生物活性肽研究简介

早在20世纪50年代,该公司就通过酪蛋白水解,制成了第一代酪蛋白肽和氨基酸混合物,其中含有由5-8个氨基酸组成的肽和70%以上的游离氨基酸。它被用于低抗原性、低过敏性的牛奶奶粉中,并在市场上销售了40多年。20世纪60、70年代开发出第二代高度水解乳清蛋白肽混合物,含有10 ~ 12氨基酸,游离氨基酸占40% ~ 60%。上述两代产品中游离氨基酸含量过高,影响产品风味和生物效价;90年代推出了低水解乳清蛋白肽混合物,含10 ~ 15氨基酸,游离氨基酸不到20%。产品风味明显改善,生物效价提高。

期间1992,哈雀。祖和莫兹法尔。z研究了用胰蛋白酶和糜蛋白酶等酶通过固定化反应器制备乳肽的技术。通过调节流速可以控制反应程度,通过重复使用酶可以降低成本。在1989,毛博伊斯。J.D和Ieonil.j研究了一种带有超滤膜的酶反应器,其中加入钙和磷酸根离子以制备酪蛋白磷酸肽和脱磷酸酪蛋白多肽。

国内对乳肽的研究不多,主要集中在蛋白酶的筛选和酶解工艺的优化。比如1991年,肖安乐等人筛选出胰蛋白酶作为水解变性乳清蛋白的最佳酶。在1994中,王凤仪等人优化了胰蛋白酶控制水解α-酪蛋白的最佳条件。张和平等人利用胰蛋白酶水解热敏性乳清蛋白,获得热稳定性好、易溶解的多肽,开发出稳定性好的乳清饮料。1995中,于江洪还从牛奶酪蛋白中分离纯化出酪蛋白磷酸肽,证明其在小肠中能与钙、铁等矿物质形成可溶性复合物,促进人体对钙、铁的吸收。广州轻工业学院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,已引入中国市场。我国生物学家研制出一种由微生物发酵控制、蛋白质转化率高的乳肽产品,其中氨氮约占20%,肽氮约占80%。该产品无异味,已获专利。湖北工学院的吴四方等人研究了用固定化胰蛋白酶生产酪蛋白磷酸肽。CPP的收率为265,438±0.3%,产品中CPP的总含量为65,438±0.5%。该工艺中酶可重复使用,不仅降低了成本,而且便于产品分离和生产自动化。大豆肽是大豆蛋白经酸水解或酶水解后分离精制得到的多肽混合物。主要由3-6个氨基酸组成的小分子肽组成,但也含有少量的大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐,分子量在1000μ以下。大豆肽的蛋白质含量约为85%,氨基酸组成与大豆蛋白相同。必需氨基酸均衡而丰富。与大豆蛋白相比,大豆肽具有消化吸收率高、快速供能、降低胆固醇、降血压、促进脂肪代谢等生理功能,以及无豆腥味、蛋白质不变性、无酸沉淀、加热后不凝固、易溶于水、流动性好等良好的加工特性,是一种优良的保健食品原料。

大豆肽是通过酸水解和酶水解产生的。酸法很少使用,因为水解度难以控制,生产条件苛刻,氨基酸被破坏。酶解法容易控制,条件温和,不破坏氨基酸,所以用的多。酶的选择很重要。通常选用胰蛋白酶、胃蛋白酶等动物蛋白酶,也可选用木瓜、菠萝等植物蛋白酶。但是广泛使用的微生物蛋白酶是放线菌166、枯草芽孢杆菌1389、土曲霉3942、黑曲霉3350和地衣芽孢杆菌2709。

20世纪70年代初,美国首先研制出大豆肽,D.S .公司建成年产5000吨食用大豆肽的工厂。日本在20世纪80年代开始开发大豆肽。首先,富士通石油公司用酶法大规模生产了三种大豆肽。银雪和森永等乳制品公司使用大豆肽生产食品。

近年来,我国也开展了大豆肽的生产和应用研究。江西省科学院高新技术中心李等人利用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶水解制备大豆肽。大豆肽得率为62.9%,肽氮含量大于85%,游离氨基酸含量小于8%,平均肽键长度为5 ~ 8,分子量约为2000μ。双酶水解工艺不仅缩短了酶解时间,提高了蛋白质水解度,而且降低了产品的苦味。华南理工大学黄等用木瓜蛋白酶水解大豆分离蛋白,测定了木瓜蛋白酶的动力学常数。另外,无锡轻工业学院的葛教授研究了大豆肽的生理功能和作用。郭利用豆粕生产大豆肽饮料。

根据大豆肽的理化特性,大豆肽可作为基础原料开发胃肠功能障碍和消化道手术患者的肠道营养食品,如流质食品、降低胆固醇和血压、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、婴幼儿和老年人的保健食品、促进脂肪代谢的减肥食品、酸性蛋白饮料和促进微生物生长和代谢的发酵促进剂。高F值寡肽是由动植物蛋白水解制备的高支链、低芳香族氨基酸的寡肽。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。

在1976中,Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和链霉蛋白酶从鱼蛋白和大豆蛋白中制备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中,Nakhost等人用α-糜蛋白酶和羧肽酶A水解大豆蛋白,也做出了类似的产品。在1986期间,Soichi等人进行了各种技术和方法实验,通过分别用各种酶水解乳清蛋白来制备低苯丙氨酸寡肽。结果表明,胃蛋白酶和链霉蛋白酶两步水解法最佳,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水解玉米醇溶蛋白,制备了无苦味的高F值寡肽。收率为56.0%,F值为20.00,AAA含量为1.86%。

在1996中,西班牙Bautista等人用肌动蛋白和角蛋白酶中性蛋白酶水解向日葵浓缩蛋白制备高F值寡肽。收率为24.8%,F值为20.47,AAA含量为1.01%。王美也在1992中首次使用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶降解玉米黄粉。成功开发了高F值寡肽混合物。收率为7.9%,F值为365,438+0.00,AAA含量为0.06%,完全满足高F值制备的要求,为解决玉米湿淀粉厂副产物黄粉的综合利用创造了新途径。

高F值寡肽具有消除或减轻肝性脑病症状、改善肝功能、改善各类患者蛋白质营养不良、抗疲劳等作用。除用作治疗肝病的药物外,还可广泛用作护肝功能性食品、蛋白质营养食品、烧伤、手术、脓毒症等高费用患者和消化酶缺乏患者的肠道营养剂、高强度工作者和运动员的食品营养强化剂。谷胱甘肽是谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键缩合形成的活性三肽,广泛分布于动物肝脏、血液、酵母和麦胚中,在各种蔬菜和其他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。日本从20世纪50年代开始开发应用食品,现在已经广泛应用于食品加工领域。我国对谷胱甘肽的研究还处于起步阶段。

谷胱甘肽的生产方法主要有四种:溶剂萃取法、化学合成法、微生物发酵法和酶合成法,其中微生物细胞或酶生物合成谷胱甘肽具有很大的发展潜力,即酵母发酵法是主要的生产方法。

谷胱甘肽分子具有特定的γ-肽键,决定了人体内许多重要的生理功能,如蛋白质和核糖核酸的合成、氧和营养物质的转运、内源酶的活性、代谢和细胞保护、参与体内三羧酸循环和糖代谢等。具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、清除体内过量自由基、解毒保肝、预防糖尿病和癌症等功效,因此成为人体防御功能肽的代表。谷胱甘肽不仅可作为解毒药物治疗角膜疾病,缓解丙烯酯、氟化物、重金属、一氧化碳、有机溶剂等中毒症状,还可作为运动营养食品和功能性食品添加剂。