□ 王遠(yuǎn)锏 華南師范大學(xué)（石牌校區(qū)）生命科學(xué)學(xué)院

1 玉米蛋白肽概述

玉米蛋白肽（zein）一種由玉米蛋白粉水解得到的多個(gè)段肽鏈，本身是玉米淀粉生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)物，雖然玉米蛋白粉蛋白質(zhì)含量在65%以上，是一種高品質(zhì)植物蛋白來(lái)源，但是玉米蛋白粉本身存在口感粗糙、水溶性低、氨基酸分布不均等問(wèn)題，其在食品工業(yè)中的應(yīng)用并不廣泛。在使用蛋白酶尤其是堿性蛋白酶水解后可以得到一系列由五個(gè)或更多氨基酸殘基組成的短肽，這些短肽的水溶性相比于玉米蛋白粉更高，而且具有較低的黏度，產(chǎn)物也具有一定的特殊生物活性。在玉米蛋白肽中，亮氨酸、異亮氨酸、擷氨酸、丙氨酸等疏水氨基酸與脯氨酸、谷氨酸等酸性或堿性氨基酸含量較高，而尤其是賴氨酸、色氨酸的含量相對(duì)較低。由于玉米蛋白分子自身有氫鍵、疏水鍵等次級(jí)鍵的作用使肽鏈折疊成球狀結(jié)構(gòu)，需要使用亞硫酸鈉、乙醇等手段破壞玉米蛋白的高級(jí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使堿性蛋白酶如地衣芽孢桿菌堿性蛋白酶等高效率水解玉米蛋白從而生產(chǎn)玉米蛋白肽，且使用不同的堿性蛋白酶或與其他水解酶進(jìn)行組合，可以使玉米蛋白肽具有不同的氨基酸組成與特殊生物活性。

2 玉米蛋白肽的生物活性

玉米蛋白肽自身具有良好的溶解特性、風(fēng)味，還具有高濃度、低黏度等特點(diǎn)，對(duì)人體而言消化吸收效率較高，可以在短時(shí)間內(nèi)給肌體提供能量和恢復(fù)體力，是一種常用的蛋白補(bǔ)劑。除常用作解酒肽、食品蛋白補(bǔ)劑之外，玉米蛋白肽還具有一些特殊的生物活性，在保健食品的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域也具有較大的應(yīng)用潛力。

2.1 清除自由基活性

根據(jù)張蓓蕾[1]等人的研究，將預(yù)處理的玉米蛋白粉使用堿性蛋白酶進(jìn)行水解后并進(jìn)一步超濾純化得到玉米蛋白肽后，使用ORAC法與有機(jī)氮自由基DPPH測(cè)定產(chǎn)物清除自由基的能力，并利用還原鐵氰化鉀體系中三價(jià)鐵離子向二價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化的能力來(lái)衡量產(chǎn)物的還原能力，并與小麥蛋白肽、大米蛋白肽進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果顯示出,玉米蛋白肽與大米蛋白肽水的自由基清除能力相較于小麥蛋白肽更高，且這些水解短肽對(duì)自由基清除能力與相對(duì)分子質(zhì)量大小表現(xiàn)出了一定的相關(guān)性,隨著水解短肽產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量減小,對(duì)氧自由基清除能力提高。同時(shí)，三種水解短肽DPPH自由基清除能力與還原能力均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。玉米蛋白肽清除自由基的能力為其在作為抗衰老、抗氧化保健品領(lǐng)域的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

2.2 玉米蛋白肽鈣螯合物的抗菌活性

根據(jù)蒲傳奮[2]等人的研究，在木瓜蛋白酶的催化下水解玉米醇溶蛋白得到玉米醇溶蛋白肽，在一定條件下按照一定的物料比與氯化鈣中的鈣離子進(jìn)行螯合，并將玉米醇溶蛋白肽鈣螯合物溶液與金黃色葡萄球及大腸桿菌共培養(yǎng)測(cè)定抑菌效果。玉米蛋白肽肽與鈣離子螯合物能影響金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)曲線,通過(guò)破壞金黃色葡萄球菌細(xì)胞膜的完整性實(shí)現(xiàn)對(duì)菌體殺傷。同時(shí)，玉米蛋白肽鈣離子螯合物本身也保持了自身的抗氧化能力與低致敏性，可以作為食品添加劑與抑菌藥物使用。

2.3 玉米蛋白肽影響血液中激素水平

根據(jù)許彬[3]等人的研究，通過(guò)對(duì)一日齡的昌圖豁鵝飼喂添加玉米蛋白肽的基礎(chǔ)飼料，并于60 d之后測(cè)定血液中的激素含量變化，昌圖豁鵝血液中的胰島素含量與胰高血糖素含量都有所下降。另外，玉米蛋白肽可以通過(guò)影響血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的活性控制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶血管緊張素水平，進(jìn)而控制血壓升高。在玉米蛋白中存在一種高活性血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽，可以有效地抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶活性，從而達(dá)到使血壓降低或維持血壓水平的目的。根據(jù)宋亮[4]等人的研究，使用保護(hù)水解產(chǎn)物C端氨基酸的水解酶，當(dāng)玉米蛋白肽C端為Tyr、Pro、Trp、Phe和Leu等氨基酸殘基時(shí)可以保證玉米蛋白肽自身具有較高的降血壓能力。

3 玉米蛋白肽的應(yīng)用

玉米蛋白肽目前的應(yīng)用主要集中在食品添加劑上，由于自身特殊的生理活性以及較高的蛋白質(zhì)、氨基酸含量，經(jīng)常作為一種蛋白質(zhì)補(bǔ)劑添加到食品當(dāng)中，改善食品口感、提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值同時(shí)可以改善人體代謝機(jī)能。

玉米蛋白肽尤其是玉米醇溶蛋白肽具有兩親性，在兩性界面可以形成納米級(jí)的微粒，用于對(duì)一些具有特殊活性物質(zhì)的包裝，提高活性物質(zhì)的溶解性、穩(wěn)定性以及生物利用度。根據(jù)劉瑞琦[5]等人的研究，通過(guò)反溶劑法制備出水相肽與丁香酚制備納米復(fù)合粒子，通過(guò)玉米醇溶蛋白肽兩親性包裝具有麻醉、抗菌防腐、殺蟲(chóng)、解熱、降溫、抗氧化、抗衰老等藥理作用的丁香酚，并通過(guò)這種納米復(fù)合離子構(gòu)建皮克林乳液體系。該體系在不同的油水體系、弱堿性環(huán)境、離子強(qiáng)度在0.3 mol/L的條件下?lián)碛休^高的穩(wěn)定性與乳化活性，這種乳化體系在如食品殺菌、藥品開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域均具有較高的應(yīng)用潛力。另外，根據(jù)Lei Dai[6]等人的研究，使用pH驅(qū)動(dòng)法將堿性玉米醇溶蛋白溶液與酸性鼠李糖脂溶液混合，制備成包裝納米粒子并將姜黃素包封。形成的納米粒子是球形的，粒徑d≈100 nm。納米粒子的性質(zhì)主要由玉米醇溶蛋白與鼠李糖脂的質(zhì)量比決定電子顯微鏡納米顆粒懸浮液在pH值為 5～9時(shí)保持穩(wěn)定，但在較酸性條件下聚集。在中性pH值下，納米粒子在低離子強(qiáng)度下穩(wěn)定，但在較高電解質(zhì)水平下聚集。在25～37 ℃儲(chǔ)存納米顆粒能夠在一個(gè)月內(nèi)有效地保護(hù)姜黃素免于降解。這種食品級(jí)納米顆?？赡苓m合作為功能性食品和飲料中疏水營(yíng)養(yǎng)品的輸送系統(tǒng)。

玉米蛋白肽不僅可以用于制備納米級(jí)的微粒，還可以與其他材料復(fù)合用于制備如纖維等材料。根據(jù)Lingli Deng[7]等人的研究，通過(guò)混合靜電紡絲法制備明膠聯(lián)合玉米醇溶蛋白納米纖維，二者通過(guò)氫鍵相互作用。根據(jù)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果，明膠/玉米醇溶蛋白纖維的直徑隨二者相互作用的時(shí)間延長(zhǎng)而增大，纖維具有較好的穩(wěn)定性，纖維表面具有一定的疏水性，力學(xué)試驗(yàn)也表現(xiàn)出良好的變形性和可鍛性。且明膠/玉米醇溶蛋白纖維在水或乙醇中也可以保持自身的多孔結(jié)構(gòu)。這種纖維可以作為一種組織工程支架材料，在體外組織再生與細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中為細(xì)胞提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境。

4 展望

玉米蛋白肽作為一種天然活性物質(zhì)不僅可以作為食品添加劑，預(yù)防和治療疾病，還可以作為一種新型材料制備出新型納米粒子與纖維，具有廣闊的應(yīng)用前景。玉米活性肽已經(jīng)不僅作為一種食品添加劑發(fā)揮自身應(yīng)用潛力，也在醫(yī)療、再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域受到了諸多研究者的關(guān)注，在未來(lái)玉米蛋白肽的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。