基本介紹
- 中文名：植物活性肽
- 類別：肽類
- 源於：蛋白質
- 屬於：多功能化合物
主要作用,研究,乳肽,大豆肽,高F值寡肽,谷胱甘肽,分類,生產方法,顯著功效,
主要作用
現代營養學研究發現：人類攝食蛋白質經消化道的酶作用後，大多是以低肽形式消化吸收的，以游離胺基酸形式吸收的比例很小；人體富含活性肽的時候能自主抑制對脂肪的吸收，活性肽與脂肪發生作用，產生脂肪酶，能促進脂肪的分解。進一步的試驗又揭示了肽比游離胺基酸消化更快、吸收更多，表明肽的生物效價和營養價值比游離胺基酸更高。這也正是活性肽的無窮魅力所在。
研究
乳肽
國際上在乳肽食品的開發研究和生產方面以日本森永乳業公司為代表。早在20世紀50年代，該公司即以乳酪蛋白酶解製取了第一代的酪蛋白肽和胺基酸混合物，含5～8個胺基酸組成的肽和70%以上的游離胺基酸，用於低抗原性防過敏牛奶粉，在市場上行銷40多年；60～70年代，開發出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物，含10～12個胺基酸組成的肽和40%～60%的游離胺基酸。以上兩代產品的游離胺基酸含量過高，影響了產品的風味和生物效價；90年代，推出了低度水解乳清蛋白肽混合物，含10～15個胺基酸組成的肽和20%以下的游離胺基酸，產品風味明顯改善，生物效價提高。
1992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應器製取乳肽的工藝，可以通過調節流速來控制反應程度，並通過重複使用酶來降低成本。1989年，Maubois.J.D.和Ieonil.j.研究了帶超濾膜的酶反應器，在反應器內加入鈣和磷酸根離子，用於製備酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白多肽。
我國對乳肽的研究不多，主要是進行蛋白酶的篩選和酶解工藝的最佳化，如1991年，肖安樂等人篩選出胰蛋白酶的胰酶是水解變性乳清蛋白質的最佳酶種；1994年，王鳳翼等人對胰蛋白酶控制水解α－酪蛋白的最佳條件進行了優選；張和平等人採用胰蛋白酶水解熱敏性乳清蛋白，獲得熱穩定好、易溶解的多肽，並以此開發出穩定性良好的乳清飲料；1995年，於江虹也從牛乳酪蛋白中分離提純獲得酪蛋白磷酸肽，證實了其在小腸中可與鈣、鐵等礦物質形成可溶性絡合物，促進人體對鈣、鐵的吸收；廣州市輕工研究所生產的酪蛋白磷酸肽CPP含量達85%以上，易溶於水，加工性能穩定，已在我國市場上推出。最近，我國生物工作者開發了採用微生物發酵控制、蛋白轉化率高的乳肽產品，其中氨態氮占20%左右、肽態氮占80%左右，產品無不良氣味，已獲專利；湖北工學院吳思方等人進行了固定化胰蛋白酶生產酪蛋白磷酸肽的研究，CPP得率為21.3%，產品中CPP總含量為15%，此工藝中酶可重複多次使用，既降低了成本，又有利於產品分離和生產自動化。
大豆肽
大豆肽的生產有酸法水解和酶法水解。酸法因水解程度不易控制、生產條件苛刻、胺基酸受到損害而很少採用；酶法水解易控制、條件溫和、不損害胺基酸而大多被採用。酶的選擇至關重要。通常選用胰蛋白酶、胃蛋白酶等動物蛋白酶，也可選用木瓜和鳳梨等植物蛋白酶。但套用較廣的主要是放線菌166、枯草芽孢桿菌1389、棲土麴黴3942、黑麴黴3350和地衣型芽桿菌2709等微生物蛋白酶。
20世紀70年代初，美國首先研製出大豆肽，D.S公司建成了年產5000噸食用大豆肽裝置；日本於80年代開始研製大豆肽，不二制油公司首先採用酶法規模化生產出3種大豆肽，雪印和森永等乳業公司套用大豆肽生產食品。
我國近幾年也開展了大豆肽的生產和套用研究。江西省科學院高科技中心李雄輝等人採用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶雙酶水解生產大豆肽，使大豆肽生成率為62.9%，肽態氮含量大於85%，游離胺基酸含量小於8%，平均肽鍵長度5～8，分子質量2000μ左右。雙酶水解工藝既縮短了酶解時間、提高了蛋白質水解度，又減輕了產品苦味。華南理工大學黃惠華等人用木瓜蛋白酶對大豆分離蛋白進行水解試驗，測得木瓜蛋白酶的動力學常數。另外，無錫輕工大學的葛文光對大豆肽的生理功能及作用效果進行了研究；郭敏亮採用豆粕生產出大豆肽飲料等。
根據大豆肽的理化特性，可用大豆肽為基本素材，開發腸胃功能不良者和消化道手術病人康復的腸道營養食品的流態食品、降膽固醇、降血壓、預防心血管疾病的保健食品，增強肌肉和消除疲勞的運動員食品、嬰幼兒及老年人保健食品、促進脂肪代謝的減肥食品、酸性蛋白飲料和用作促進微生物生長、代謝的發酵促進劑等。
高F值寡肽
1976年，Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和鏈霉蛋白酶從魚蛋白和大豆分離蛋白酶解中製得含低苯丙氨酸的寡肽混合物，產率分別為69.3%和60.9%，苯丙氨酸含量分別為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，也製得相似的產物。1986年，Soichi等人進行了多種酶分別酶解乳清蛋白製取低苯丙氨酸寡肽的多種工藝、方法試驗，結果以胃蛋白酶－鏈霉蛋白酶兩步水解法為佳，產品得率為81.0%、苯丙氨酸含量為0.30%。1991年，Shinya等人用嗜鹼蛋白酶和肌動蛋白酶水解玉米醇溶蛋白，製取了無苦味高F值寡肽，產率為56.0%，F值20.00，AAA含量為1.86%。
谷胱甘肽
（GSH）
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸經肽鍵縮合而成的活性三肽，廣泛存在於動物肝臟、血液、酵母和小麥胚芽中，各種蔬菜等植物組織中也有少量分布。谷胱甘肽具有獨特的生理功能，被稱為長壽因子和抗衰老因子。日本在50年代開始研製並套用於食品，現已在食品加工領域得到廣泛套用。我國對谷胱甘肽的研究尚處於起步階段。
谷胱甘肽的生產方法主要有溶劑萃取法、化學合成法、微生物發酵法和酶合成法等4種，其中利用微生物細胞或酶生物合成谷胱甘肽極具發展潛力，目前即以酵母發酵法生產為主。
由於谷胱甘肽分子有一個特異的γ－肽鍵，決定了它在人機體中的許多重要生理功能，如蛋白質和核糖核酸的合成、氧及營養物質的運輸、內源酶的活力、代謝和細胞保護、參與體內三羧酸循環及糖代謝，具有抗氧化、抗疲勞、抗衰老、清除體內過多自由基、解毒護肝、預防糖尿病和癌症等功效，因此而成為機體防禦功能肽的代表。谷胱甘肽除可在臨床上用作治療眼角膜疾病，解除丙烯酯、氟化物、重金屬、一氧化碳、有機溶劑等中毒症狀的解毒藥物外，還可用於運動營養食品和功能食品添加劑等。
分類
活性肽的分類可按原料來源和保健功能來劃分。按原料劃分的類別有：
豌豆肽 酶解豌豆蛋白製得。口味溫和、價廉，可用於嬰兒配方乳粉。
卵白肽 酶解卵蛋白製得。具有易消化吸收、低抗原、耐熱等特點，可用於流動食品、營養食品或糕點中。
畜產肽 由牲畜肌肉、內臟、血液中的蛋白經酶解而製得，如脫脂牛肉酶解製得牛肉肽，含較高支鏈胺基酸和肉毒鹼，是低熱量蛋白質補充劑；新鮮豬肝經酶解、脫色、脫臭、超濾精製得肝肽，可作促鐵吸收劑，用於嬰兒食品、飲料、糕點等；豬血經酶解製得血球蛋白肽，可用於各類食品。
絲蛋白肽 蠶繭絲蛋白經酶解製得的低肽，具有促進酒精代謝、降低膽固醇、預防痴呆等多種功能，可用於醒酒食品和特種保健食品。
複合肽 動植物、水產、畜產等多種蛋白質混合物經酶解製得的複合肽，具有改善脂質代謝功能，可用於各類保健食品。
血管緊張素轉換酶抑制肽（簡稱ACEI肽） 從天然蛇毒中分離和細菌膠原酶降解膠原蛋白或牛乳酪蛋白、大豆、玉米、沙丁魚、磷蝦蛋白等酶解而製得的ACEI肽，是血管緊張素轉換酶抑制劑，具有降血壓的顯著功效。其低肽易消化吸收，具有促進細胞增殖、提高毛細血管通透性等作用，可用做降壓功能食品基料。
苦味肽 是蛋白質酶解液中的苦味物質，由某些疏水基因和疏水性胺基酸構成，可用活性炭吸附或用某些端肽酶、乳酸菌、釀酒酵母等微生物進一步水解，脫除或減輕苦味後，其必需胺基酸含量比酶解液中更高，營養價值更大，可用做食品營養強化劑。
生產方法
天然活性肽的分離提取 存在於細菌、真菌、動植物等生物體內的激素、酶抑制劑等天然活性肽，經分離提取而得。
食品蛋白質水解製取活性肽 一般採用酸水解，工藝簡單、成本低，但因胺基酸受損嚴重、水解難控制而較少套用。
化學合成活性肽 採用液相或固相化學合成法可製取任意需要的活性肽，但因成本高、副反應物及殘留化合物多等因素而制約其發展。
酶法生產活性肽 產品安全性極高，生產條件溫和，水解易控制，可定位生產特定的肽，成本低，已成為最主要的生產方法。
酶法生產活性肽的下游技術主要包括分離、精製和分析試驗。由於目標活性肽在生產反應體系中含量甚微，傳統分離技術往往無能為力，必須採用吸附分離、色譜分離、超濾膜分離、反滲透等現代分離技術和脫色、脫臭、脫苦等提純精製技術。尤其是苦味直接影響食品的風味和口感，往往決定了活性肽的套用前景，因此，脫苦技術研究日盛。研究發現，蛋白質酶解液中的苦味主要來自於苦味肽──由某些疏水基因及疏水性胺基酸構成的苦味物質。要脫苦則必須使這些鹼性胺基酸從苦味上解放出來。套用微生物直接脫苦效果好，很有發展前景，如端肽酶能從線性肽鏈的末端移去若干個胺基酸分子，使苦味肽的苦味減輕，對於完整的環形結構的蛋白質大分子，端肽酶無法發揮作用，必須先用內切酶切斷肽鏈，再用端肽酶脫苦。通常將內切酶與端肽酶聯合使用。以水解疏水性胺基酸殘基及脯氨酸構成肽鏈的端肽酶脫苦作用最有效。由於肽酶價格昂貴，限制了其在食品工業上的套用。乳酸菌、釀酒酵母等微生物的內源酶中存在著廣泛的肽酶譜系，同樣具有較好的脫苦作用，且價格低廉、來源廣泛，很有發展前景。
活性炭吸附脫苦簡單易行，十分有效，也是常用方法之一。活性肽的分析檢測常用方法有毛細管電泳法（CE）、聚丙烯醯胺凝膠電泳法（SDS－PAGE）、凝膠過濾法、螢光分析法、質譜分析法、紅外分光分析法、液相色譜分析法（HPLC）等，其中液相色譜分析套用最廣。只有完善了下游技術，並建立起靈敏的肽活性指標檢測體系，才能暢通肽生產的全流程，形成活性肽工業化生產體系。
顯著功效
小肽在生物體內作為載體和運輸工具，將人們平常所食的營養輸送到人體各個部位，充分發揮其功能；小肽在生物體內作為神經遞質，傳遞信息；小肽具有極強的活性和多樣性，可全面調節人體生理功能，增強人體生理活性；肽不僅能提供人體生長發育所需的營養物質，而且具有特殊的生物學功能，可防治血栓、高血脂、高血壓，延緩衰老，抗疲勞，提高機體免疫力，促進人體對蛋白質、維生素、胺基酸、鈣、鐵、鋅、硒、鎂、銅等多種對人體有益微量元素的吸收；有些小肽具有原食品蛋白質或其他組成胺基酸所沒有的重要的生理機能。
生物活性肽中有些分子量較小的小肽，與胺基酸運輸功能相比，生物活性肽中的小肽具有吸收快速、低耗和不飽和的特點。科學界和醫學界可利用其特點為一些特殊狀況下的人群補充營養，如術後傷口癒合期、康復期、身體復原期；精神壓力大，過度勞累，食欲不振；食物中化學物質、重金屬、輻射儲存、殘留農藥，長服化學藥物、中藥餘毒，消化系統損害引起的腸胃功能失調者；運動量大、體力勞動強度大須及時補充氮源，又不能增加腸胃功能負擔者；消化系統因疾患障礙不能進食者；消化器官未發育成熟的嬰幼兒，消化吸收功能開始衰退的老人。生物活性肽中的小肽對人體中的乳酸菌、雙岐桿菌和酵母菌等多種有益維生物的生長有顯著促進作用，這對食物營養的消化吸收具有重要意義。
