汪少蕓 楊 倩 蔡茜茜 陳 選 陳 旭 楊傅佳 吳曉平

(福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，福建 福州 350108)

多肽是2個及以上的α-氨基酸以不同的排列順序、以肽鍵為連接點而形成的化合物的總稱。功能肽作為蛋白質(zhì)中的功能活性片段，為人體生長發(fā)育提供必需的營養(yǎng)，且相對于蛋白質(zhì)，功能肽還具備特有的生理活性及吸收特征：功能肽分子量小，能以完整的形式被吸收進入人體循環(huán)系統(tǒng)，其吸收、轉(zhuǎn)化和利用效率高，具有低抗原性或無抗原性；功能肽生物活性高，作用范圍廣，從細胞到組織器官，都能發(fā)現(xiàn)小分子功能肽的作用；功能肽結(jié)構(gòu)易于修飾改造，重新合成；功能肽不會引起營養(yǎng)過剩，能有效調(diào)節(jié)人體營養(yǎng)平衡。

近些年來，食物蛋白質(zhì)作為功能肽的主要來源被廣泛研究。食源性功能肽是指作為功能成分由生物體從外界攝入或應(yīng)用于食品生物領(lǐng)域的活性肽，直接或間接來源于食物蛋白質(zhì)，一般以特定的氨基酸序列存在于膳食蛋白中。蛋白質(zhì)經(jīng)過降解后，這些功能肽得到釋放，并在該過程中表現(xiàn)出優(yōu)越的生物活性，包括抗氧化、螯合金屬離子、抗高血壓、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、抗菌、抗凍等。現(xiàn)今用于制備食源性功能肽的原材料主要有：奶、大豆、蛋、大米、小麥、魚、肉、貝、藻等。這些食源性功能肽或者作為增強機體健康的潛在膳食治療劑，或者作為食品工業(yè)中的功能成分具有良好的應(yīng)用前景，對提高人們生活水平、改善人們生活質(zhì)量具有重要意義。文章擬就食源性功能肽的種類、制備方法與生物活性作一綜述，以期為科研工作者和企業(yè)研發(fā)者提供借鑒。

1 食源性功能肽的種類

食源性功能肽首次發(fā)現(xiàn)于牛奶制品中，目前已有研究[1]表明食源性功能肽具有促進人體健康的潛在作用。食源性功能肽種類繁多，按照其來源可分為植物蛋白肽、動物蛋白肽和微生物蛋白肽等。根據(jù)原料來源的具體種類，常見的植物蛋白肽包括小麥肽[2]、蕎麥肽[3]、玉米肽[4]、大豆肽[5]、鷹嘴豆肽[6]等。動物蛋白肽研究較多的有乳肽[7]、昆蟲肽[8]、肉肽[9]、蛋肽[10]、魚肽[11]和各類海洋生物肽[12]等。常見的微生物蛋白肽包括螺旋藻肽、酵母蛋白肽等[13-14]。表1中總結(jié)了一些已報道的食源性功能肽，包括降血壓肽[15]、免疫調(diào)節(jié)肽[16]、抗血栓肽[15]、抗菌肽[15]、阿片樣肽[15]、抗氧化肽[17-18]、促礦物質(zhì)吸收肽[19-22]等。

2 食源性功能肽的制備

食源性功能肽具有使用安全、原料來源廣、生物活性強等特點，如何實現(xiàn)功能肽的工業(yè)化生產(chǎn)已成為現(xiàn)今食品和保健醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展必然要求。功能肽在其母蛋白中被加密，必須被釋放才能發(fā)揮其生物活性。因此，許多方法被用于食品蛋白釋放功能肽，包括：化學(xué)水解法、酶解法、微生物發(fā)酵法等。

表1 功能肽實例

2.1 化學(xué)水解法

化學(xué)水解法是指在一定的溫度條件下，利用適當濃度的酸或堿溶液處理蛋白質(zhì)，斷裂蛋白質(zhì)中的肽鍵，獲得小分子肽的一種方法。常用的酸、堿溶液主要有鹽酸、磷酸、氫氧化鈉等。該方法主要適用于富含結(jié)構(gòu)蛋白的原料處理。該方法雖然工藝簡便、成本較低，但是酸堿試劑的使用會造成氨基酸變性，無法保證功能活性。例如，酸水解會破壞色氨酸、甲硫氨酸、谷氨酰胺和天冬酰胺；堿水解會破壞大多數(shù)氨基酸的結(jié)構(gòu)[23]；堿水解得到的水解物活性低于酶水解的[24]。此外，酸堿水解還存在水解蛋白作用位點難以確定，生產(chǎn)的多肽質(zhì)量較難把控，水解結(jié)束后還需將酸堿除去等缺陷，故目前很少采用化學(xué)水解法來制備食源性功能肽。

2.2 酶解法

酶解法是采用一種或多種蛋白酶對蛋白質(zhì)進行酶解，從而獲得肽段的過程。由于不同蛋白酶對底物有特異性，且酶切位點各異，因此使用不同的酶水解相同蛋白質(zhì)底物時將會獲得大小不一的不同多肽片段。目前廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)酶解的蛋白酶主要有木瓜蛋白酶[25]、胰蛋白酶[26-27]、堿性蛋白酶[28-29]、復(fù)合風味蛋白酶[30-31]、中性蛋白酶[32]、胰凝乳蛋白酶[33]、胃蛋白酶[26]、酸性蛋白酶[34]等。同時，底物環(huán)境往往會對酶解過程產(chǎn)生影響，因此工業(yè)生產(chǎn)功能肽通常會研究酶催化水解的最適溫度和最佳pH等條件，通過對水解產(chǎn)物的水解度、生物活性等指標的測定對所用蛋白酶進行篩選，以獲得滿足需求的小分子肽。酶解法制備功能肽的基本步驟如圖1所示，有的制備過程中會在精制前加入分離的步驟。

圖1 酶法制備功能肽的步驟

對于蛋白質(zhì)酶解工藝的研究主要有4個方面：① 為了研制具有優(yōu)越的加工功能特性產(chǎn)物，研究新開發(fā)蛋白質(zhì)資源酶水解參數(shù)，以期充實食品工業(yè)添加劑的來源。例如，Brückner-Gühmann等[35]利用胰蛋白酶和堿性蛋白酶改善燕麥分離蛋白的發(fā)泡性能，并探討燕麥分離蛋白泡沫穩(wěn)定機制，說明燕麥分離蛋白可以作為一種具有靶向功能特性的食品成分。② 與新的水解蛋白酶或工藝路線相結(jié)合，制備出分子量分布更為集中的肽，例如Pintado等[36]通過水解工藝的改進，制備的乳清蛋白水解物的分子量分布基本集中在7 500～8 000 Da和4 000～4 500 Da 兩部分。③ 通過水解工藝的改善，進一步提高功能肽的得率，并從不同來源的蛋白質(zhì)獲得具有相同功效的生物活性肽，例如：制備抗氧化肽的蛋白來源有植物蛋白(小麥蛋白、大米蛋白等)、動物蛋白(乳蛋白、魚蛋白、肉蛋白、血蛋白等)。④ 新型酶解工藝的探究，如：結(jié)合酶解和膜分離技術(shù)，形成不間斷式的酶解工藝；應(yīng)用固定化酶進行水解等。

2.3 微生物發(fā)酵法

微生物發(fā)酵法是指以微生物生化代謝反應(yīng)為基礎(chǔ)，將大分子蛋白轉(zhuǎn)化為小分子活性肽的方法。該方法是制備生物活性肽的一種常用方法?，F(xiàn)今，國外研究較多的是流態(tài)型發(fā)酵乳制品，如酸奶、酸乳飲料等，中國研究較多的為發(fā)酵豆制品和其他發(fā)酵食品[37]。微生物發(fā)酵的原料富含蛋白質(zhì)，發(fā)酵過程中可通過控制發(fā)酵條件產(chǎn)生不同的肽類。經(jīng)發(fā)酵法制備的肽類能通過飲食直接被人體消化系統(tǒng)吸收。與酶解法相比，微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的肽類食用安全性更高，但在實際應(yīng)用中投入較少。

3 食源性功能肽的生物活性

食源性功能肽具備改善機體健康或提高食品質(zhì)量的作用，因此被認為是功能性食品、營養(yǎng)食品或功能成分。食源性功能肽具有抗氧化、抗高血壓、抗菌、免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗凍、螯合金屬離子和阿片活性等生物活性。

3.1 抗氧化活性

生物分子的氧化存在于所有生物體中，其過程導(dǎo)致自由基的釋放。自由基過量累積可能會引起代謝紊亂，對生物系統(tǒng)產(chǎn)生許多有害影響，并引起一些慢性疾病，如動脈粥樣硬化、癌癥、關(guān)節(jié)炎、糖尿病等[38]。由于電子的損失和不平衡，這些自由基在人體中表現(xiàn)為高反應(yīng)性物質(zhì)，其性質(zhì)不穩(wěn)定并且易與其他基團或物質(zhì)反應(yīng)，如：自由基可引發(fā)蛋白質(zhì)骨架的氧化(圖2)[39]，導(dǎo)致細胞和組織的嚴重損傷，甚至導(dǎo)致身體衰老的不可逆損傷[40]。根據(jù)所涉及的化學(xué)反應(yīng)不同，評價食源性功能肽的抗氧化活性主要有兩類方法：基于氫原子轉(zhuǎn)移(Hydrogen atom transfer，HAT)的方法和基于電子轉(zhuǎn)移(Electron transfer，ET)的方法[41]?；贖AT的測定方法是評估多肽在競爭性反應(yīng)中供氫的能力，在體外可以通過氧自由基吸收能力(Oxygen radical absorbance capacity，ORAC)試驗、總自由基捕獲抗氧化劑參數(shù)試驗和β-胡蘿卜素漂白試驗測定。基于ET的測定方法是評估多肽轉(zhuǎn)移電子的能力，在體外可以通過ABTS自由基清除試驗、鐵還原抗氧化能力試驗和DPPH自由基清除試驗等測定。

圖2 自由基引發(fā)蛋白骨架氧化作用示意圖

Zhao等[42]、Cai等[28]和Yang等[30]利用DPPH自由基清除試驗、ABTS自由基清除試驗評價蛋白酶解物的抗氧化活性，結(jié)果表明，根據(jù)酶解過程中抗氧化活性的變化調(diào)整酶解工藝參數(shù)，能夠更高效地獲得抗氧化多肽。Cermeo等[43]綜合評價紫菜蛋白酶解物的ORAC、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶和二肽酰肽酶IV的抑制活性，從中分離、篩選出具備多種生物活性的多肽序列。Intiquilla等[44]通過ORAC試驗、ABTS自由基清除試驗和過氧化氫自由基清除試驗從紅景天蛋白酶解物中純化出具有強抗氧化活性的多肽序列，證明紅景天蛋白是食品和保健品中抗氧化肽的良好來源。Feng等[45]從模擬消化法制備的脫脂核桃粉蛋白水解物中分離鑒定抗氧化肽，在體外評價了多肽的ORAC和ABTS自由基清除能力，并利用超濾、凝膠過濾色譜和反相高效液相色譜對抗氧化肽分離純化，最終分離得到6種抗氧化肽序列。綜上所述，在實際評價食源性多肽的抗氧化活性過程中，HAT和ET兩種方法可以單獨使用也可以結(jié)合使用，綜合兩類方法的活性測定結(jié)果具有更強的說服力。

此外，氨基酸的類型在食源性多肽的抗氧化活性中也起著重要的作用。芳香族氨基酸(酪氨酸、組氨酸、色氨酸和苯丙氨酸)可以提供有助于清除自由基性質(zhì)的質(zhì)子[46]。疏水性氨基酸能夠提高肽在水—脂界面的停留能力，從而在脂相中發(fā)揮清除自由基的作用[47]。酸性氨基酸可利用側(cè)鏈上的羰基和氨基作為金屬離子的螯合劑[48]。

再次，建立健全存貨內(nèi)部控制管理制度，確保采購、驗收、入庫、保管、出庫等各個環(huán)節(jié)都有嚴格審批手續(xù)和監(jiān)督控制措施，明確規(guī)定各崗位的職責。

3.2 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制活性

高血壓是中風、冠心病和許多其他有害健康的身體狀況出現(xiàn)的主要原因。腎素—血管緊張素—醛固酮系統(tǒng)被認為是心血管控制和心血管疾病發(fā)病機制中主要的加壓系統(tǒng)之一。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(Angiotensin converting enzyme，ACE)在腎素—血管緊張素系統(tǒng)(Renin-angiotensin system，RAS)和激肽釋放酶—激肽系統(tǒng)(Kallikrein-kinin system，KKS)中發(fā)揮作用。RAS是升壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，ACE處于核心地位，起到了限制酶的作用。KKS是降壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，ACE能催化舒緩激肽的降解。ACE在兩者中起著重要作用，ACE活性升高破壞正常的升壓降壓體系的平衡，因此ACE成為治療高血壓、II型糖尿病、心力衰竭、糖尿病腎病等疾病的理想位點，抑制ACE的活性是預(yù)防高血壓的主要目標[49]。

ACE抑制肽可作為具有抗高血壓特性物質(zhì)的重要天然來源。富含蛋白質(zhì)的食物，尤其發(fā)酵食品，是ACE抑制肽的主要來源。例如，Moreno-Montoro等[50]從發(fā)酵脫脂山羊奶的不同超濾組分中分離出了具有ACE抑制活性的小分子量肽，進一步提高了益生菌發(fā)酵食品的健康益處，并強化了發(fā)酵山羊奶在預(yù)防高血壓相關(guān)的心血管疾病中的潛在益處。Rho等[51]通過Edman降解法從發(fā)酵大豆提取物中純化出ACE抑制肽，該肽序列鑒定為LVQGS。此外，可食用的綠色海藻[52]、酪蛋白[53]、乳清蛋白[54]、橄欖油[55]也是ACE抑制肽的豐富來源。

3.3 抗菌活性

近幾十年來，越來越多的致病微生物因為常規(guī)抗生素的廣泛使用產(chǎn)生了耐藥抗性，多重耐藥菌株的出現(xiàn)縮小了常見抗生素的臨床選擇范圍，也對公眾健康造成了嚴重威脅。因此，天然來源的抗微生物物質(zhì)因其低細胞毒性和高特異性而具有巨大的應(yīng)用潛力，被認為是前瞻性治療劑[56]。膳食蛋白質(zhì)來源的抗菌肽具備以下幾種特征性質(zhì)：它們分子量相對較小(20～46個氨基酸殘基)，大多數(shù)具有堿性(富含賴氨酸或精氨酸)和兩親性。雖然這些抗菌肽的作用機制尚未完全清楚，但可以明確的是其抗菌有效性取決于它們能夠在微生物膜內(nèi)形成通道或孔隙，從而影響微生物合成代謝過程[57]。

近年來，從食源性蛋白中分離出的抗菌肽主要有以下來源：鮭魚[58]、鯖魚[59]、雪蟹[60]、蛋清[61]、酪蛋白[62]等。Offret等[59]利用超濾、固相萃取、反相高效液相色譜等技術(shù)手段從大西洋鯖魚蛋白酶解液中分離得到抗菌肽，其氨基酸序列鑒定為KVEIVAINDPFIDL，通過體外消化試驗證明其胃腸道穩(wěn)定性，該研究為鯖魚抗菌肽應(yīng)用于食品防腐劑奠定了理論基礎(chǔ)。Menif等[60]研究發(fā)現(xiàn)，雪蟹副產(chǎn)物富含蛋白質(zhì)，以其為原材料制備、分離抗菌肽可以提高其利用價值。研究結(jié)果表明，雪蟹副產(chǎn)物中的肝胰臟表現(xiàn)出抗菌活性，利用質(zhì)譜法鑒定出11個與其他4種抗菌肽至少80%氨基酸同源性的肽序列，這4種抗菌肽分別來源于黃鰭金槍魚、斑節(jié)對蝦、無指盤臭蛙和異色瓢蟲。Ma等[63]通過計算機輔助設(shè)計篩選出一個對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌表現(xiàn)出強抗菌活性的多肽序列WLRAFRRLVRRLARGLRR，命名為WRL3，該多肽在各種鹽或血清存在的情況下均表現(xiàn)出較強的抗菌活性，且在燙傷小鼠模型中能夠抑制耐甲氧西林金黃色葡萄球菌在創(chuàng)面組織中的增殖，降低生物負荷，并為傷口愈合提供更有利的環(huán)境。該研究結(jié)果表明，WRL3可作為一種治療皮膚燒傷創(chuàng)面中耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染的新型抗菌藥物。綜上，以傳統(tǒng)分離手段或計算機輔助設(shè)計手段獲得的抗菌肽在體外和體內(nèi)試驗中均表現(xiàn)出良好的抗菌效果。

3.4 免疫調(diào)節(jié)活性

近年來，由于慢性疾病和影響健康的其他疾病(如微生物感染)的增加，免疫系統(tǒng)的功能引起了人們的關(guān)注。免疫系統(tǒng)代表著抵抗外來抗病原體入侵的防線，對于預(yù)防和清除感染十分重要[64]。免疫調(diào)節(jié)劑是可以通過改變免疫系統(tǒng)的任何部分(包括先天性免疫和適應(yīng)性免疫)來增加、減少或修飾免疫應(yīng)答的一類物質(zhì)。目前，許多藥物如環(huán)孢菌素、糖皮質(zhì)激素、他克莫司、葉綠醇、馬兜鈴酸、白花丹素和左旋咪唑已成功應(yīng)用于調(diào)節(jié)人類的免疫應(yīng)答。鑒于免疫調(diào)節(jié)藥物的毒副作用和局限性，利用膳食成分調(diào)節(jié)免疫功能成為一種健康、有效的策略。食源性免疫調(diào)節(jié)肽具有天然、安全的優(yōu)勢，吸引了研究者們的廣泛關(guān)注[64]。食源性免疫調(diào)節(jié)肽的作用途徑各式各樣(圖3)，可通過增強自然殺傷細胞的細胞毒性、刺激B細胞、活化巨噬細胞、激活細胞通路等發(fā)揮功效[64]。

圖3 食源性免疫調(diào)節(jié)蛋白水解物或肽的作用途徑

研究[65]表明，酪蛋白和乳清蛋白是免疫調(diào)節(jié)肽的重要來源，其他食物的蛋白質(zhì)水解物也常被報道有免疫調(diào)節(jié)功能。Girón-Calle等[66]報道了微生物蛋白酶制備鷹嘴豆水解物的研究結(jié)果，所獲得的多肽可以促進人單核細胞(THP-1細胞)的增殖，同樣也能抑制人結(jié)腸腺癌細胞(Caco-2細胞)的增殖。在進一步的研究中，Girón-Calle等[67]評估了使用胃蛋白酶和胰蛋白酶的水解產(chǎn)物對THP-1細胞和Caco-2細胞的增殖作用的影響。結(jié)果表明，水解產(chǎn)物抑制Caco-2細胞增殖的效率高達45%，而抑制THP-1細胞高達78%。Yang等[16,26,68]以太子參蛋白為原料，利用胃蛋白酶和胰蛋白酶雙步水解獲得具有免疫調(diào)節(jié)活性的多肽，在脾淋巴細胞、巨噬細胞、免疫抑制小鼠中證實其免疫調(diào)節(jié)活性，并探究其可能的作用機制。另外，海洋生物也被證明是免疫調(diào)節(jié)肽的良好來源[69-70]。

3.5 抗炎活性

炎癥被認為是許多慢性疾病的發(fā)病因素[71]，用于治療炎癥疾病的藥物種類繁多，人們也在不斷探索新的藥理學(xué)靶標?？寡讬C制是一種綜合性的機制，包括免疫調(diào)節(jié)、抗氧化和抗菌等作用[72-73]。值得注意的是，純化后的抗炎活性肽能夠更好地被解析結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系[74]，并且在抗炎活性肽應(yīng)用于功能性食品成分之前，必須對其體內(nèi)抗炎作用功效進行評價。

目前，研究者們已經(jīng)廣泛地研究了各種食物來源如牛奶、雞蛋、魚和大豆中抗炎肽的作用[75]。Kim等[71]利用消化水解獲得紫貽貝水解產(chǎn)物，研究其不同分子量的水解產(chǎn)物組分發(fā)現(xiàn)，分子量>5 kDa的多肽組分抗炎活性最佳，抗炎機制研究結(jié)果顯示該組分通過阻斷NF-κB和MAPK信號通路下調(diào)促炎因子基因的表達。Yu等[76]發(fā)現(xiàn)母雞廢肌肉水解物在內(nèi)毒素活化的巨噬細胞樣人組織細胞淋巴瘤細胞(U937細胞)中表現(xiàn)出白細胞介素6(Interleukin 6，IL-6)抑制活性，進一步通過超濾、固相萃取和高效液相色譜的組合方法純化分離出多肽，并利用質(zhì)譜分析鑒定了17種主要的肌肉蛋白中編碼的新肽，其中7種顯示IL-6抑制活性。上述研究發(fā)現(xiàn)表明，食源性功能肽具備作為抗炎活性的功能性食品的潛在用途。

3.6 抗凍作用

冷凍是長期儲存食物最常見的手段之一。然而，在冷凍和解凍期間食品體系中形成的大冰晶會造成永久性組織破壞和細胞結(jié)構(gòu)損傷，其中包括細胞壁的塌陷以及組織物理結(jié)構(gòu)的變化。這些不良變化會導(dǎo)致不可逆的膨脹損失、水果和蔬菜的硬度損失及持水能力喪失等，最終導(dǎo)致解凍后的冷凍食品質(zhì)量顯著下降，降低了消費者對冷凍產(chǎn)品的接受度[77]。因此，近年來，開發(fā)保存和保持冷凍食品的質(zhì)地和營養(yǎng)品質(zhì)的方法備受關(guān)注。

Wang等[81]證實了從豬皮膠原蛋白水解產(chǎn)物中獲得的分子量分布在150～2 000 Da的肽具有保護嗜熱鏈球菌免于低溫損傷的能力。Chen等[82]將豬皮明膠源抗凍肽應(yīng)用到冷凍面團的低溫保護中，通過凍融循環(huán)模擬冷凍儲藏過程中的溫度波動，加速冷凍損傷，建立冷凍模型。通過測定凍融循環(huán)之后面團的發(fā)酵特性和質(zhì)構(gòu)特性發(fā)現(xiàn)，抗凍多肽的添加能夠改善冷凍面團的發(fā)酵特性和質(zhì)構(gòu)特性。此外，Chen等[82]通過低場核磁共振研究發(fā)現(xiàn)，加入抗凍肽的冷凍面團在經(jīng)過6次凍融后其內(nèi)部水分分布還能維持比較均勻的狀態(tài)，水分損失量最低，提升冷凍面團的持水能力。Zhang等[83]在最近的一些研究中提出了一種以乳酸乳球菌為宿主的抗凍肽的表達系統(tǒng)，并表明抗凍肽的細胞內(nèi)表達可以保護乳酸乳球菌的細胞完整性和生理功能。這些研究表明，研究食源性的抗凍肽作為食品的冷凍保護劑在冷凍食品工業(yè)中具有重要意義。

3.7 螯合金屬離子作用

金屬元素特別是微量元素對人體具有重要的生理功能和營養(yǎng)作用，在機體的生長代謝過程中必不可少。人體多數(shù)存在缺乏鈣、鋅、鐵等微量元素的現(xiàn)象，因此研究開發(fā)適合的金屬元素膳食補充劑具有重要意義[84]。多肽分子可以通過N-端氨基、C-端羧基、肽鏈中的羰基和亞氨基、氨基酸側(cè)鏈螯合金屬離子，使其配合率和穩(wěn)定性更高，且具備生物效價高、營養(yǎng)性強、吸收快等優(yōu)點。

研究[19, 30]表明，肽—金屬離子螯合物的主要來源有以下幾個：① 通過人工制備的金屬離子螯合肽與各類金屬離子的配合作用來合成螯合物；② 通過動植物源蛋白質(zhì)酶解獲得的具有螯合能力的多肽與各類金屬離子的配合作用來制備螯合物；③ 從動植物組織中直接提取天然肽—金屬離子螯合物。由于構(gòu)成螯合物的金屬離子螯合肽配基和金屬離子不同而使得肽具有不同的組成和結(jié)構(gòu)，從而體現(xiàn)出不同的生物活性功能。金屬離子螯合肽形成的螯合物不僅有較高的生物利用率，還能擁有無機態(tài)金屬離子所沒有的生理生化特性。目前，研究者們通過各種方式制備分離得到的金屬離子螯合肽在與各類金屬離子發(fā)生螯合作用后可以作為抑菌劑、食品添加劑、化妝品添加劑、動物飼料、抗氧化劑、有機肥料和人體必需的金屬離子補充劑等產(chǎn)品應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)中，并且相較于一些無機抗氧化劑、天然抑菌劑或其他類型的金屬離子補充劑具有幾乎無毒副作用、更優(yōu)良的生物學(xué)效價、制備成本更為低廉、流程更為簡便等優(yōu)點。金屬離子螯合肽具有的商業(yè)價值潛力和研究前景，使其日益成為國內(nèi)外研究的熱點。

目前研究較多的金屬元素有鈣[85]、鋅[86-87]、鐵[88-89]等。Hou等[90]通過熒光光譜、傅里葉變換紅外光譜和動態(tài)光散射表征了脫鹽的鴨蛋清肽—鈣螯合物的結(jié)構(gòu)，并通過動物實驗得出其促進鈣攝取可能通過的3種途徑：① 脫鹽鴨蛋清肽與鈣結(jié)合形成可溶性螯合物并避免堿化沉淀；② 螯合物被腸道細胞吸收為小肽；③ 脫鹽的鴨蛋清肽通過與瞬時受體電位香草酸鈣6通道的相互作用來調(diào)節(jié)腸細胞的增殖和分化。Ma等[91]探討阿拉斯加鱈魚亞鐵離子螯合肽對貧血大鼠缺鐵的影響，結(jié)果表明，阿拉斯加鱈魚亞鐵離子螯合肽對貧血大鼠的體重、身高和血液學(xué)指標均有恢復(fù)作用，說明其有望成為一種新的鐵補充源。

3.8 阿片活性

阿片樣肽又稱安神麻醉肽，是一種具備激素、神經(jīng)遞質(zhì)功能的神經(jīng)活性物質(zhì)，能夠調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周器官。目前，諸多研究[92-93]認為阿片樣肽廣泛參與神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)行為，被稱為神經(jīng)免疫肽。阿片樣肽主要分為內(nèi)源性和外源性兩大類。

內(nèi)源性阿片樣肽是在動物體內(nèi)合成，并分布于動物腦、外周組織和神經(jīng)中。外源性阿片樣肽來自外源食物蛋白，簡稱外啡肽。食源性阿片樣肽大多數(shù)源于牛奶蛋白(酪蛋白、α-乳清蛋白、β-乳球蛋白、乳運鐵蛋白)、植物蛋白(小麥面筋和菠菜蛋白)和肉類成分(血紅蛋白和牛血清白蛋白)[94-96]。

在體外試驗[97]中，外啡肽比內(nèi)源性阿片樣肽有效性高100～1 000倍，其原因可能是外啡肽分子中的酪氨酸—脯氨酸序列比內(nèi)源性阿片樣肽的特征序列對酶促消化更具抗性。從目前的研究可以看出，阿片肽在神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)三者之間架起了一座聯(lián)系的橋梁，讓人們對機體的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)有更進一步的認識。阿片樣肽結(jié)構(gòu)與活性之間的關(guān)系，對胃腸道及其他靶器官的影響及生理意義是近幾十年來神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研究熱點之一。

3.9 其他活性

自然界中存在著數(shù)萬種天然食源性功能肽，除了上述活性外，研究者們[98-100]還發(fā)現(xiàn)了抗癌、抗疲勞、降血糖及具有造血活性等其他作用的功能肽。隨著人們對生物活性肽的認知不斷深入，近年來科學(xué)家們逐漸將目光轉(zhuǎn)向功能肽藥物的開發(fā)。食源性功能肽對于治療癌癥、代謝疾病、心血管疾病、緩解疼痛、調(diào)節(jié)認知等方面具有重要意義，為此研究者們還在不斷地發(fā)現(xiàn)、分離、純化新的食源性功能肽類物質(zhì)[101-103]。

4 展望

近年來，食源性功能肽由于其豐富的生物活性被廣泛研究，以功能肽為主要成分的健康食品也發(fā)展迅速。未來食源性功能肽的研究將主要集中在以下幾個方面：① 通過體外模擬、體內(nèi)消化等方法研究食源性功能肽的胃腸道穩(wěn)定性、生物利用度和安全性；② 研究食源性功能肽的氨基酸、結(jié)構(gòu)與生物功能之間的關(guān)系，明確功能肽的關(guān)鍵作用位點和機制；③ 探討食源性功能肽在食品體系中的釋放機制及在體內(nèi)的吸收轉(zhuǎn)運機制，從而明確食源性功能肽的生物可利用濃度，闡明功能肽在機體內(nèi)的功效作用。上述研究的開展將為食源性功能肽應(yīng)用于健康食品、保健醫(yī)藥領(lǐng)域奠定良好的基礎(chǔ)。