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蛋白质资源活性成分的酶法转化研究

【摘要】:人们对动物蛋白来源的活性肽研究得比较深入,并已有不少成果转化为商业化生产。珠蛋白肽应用于强化食品和疗效食品中。近几年,国内开展了对淡水鱼和海洋蛋白资源活性肽的研究。实际上,我国蛋白资源极为丰富,但对蛋白生物活性肽的研究及应用,仍属研究起步阶段,食品酶学在此领域的研究开发尚有极大的发展潜力。

动植物及微生物资源极为丰富,其中有效成分及生理活性物质的转化和利用,属当今生物技术和酶技术的一个前沿研究领域内容。

近年来,为了能充分利用蛋白质资源以及寻找具有生理活性的活性肽,对各种大宗蛋白质资源,特别是一些未被开发利用而作为低值品或者作为废物处理的蛋白质,开展了酶学的应用基础研究,如血液蛋白、向日葵籽蛋白、谷物蛋白、油菜籽蛋白、豌豆蛋白、海产生物蛋白资源等。Hamada探讨了利用商品化内、外切肽酶水解米糠蛋白酶解液的性质和功能特性研究。当水解度达到8%~9%时,其酶解物具有良好的溶解性、乳化性和稳定性。Javier Vogue等应用酶解方法提高了油菜籽分离蛋白的功能特性。Juan Bautista和Alvaro Villanueva等研究了向日葵蛋白水解物中肽的功能特性,并为开发肝功能缺陷病人保健食品提供了依据。Kazuya Nak-agomi等从人血浆蛋白酶水解液中以及从牛血浆蛋白酶水解液中分离出血管紧张素转化酶(ACE)抑制因子。这种生理活性因子,可以从动物蛋白(乳蛋白、血蛋白、鱼蛋白等)获得,也可从植物蛋白(大豆蛋白、谷物蛋白)中制备出来。

人们对动物蛋白来源的活性肽研究得比较深入,并已有不少成果转化为商业化生产。现在,日本每年来自乳的生物活性肽消费量有200~300t,包括含有生物活性肽的婴幼儿乳粉、液态制品和饮品等产品上市。如森永公司的乳清活性肽W2010,其平均分子质量为1220u,游离氨基酸含量在5%以下。该公司的另一种C3500则是由乳酪蛋白开发的生物肽,氨基酸含量达40%,是一种风味好的活性肽。这两类生物活性肽制品因具有良好的消化吸收功能和低抗原性,在配制婴幼儿乳粉、运动食品和临床营养食品等方面均有应用前景。此外,Deltown Specialties公司生产的乳肽“Pepton”也已上市,年生产能力达到5000t,是美国和欧洲生物肽市场的主要生产供应公司,该公司生产的生物活性主要包括营养口服液、低过敏食品、运动型饮料、微生物生长促进剂及化妆品功能性添加物等。血制品生物肽主要有两类,包括血清蛋白肽和珠蛋白肽。大和化成公司生产的血清蛋白肽是由牛血清制备的二肽、三肽的混合产品,其肽含量达80%以上,而游离氨基酸则在5%以下,在欧洲已被广泛应用于婴幼儿乳制品和保健食品。珠蛋白肽应用于强化食品和疗效食品中。由于它具有良好的乳化特性,在火腿、香肠等肉制品的制造过程中也得到广泛的应用。(www.chuimin.cn)

植物蛋白肽的研究开发相对滞后,但大豆蛋白肽的研究开发较早。日本不二公司开发出分子质量为2400~5000u的大豆活性肽制品,具有易消化吸收、促进细胞生长等作用,现在正研究它的抗疲劳功效和抗过敏性等问题。昭利产业公司利用蛋白酶降解生产出具有降血压功能的蛋白肽。

我国利用蛋白酶解制备生物活性肽研究起步较晚,目前,国内已经能够实现工业化生产的乳蛋白肽主要是酪蛋白磷酸肽(CPP)。生产厂家有3~5家,其产品CPP含量介于25%~90%,分子质量介于2000~3000u,其中广州市轻工业研究所最早实现CPP的工业化生产,并同时生产降血压肽(ACE抑制因子)。近几年,国内开展了对淡水鱼和海洋蛋白资源活性肽的研究。实际上,我国蛋白资源极为丰富,但对蛋白生物活性肽的研究及应用,仍属研究起步阶段,食品酶学在此领域的研究开发尚有极大的发展潜力。