷酸根离子,用于制备酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白多肽。 我国对乳肽的研究不多,主要是进行蛋白酶的筛选和酶解工艺的优化,如1991年,肖安乐等人筛选出胰蛋白酶的胰酶是水解变性乳清蛋白质的最佳酶种;1994年,王凤翼等人对胰蛋白酶控制水解α-酪蛋白的最佳条件进行了优选;张和平等人采用胰蛋白酶水解热敏性乳清蛋白,获得热稳定好、易溶解的多肽,并以此开发出稳定性良好的乳清饮料;1995年,于江虹也从牛乳酪蛋白中分离提纯获得酪蛋白磷酸肽,证实了其在小肠中可与钙、铁等矿物质形成可溶性络合物,促进人体对钙、铁的吸收;广州市轻工研究所生产的酪蛋白磷酸肽CPP含量达85%以上,易溶于水,加工性能稳定,已在我国市场上推出。最近,我国生物工作者开发了采用微生物发酵控制、蛋白转化率高的乳肽产品,其中氨态氮占20%左右、肽态氮占80%左右,产品无不良气味,已获专利;湖北工学院吴思方等人进行了固定化胰蛋白酶生产酪蛋白磷酸肽的研究,CPP得率为21.3%,产品中CPP总含量为15%,此工艺中酶可重复多次使用,既降低了成本,又有利于产品分离和生产自动化。
大豆肽
大豆肽是大豆蛋白质经酸法或酶法水解后分离、精制而得到的多肽混合物,以3~6个氨基酸组成的小分子肽为主,还含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分,分子质量在1000μ以下。大豆肽的蛋白质含量为85%左右,其氨基酸组成与大豆蛋白质相同,必需氨基酸的平衡良好,含量丰富。大豆肽与大豆蛋白相比,具有消化吸收率高、提供能量
迅速、降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢的生理功能以及无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水、流动性好等良好的加工性能,是优良的保健食品素材。大豆肽的生产有酸法水解和酶法水解。酸法因水解程度不易控制、生产条件苛刻、氨基酸受到损害而很少采用;酶法水解易控制、条件温和、不损害氨基酸而大多被采用。酶的选择至关重要。通常选用胰蛋白酶、胃蛋白酶等动物蛋白酶,也可选用木瓜和菠萝等植物蛋白酶。但应用较广的主要是放线菌166、枯草芽孢杆菌1389、栖土曲霉3942、黑曲霉3350和地衣型芽杆菌2709等微生物蛋白酶。20世纪70年代初,美国首先研制出大豆肽,D.S公司建成了年产5000吨食用大豆肽装置;日本于80年代开始研制大豆肽,不二制油公司首先采用酶法规模化生产出3种大豆肽,雪印和森永等乳业公司应用大豆肽生产食品。我国近几年也开展了大豆肽的生产和应用研究。江西省科学院高科技中心李雄辉等人采用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大豆肽,使大豆肽生成率为62.9%,肽态氮含量大于85%,游离氨基酸含量小于8%,平均肽键长度5~8,分子质量2000μ左右。双酶水解工艺既缩短了酶解时间、提高了蛋白质水解度,又减轻了产品苦味。华南理工大学黄惠华等人用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解试验,测得木瓜蛋白酶的动力学常数。另外,无锡轻工大学的葛文光对大豆肽的生理功能及作用效果进行了研究;郭敏亮采用豆粕生产出大豆肽饮料等。根据大豆肽的理化特性,可用大豆肽为基本素材,开发肠胃功能不良者和消化道手术病人康复的肠道营养食品的流态食品、降胆固醇、降血压、预防心血管疾病的保健食品,增强肌肉和消除疲劳的运动员食品、婴幼儿及老年人保健食品、促进脂肪代谢的减肥食品、酸性蛋白饮料和用作促进微生物生长、代谢的发酵促进剂等。
高F值寡肽
高F值寡肽即是由动、植物蛋白酶解后制得的具有高支链、低芳香族氨基酸组成的寡肽,以低苯丙氨酸寡肽为代表,具有独特的生理功能。F值是指支链氨基酸(BCAA)与芳香族氨基酸(AAA)的摩尔比值。1976年,Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和链霉蛋白酶从鱼蛋白和大豆分离蛋白酶解中制得含低苯丙氨酸的寡肽混合物,产率分别为69.3%和60.9%,苯丙氨酸含量分别为0.05%和0.23%。1982年,Nakhost等人用α-胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A酶解大豆蛋白,也制得相似的产物。1986年,Soichi等人进行了多种酶分别酶解乳清蛋白制取低苯丙氨酸寡肽的多种工艺、方法试验,结果以胃蛋白酶-链霉蛋白酶两步
水解法为佳,产品得率为81.0%、苯丙氨酸含量为0.30%。1991年,Shinya等人用嗜碱蛋白酶和肌动蛋白酶水解玉米醇溶蛋白,制取了无苦味高F值寡肽,产率为56.0%,F值20.00,AAA含量为1.86%。1996年,西班牙的Bautista等人用肌动蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花浓缩蛋白,制取高F值寡肽,产率为24.8%,F值为20.47,AAA含量为1.01%。王梅也在1992年首次采用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶降解玉米黄粉;成功地研制出高F值寡肽混合物,产率为7.9%,F值为31.00,AAA含量为0.06%,完全符合高F值制剂的要求,为解决玉米湿法淀粉厂副产品——黄粉的综合利用开创了新路子。高F值寡肽具有消除或减轻肝性脑病症状、改善肝功能和改善多种病人蛋白质营养失常状态及抗疲劳等功能,除可制作治疗肝疾药品外,还可广泛用作保肝、护肝功能食品,烧伤、外科手术、脓毒血症等高付出病人及消化酶缺乏患者的蛋白营养食品和肠道营养剂,高强度劳动者和运动员食品营养强化剂等。
谷胱甘肽(GSH)
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的活性三肽,广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中,各种蔬菜等植物组织中也有少量分布。谷胱甘肽具有独特的生理功能,被称为长寿因子和抗衰老因子。日本在50年代开始研制并应用于食品,现已在食品加工领域得到广泛应用。我国对谷胱甘肽的研究尚处于起步阶段。谷胱甘肽的生产方法主要有溶剂萃取法、化学合成法、微生物发酵法和酶合成法等4种,其中利用微生物细胞或酶生物合成谷胱甘肽极具发展潜力,目前即以酵母发酵法生产为主。由于谷胱甘肽分子有一个特异的γ-肽键,决定了它在人机体中的许多重要生理功能,如蛋白质和核糖核酸的合成、氧及营养物质的运输、内源酶的活力、代谢和细胞保护、参与体内三羧酸循环及糖代谢,具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、清除体内过多自由基、解毒护肝、预防糖尿病和癌症等功效,因此而成为机体防御功能肽的代表。谷胱甘肽除可在临床上用作治疗眼角膜疾病,解除丙烯酯、氟化物、重金属、一氧化碳、有机溶剂等中毒症状的解毒药物外,还可用于运动营养食品和功能食品添加剂等。
中国在生物活性肽的研究开发上,从事活性肽的研究单位也多从医药角度出发,研究力量及投入较少,限制了活性肽药食两用功能的发挥,市场上国产的活性肽药品和食品寥寥无几。但近几年研究逐步活跃起来,报道渐多,前景看好。当前生物活性肽研究开发的方向是:
肽的定向酶解技术开发,包括高效、专一性强的酶种选育、复合酶系共同作用机理、机制,脱苦微生物的分离、纯化和机理研究,酶解工艺改进技术等;功能性肽的分离、分析技术开发,包括新型高效分离设备和分离工艺,灵敏度高、简单易行的目标肽活性分析检测体系和分析技术及下游精制技术;肽的功能性生物学评价研究;生物活性肽功能食品开发等。 参考文献:《蛋白活性肽》中国教育出版社
《功能性食品》中国农业出版社
《活性肽提取工艺》中国工业出版社《》《》《》
论生物活性肽
生物活性肽是蛋白质中25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称,是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高,是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。 摘要:氨基酸彼此以酰胺键相连而形成的化合物称作肽,并有寡肽和多肽之分,前者一般含10个以下的氨基酸残基,后者含10-50个氨基酸残基。由于肽的相对分子量对于蛋白质小而且表现为一定的生物活性如降血压、提高免疫、抗癌等,故而称为生物活性肽。伴随分子生物学、生物化学技术的飞速发展,人们对生物活性肽的认识和利用水平得到不断的提高文中从生物活性肽的来源、制备、功能及应用等方面,对生物活性肽的研究作了一个比较全面的综述。
关键词:生物活性肽,化学合成,酶法,发酵法。
生物活性肽的特性:
1、它有良好的吸收性,它的吸收效率比氨基酸和蛋白质都高。
2、它有独特的生理调节功能,胰岛素调节血糖就是一个例子肽的活性很高,往往很小的量就能起到很大的作用。
生物活性肽的作用
1、平衡营养作用
生物活性肽是由蛋白质经过水解而得到不同长度的氨基酸链,我们可以根据所需的氨基酸进行对水解加工使必需氨基酸、微量元素的种类、含量得到全面的改善和提高,从而使我们在饮食过程中不会因为过多的食用蛋白质又得不到全面的营养,从而造成肥胖和营养不良。
生物活性肽与蛋白质的比较:
※食物进食热:食物在消化吸收过程中所消耗的能量。
2、增强机体免疫力
对免疫器官的影响:蛋白质热能营养不良引起淋巴组织广泛的显著的萎缩,尤其是儿童胸腺、脾、扁桃体和淋巴结全部受到影响,这一些萎缩主要发生在T淋巴细胞区,胸腺内常有纤维组织浸润,使皮髓质界限消失,Hassill小体增大退化,正常黑色素消失、脾脏中小血管周围淋巴组织减少,同时显著的抑制T细胞功能,从而影响到细胞免疫。虽然B细胞数目大致保持,但TD抗原初次免疫应答的强度和抗体亲和力都明显下降,血清中免疫球蛋白正常,但分泌型免疫球蛋白A数量和功能降低,同时由于氨基酸缺乏,体内蛋白质的合成障碍,多种补体成分在血清中浓度明显下降,血清蛋白及大量的酶类的合成都会受到抑制。特别是在术后提供谷氨酸、精氨酸、核苷酸、多不饱和脂肪酸等免疫调节营养素可以促进正常组织功能的恢复。
3、抗氧化、衰老
蛋白多肽内含有谷胱甘肽,具有生物活性可以直接吸收到体内被利用,当机体在受到环境、饮食污染、辐射、精神紧张等因素的影响,使机体产生大量的代谢产物:过氧化氢、游离的氧离子等被机体内的谷胱甘肽还原,消除了过氧化物对细胞膜和细胞器的氧化、失活、衰老、死亡,从而使机体始终保持良好的内环境,功能和寿命得到提高和延长。胶原纤维多肽(1g胶原纤维可以锁住40g水,1毫米直径和长度的胶原纤维可以承受10KG的重量)可以抗击皮肤的衰老表现:干燥、粗糙、无弹性、皱纹、伤口不宜愈合。
4、降脂、血压、软化血管
蛋白多肽能阻碍肠道内胆固醇的吸收,刺激甲状腺素的分泌增加,促进胆汁酸化并排出体内,增加机体内的高密度脂蛋白使血脂降低,胶原纤维多肽减少血管的纤维硬化降低血压。
5、提高记忆力、抗疲劳增加工作学习效率
多肽内的Υ-氨基丁酸可以通过血脑屏障或在特定的条件下通过血脑屏障的薄弱区进入中枢,促进睡眠使大脑中枢得到充分的休息。补充大脑记忆所用的蛋白质和能量,使记忆力、学习、工作效率提高。
6、保肝作用
多肽内的谷光甘肽(GSH)能促进肝脏的解毒作用,并为肝脏提供能量、所需的氨基酸,促进肝脏的DNA、RNA及蛋白质的合成作用。通过增加血液内的低密度脂蛋白,从而清除机体内脂肪的转运、利用,预防了脂肪肝的形成。
7、促进钙、铁、镁的吸收
酪蛋白磷酸肽(CPP)可防止钙、铁、镁等金属离子在胃肠道内沉淀,从而促进在十二肠和小肠上部钙的吸收,更使小肠下部的可溶性钙、铁、镁的增加,从而促进钙的吸收,增加钙在体内骨骼的沉积和血清钙浓度的升高。人体肽物质来源于蛋白质营养,主要是两个方面,一是食物在消化过程中蛋白质产生肽,被身体吸收;二是体内细胞利用蛋白质的降解物氨基酸直接合成。
如果由于营养、消化、疾病等原因,体内肽物质的缺乏,将会使人体的健康受到影响,例如:免疫能力降低、消化不良、代谢异常、生长发育障碍等等。进而使健康人产生疾病,使病人难以康复。
科学家已在人体中发现了100多种生物活性肽,这些肽具有传递生理信息,调节生理功能的作用,对于人体的神经、消化、生殖、生长、运动、代谢、循环等系统的正常生理活动的维持非常重要,所有疾病的发生、发展、治疗、康复都与肽有关系。
因此,科学家建议,针对身体需求,在满足了人体的基本营养摄入后,适当补充肽营养,对于健康和疾病康复是大有好处的。
几种重要生物活性肽的发展状况及功能。
乳肽
早在20世纪50年代,该公司即以乳酪蛋白酶解制取了第一代的酪蛋白肽和氨基酸混合物,含5~8个氨基酸组成的肽和70%以上的游离氨基酸,用于低抗原性防过敏牛奶粉,在市场上行销40多年;60~70年代,开发出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物,含10~12个氨基酸组成的肽和40%~60%的游离氨基酸。以上两代产品的游离氨基酸含量过高,影响了产品的风味和生物效价;90年代,推出了低度水解乳清蛋白肽混合物,含10~15个氨基酸组成的肽和20%以下的游离氨基酸,产品风味明显改善,生物效价提高。 992年,Haque.Z.U和Mozffar.Z研究了胰蛋白酶、凝乳蛋白酶等酶的固定化反应器制取乳肽的工艺,可以通过调节流速来控制反应程度,并通过重复使用酶来降低成本。1989年,Maubois.J.D.和Ieonil.j.研究了带超滤膜的酶反应器,在反应器内加入钙和磷酸根离子,用于制备酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白多肽。 我国对乳肽的研究不多,主要是进行蛋白酶的筛选和酶解工艺的优化,如1991年,肖安乐等人筛选出胰蛋白酶的胰酶是水解变性乳清蛋白质的最佳酶种;1994年,王凤翼等人对胰蛋白酶控制水解α-酪蛋白的最佳条件进行了优选;张和平等人采用胰蛋白酶水解热敏性乳清蛋白,获得热稳定好、易溶解的多肽,并以此开发出稳定性良好的乳清饮料;1995年,于江虹也从牛乳酪蛋白中分离提纯获得酪蛋白磷酸肽,证实了其在小肠中可与钙、铁等矿物质形成可溶性络合物,促进人体对钙、铁的吸收;广州市轻工研究所生产的酪蛋白磷酸肽CPP含量达85%以上,易溶于水,加工性能稳定,已在我国市场上推出。最近,我国生物工作者开发了采用微生物发酵控制、蛋白转化率高的乳肽产品,其中氨态氮占20%左右、肽态氮占80%左右,产品无不良气味,已获专利;湖北工学院吴思方等人进行了固定化胰蛋白酶生产酪蛋白磷酸肽的研究,CPP得率为21.3%,产品中CPP总含量为15%,此工艺中酶可重复多次使用,既降低了成本,又有利于产品分离和生产自动化。
大豆肽
大豆肽是大豆蛋白质经酸法或酶法水解后分离、精制而得到的多肽混合物,以3~6个氨基酸组成的小分子肽为主,还含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分,分子质量在1000μ以下。大豆肽的蛋白质含量为85%左右,其氨基酸组成与大豆蛋白质相同,必需氨基酸的平衡良好,含量丰富。大豆肽与大豆蛋白相比,具有消化吸收率高、提供能量
迅速、降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢的生理功能以及无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水、流动性好等良好的加工性能,是优良的保健食品素材。大豆肽的生产有酸法水解和酶法水解。酸法因水解程度不易控制、生产条件苛刻、氨基酸受到损害而很少采用;酶法水解易控制、条件温和、不损害氨基酸而大多被采用。酶的选择至关重要。通常选用胰蛋白酶、胃蛋白酶等动物蛋白酶,也可选用木瓜和菠萝等植物蛋白酶。但应用较广的主要是放线菌166、枯草芽孢杆菌1389、栖土曲霉3942、黑曲霉3350和地衣型芽杆菌2709等微生物蛋白酶。20世纪70年代初,美国首先研制出大豆肽,D.S公司建成了年产5000吨食用大豆肽装置;日本于80年代开始研制大豆肽,不二制油公司首先采用酶法规模化生产出3种大豆肽,雪印和森永等乳业公司应用大豆肽生产食品。我国近几年也开展了大豆肽的生产和应用研究。江西省科学院高科技中心李雄辉等人采用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大豆肽,使大豆肽生成率为62.9%,肽态氮含量大于85%,游离氨基酸含量小于8%,平均肽键长度5~8,分子质量2000μ左右。双酶水解工艺既缩短了酶解时间、提高了蛋白质水解度,又减轻了产品苦味。华南理工大学黄惠华等人用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解试验,测得木瓜蛋白酶的动力学常数。另外,无锡轻工大学的葛文光对大豆肽的生理功能及作用效果进行了研究;郭敏亮采用豆粕生产出大豆肽饮料等。根据大豆肽的理化特性,可用大豆肽为基本素材,开发肠胃功能不良者和消化道手术病人康复的肠道营养食品的流态食品、降胆固醇、降血压、预防心血管疾病的保健食品,增强肌肉和消除疲劳的运动员食品、婴幼儿及老年人保健食品、促进脂肪代谢的减肥食品、酸性蛋白饮料和用作促进微生物生长、代谢的发酵促进剂等。
高F值寡肽
高F值寡肽即是由动、植物蛋白酶解后制得的具有高支链、低芳香族氨基酸组成的寡肽,以低苯丙氨酸寡肽为代表,具有独特的生理功能。F值是指支链氨基酸(BCAA)与芳香族氨基酸(AAA)的摩尔比值。1976年,Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和链霉蛋白酶从鱼蛋白和大豆分离蛋白酶解中制得含低苯丙氨酸的寡肽混合物,产率分别为69.3%和60.9%,苯丙氨酸含量分别为0.05%和0.23%。1982年,Nakhost等人用α-胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A酶解大豆蛋白,也制得相似的产物。1986年,Soichi等人进行了多种酶分别酶解乳清蛋白制取低苯丙氨酸寡肽的多种工艺、方法试验,结果以胃蛋白酶-链霉蛋白酶两步
水解法为佳,产品得率为81.0%、苯丙氨酸含量为0.30%。1991年,Shinya等人用嗜碱蛋白酶和肌动蛋白酶水解玉米醇溶蛋白,制取了无苦味高F值寡肽,产率为56.0%,F值20.00,AAA含量为1.86%。1996年,西班牙的Bautista等人用肌动蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花浓缩蛋白,制取高F值寡肽,产率为24.8%,F值为20.47,AAA含量为1.01%。王梅也在1992年首次采用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶降解玉米黄粉;成功地研制出高F值寡肽混合物,产率为7.9%,F值为31.00,AAA含量为0.06%,完全符合高F值制剂的要求,为解决玉米湿法淀粉厂副产品——黄粉的综合利用开创了新路子。高F值寡肽具有消除或减轻肝性脑病症状、改善肝功能和改善多种病人蛋白质营养失常状态及抗疲劳等功能,除可制作治疗肝疾药品外,还可广泛用作保肝、护肝功能食品,烧伤、外科手术、脓毒血症等高付出病人及消化酶缺乏患者的蛋白营养食品和肠道营养剂,高强度劳动者和运动员食品营养强化剂等。
谷胱甘肽(GSH)
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的活性三肽,广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中,各种蔬菜等植物组织中也有少量分布。谷胱甘肽具有独特的生理功能,被称为长寿因子和抗衰老因子。日本在50年代开始研制并应用于食品,现已在食品加工领域得到广泛应用。我国对谷胱甘肽的研究尚处于起步阶段。谷胱甘肽的生产方法主要有溶剂萃取法、化学合成法、微生物发酵法和酶合成法等4种,其中利用微生物细胞或酶生物合成谷胱甘肽极具发展潜力,目前即以酵母发酵法生产为主。由于谷胱甘肽分子有一个特异的γ-肽键,决定了它在人机体中的许多重要生理功能,如蛋白质和核糖核酸的合成、氧及营养物质的运输、内源酶的活力、代谢和细胞保护、参与体内三羧酸循环及糖代谢,具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、清除体内过多自由基、解毒护肝、预防糖尿病和癌症等功效,因此而成为机体防御功能肽的代表。谷胱甘肽除可在临床上用作治疗眼角膜疾病,解除丙烯酯、氟化物、重金属、一氧化碳、有机溶剂等中毒症状的解毒药物外,还可用于运动营养食品和功能食品添加剂等。
中国在生物活性肽的研究开发上,从事活性肽的研究单位也多从医药角度出发,研究力量及投入较少,限制了活性肽药食两用功能的发挥,市场上国产的活性肽药品和食品寥寥无几。但近几年研究逐步活跃起来,报道渐多,前景看好。当前生物活性肽研究开发的方向是:
肽的定向酶解技术开发,包括高效、专一性强的酶种选育、复合酶系共同作用机理、机制,脱苦微生物的分离、纯化和机理研究,酶解工艺改进技术等;功能性肽的分离、分析技术开发,包括新型高效分离设备和分离工艺,灵敏度高、简单易行的目标肽活性分析检测体系和分析技术及下游精制技术;肽的功能性生物学评价研究;生物活性肽功能食品开发等。 参考文献:《蛋白活性肽》中国教育出版社
《功能性食品》中国农业出版社
《活性肽提取工艺》中国工业出版社《》《》《》