植物源性食物中活性肽氨基酸組成的研究進展*

田明慧，林親錄，梁盈，魯倩，高宇，劉穎，朱鳳霞

1(中南林業科技大學，稻谷及副產物深加工國家工程實驗室，湖南長沙，410004)2(中南林業科技大學，食品科學與工程學院，湖南長沙，410004)

植物中具有的生物活性成分作為食品的功能因子已被廣泛開發。經過大量前人實驗摸索，在植物源性食物中已分離純化得到了抗氧化肽、抗血栓肽、免疫調節肽、抗肥胖肽、抗膽固醇肽、阿片肽、抗腫瘤肽、抗菌肽、風味肽、促礦物元素吸收肽等。構成肽的氨基酸種類、數量即氨基酸的排列順序決定著活性肽不同的生理活性，然而這些活性肽的氨基酸序列并不是人們所認為的由必須氨基酸組成［1］。因此我們將對這些植物源性食物中活性肽的氨基酸排列順序做一歸納總結，以期為活性肽的開發利用提供參考。

1 降壓肽

降壓肽是一類具有ACE(血管緊張素轉化酶)抑制活性的多肽物質，其作用主要是將血管緊張素I轉換為血管緊張素Ⅱ，同時降解舒緩激肽，使之失活。目前研究最廣泛的降壓肽已應用于臨床醫學、制藥工程等，其中植物源性的降壓肽以其廣泛的來源，低廉的價格成為降壓肽的良好選擇。

吳建平［2］等人用蛋白酶水解米糠蛋白，得到了一級結構為Ile-Ala-Pro-Asn-Tyr、Val-Ala-Pro-Ala-Gly-Thr-Tyr-Phe、 Glu-Glu-Cys-Pro-Cys-Ala-Asn-Cys-Cys-Gly-Gly的3條降壓肽，它們具有很強的降血壓作用，并且對正常血壓鼠無影響，同時還具有排鈉保鉀的功效。王亞林［3］通過大量實驗分離純化出了大豆中的八條降壓肽。KunioSuetsuna［4］從大蒜中分離出7種二肽 S er-Tyr、Gly-Tyr、Phe-Tyr、Asn-Tyr、Ser-Phe、Gly-Phe、Asn-Phe，對降低血壓有很好的作用。Saito［5］等人從酒糟酶解物中分離出ACE抑制肽，其中的Arg-Tyr與Ile-Tyr-Pro-Arg-Tyr用100 mg/mL劑量飼喂原發性高血壓老鼠30 h后仍有降壓效果。何榮海［6］從紫菜蛋白的酶解產物中提取了降壓肽，它的氨基酸序列是 C ys-Set-Asn-Arg(IC50:24．71μg/mL)、Pro-Cys-His-Trp(5．38μg/mL)。根據報道現已鑒定出序列的植物源性食物中的降壓肽，表1中詳細總結了它們氨基酸序列的組成。

2 抗氧化肽

在食物中脂質氧化會產生哈喇味或毒性成分，使食品變質，縮短食品的貨架期從而造成浪費，然而在工業生產中往往會利用人工合成的抗氧化劑，如丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、沒食子酸丙酯(PG)。但是這些抗氧化劑對人體有潛在的危害，會導致機體癌變、破壞人體健康［29］，找出天然抗氧化劑迫在眉睫，因此研究者將目光投至蛋白質的水解物。

表1 植物源性食物中降壓肽的氨基酸序列組成Table 1 Amino acid seqμence of antihypertensive peptides in plant foods

續表1

隨著對小分子肽的研究越來越廣泛，被隱藏的小分子肽的分離提取純化方法也在不斷地改進完善。目前最常見的抗氧化肽的制備方法是酶解。在研究大豆酶解物的抗氧化性質時，發現大豆蛋白和肽均會明顯減少脂質氧化物的產生，大豆酶解物具有抗亞油酸脂質過氧化的作用，并且經分子篩色譜和反高效液相色譜分離得到了6種抗氧化活性肽。大豆蛋白酶解物中的酸性片段表現出了很強的清除DPPH的能力，其他片段對油脂的酸性氧化物也具有很強的清除作用［30］。目前很多學者對豆科植物——豇豆的抗氧化性進行了研究［31］，得到水解豇豆的最佳酶是胰蛋白酶。Ajiloba［32］等通過對非洲甘薯種子中蛋白酶水解物的研究，發現它的抗氧化活性與肽的長短有關，比如1 kDa分子質量的肽比高分子質量的肽有更好的降低三價鐵離子含量和清除DPPH、羥自由基的能力。

通過發酵作用產生的肽類也發現具有抗氧化活性的物質。Enyonam［33］利用硫氰酸鐵法驗證了2種大豆發酵物中的抗氧化肽，盡管大豆發酵物的抗氧化活性是由小分子肽還是由小分子肽與異黃酮的協同作用產生還未被證實，但在實驗中發現了發酵物中抗氧化肽的存在。目前鑒定出的米酒中的抗氧化活性肽［34］主要有4種，然而已經提取并鑒定了的為源于白蛋白、球蛋白和谷蛋白中的抗氧化肽，發現抗癌活性肽只存在于半發酵的白蛋白中，清除自由基的能力主要存在于谷蛋白和白蛋白酶解物中。

現在還從胃腸消化物中發現了具有抗氧化活性的蛋白和肽類。比如已檢測到經胃蛋白酶和胰蛋白酶消化的大豆所產生的水解物具有抗氧化活性，其所有水解片段都會阻止亞油酸氧化物的形成［35］。亞麻籽的胃腸消化物中抗氧化肽也具有很強的減少鐵離子和清除自由基的能力［36］。表2中列舉了植物源性食物中的抗氧化肽的氨基酸序列。

表2 植物源性食物中抗氧化肽的氨基酸組成Table 2 Amino acid sequence of Antioxidant peptides in plant foods

從上表可知，構成抗氧化肽的氨基酸一般都帶電荷，這種帶有電荷的堿性氨基酸或酸性氨基酸(正電荷的His，負電荷的Asp)可與金屬離子生成螯合物，促進過氧化氫的分解，降低自氧化速率和減少脂質過氧化氫含量，從而達到抗氧化的效果。

3 阿片類及阿片拮抗肽

阿片肽是一類具有阿片活性的小分子生物活性肽，有神經遞質的功能，對中樞神經系統及外周器官有很重要的作用，比如鎮痛鎮靜，調節心血管活動和胃腸運動，增強記憶力等作用。主要分為內源性和外源性阿片肽，其中內源性阿片肽又包括腦啡肽、β-內啡肽、強啡肽、孤啡肽和內嗎啡肽五大類，雖然阿片肽的大小相差懸殊，從5個氨基酸的腦啡肽到31個氨基酸的β-內啡肽，但它們都有著關鍵性的5個相同氨基酸序列，這一序列［Tyr-Gly-Gly-Phe-Met(Leu)［1］］是使阿片肽與阿片受體結合、表現阿片藥理活性所必須的。目前已鑒定出的植物源阿片肽來源于小麥谷蛋白、麥醇溶蛋白、大米清蛋白和菠菜蛋白酶解物，見表3。

表3 植物源性食物中阿片類及阿片拮抗肽的氨基酸組成Table 3 Amino acid sequence of opioid agonist and antagonist in plant foods

4 其他生物活性肽

4.1 免疫調節肽

植物蛋白源的免疫調節肽主要有大豆肽、大米肽、菜籽肽和小麥肽。從大豆蛋白經酶解或微生物發酵產物中發現的 Leu-Teu-Tyr和 Tyr-Tyr-Met-Pro-Leu-Tyr可以激活大鼠腹腔膜細胞并吞噬綿羊紅細胞，從而增強動物的免疫功能［1］。胰蛋白酶酶解的大豆可獲得一種6 肽，即 His-Cys-Gln-Arg-Pro-Arg［41］，能夠刺激巨噬細胞和多核白細胞的吞噬作用。胃蛋白酶酶解大豆可獲得 Ala-Glu-Lle-Asn-Met-Pro-Asp-Tyr、Ile-Gln-Gln-Gly-Asn和Ser-Gly-Phe-Ala-Pro等免疫刺激肽［1］。大豆肽-4(Met-Ile-Thr-Leu)在體內試驗中表現出了較高的免疫刺激活性，還可以抑制癌癥患者化療時產生的脫毛癥［1］。

從大米清蛋白的胰蛋白酶解物中得到Gly-Tyr-Pro-Met-Tyr-Pro-Leu-Pro-Arg的免疫調節肽，可以誘導體外培養的人體白細胞的吞噬作用、刺激白細胞中超氧陰離子的產生，在1μmol/L以上的濃度下具有明顯的促進吞噬作用［1］。

4.2 抗肥胖肽

植物源性食物中的某些活性肽會增強飽腹感，而并非傳統意義上的通過供應能量來抑制肥胖。這類肽促進了膽囊收縮素(cholecystokinin，CCK)的釋放，能夠抑制食欲從而達到減肥的效果。Nishi等［42］鑒定出的Val-Arg-Ile-Arg-Leu-Leu-Gln-Arg-Phe-Asn-Lys-Arg-Ser作為大豆蛋白中具有抑制食欲作用的活性肽，直接與腸黏膜細胞作用刺激CCK的釋放，利用合成肽的分析發現，活性肽上的多重Arg殘基對該活性肽刺激CCK的釋放有必要的作用。另外一種控制食欲的活性肽來自油菜籽，其中的Arg-Ile-Tyr為抑制食欲的小肽。

4.3 抗膽固醇肽

從大豆球蛋白片段的胰酶消化物中分離出的Leu-Pro-Tyr-Pro肽鏈具有很高的抗膽固醇作用。鐘芳［43］比較了大豆蛋白酶和胃蛋白酶作用的產物的降膽固醇的性質，發現蛋白酶在18%的水解度下具有最高的降膽固醇活性，而胃蛋白酶消化的水解物具有很高的穩定性，這種起降膽固醇作用的肽序列為Try-Gly-Ala-Pro-Ser-Leu。從大豆中提出的 Phe-Val-Val-Asn-Ala-Thr-Ser-Asn在降低血漿脂蛋白膽固醇時起了很大的作用［1］。

4.4 抗血栓肽

植物源性食物中還含有能夠抑制血小板沉積和血栓形成的肽。目前已經從大豆中分離純化出了兩種肽，即Asp-Glu-Glu和Ser-Ser-Gly-Glu，它們是血小板凝積的抑制劑，由外肽酶278和279的系列酶解產生［44］。納豆的水解產物在腎臟膜中也具有明顯的抗血栓作用［1］。利用堿性蛋白酶水解菜籽蛋白得到的酶解物在30～40 mg/mL濃度下能夠顯著抑制凝血酶催化的血纖維蛋白原凝固，抑制率達90%以上，還具有很強的還原力、DPPH·清除能力、抑制脂質過氧化物的形成和抗氧化活性［1］。

4.5 抗腫瘤肽

一般認為，癌細胞轉移的抑制作用與其抑制癌細胞附著和浸潤基底膜的纖維黏連蛋白有關，也就是與抑制癌細胞的新生血管的形成有關。Lee［45］等通過胰蛋白酶水解再經凝膠過濾高效液相色譜和反相高效液相色譜純化得到2個與纖維黏連蛋白具有很高親和力的小分子肽Thr-Leu-Gln-Pro-Val-Tyr-Glu-Tyr-Met(Val)-Gly-Val和Thr-Gly-Leu-Pro-Val-Gly-Val-Gly-Tyr-Val-Val-Thr-Val-Leu-Thr具有很好的抗腫瘤作用。

5 結論與展望

植物源性食物中的生物活性肽資源豐富，但是在大多情況下，這種具有活性的肽是被隱藏起來的，需要通過外力的作用才能使其釋放，在提取方法中，最常利用堿性蛋白酶和胃蛋白酶酶解消化。本文綜述了來源于植物的降壓肽、抗氧化肽、阿片肽、免疫調節肽、降膽固醇肽、抗肥胖肽等多種具有生物活性的小分子肽，通過歸納其氨基酸序列組成可以看出，組成活性肽的氨基酸種類、數量決定了其特有的生物活性，這與氨基酸所帶電荷及其親水或疏水的特性有關。這些活性肽僅小部分通過體內實驗得到了證實，那么面對如此龐大的天然資源肽寶庫，其構成的氨基酸是如何跨胃腸粘膜運輸的?如何進入血液循環而不被降解的?又是如何進入組織、器官和細胞發揮作用的?與其氨基酸序列組成有著怎樣千絲萬縷的聯系?都有待我們進一步的深入研究。我們課題組一直致力于對稻谷及副產物中新活性肽的開發及其作用機理的研究，以期找到活性肽發揮活性作用的機理機制，為后續大力開發植物源性活性肽提供依據。

［1］黎觀紅，晏向華．食物蛋白原生物活性肽-基礎與應用［M］．北京:化學工業出版社，2010．

［2］吳建平，丁霄霖．食品蛋白質降血壓肽的研究進展［J］．中國糧油學報，1998，13(5):10-14．

［3］王亞林．食品蛋白降血壓肽(ACEIP)的開發研究［J］．糧食與飼料工業，2013(11):40-41．

［4］Suetsuna K．Isolation and characterization of angiotensin I-converting enzyme inhibitor dipeptides derived from Allium sativum L(garlic)［J］．The Journal of Nutritional Biochemistry，1998，9(7):415-419．

［5］Saito Y，Wanezaki K，Kawato A，et al．Antihypertensive effects of peptide in sake and its by-products on spontaneously hypertensive rats［J］．Biosciences Biotechnology and Biochemistry，1994，58(5):812-816．

［6］何榮海，馬海樂，周存山，等．超聲波在酶法生產紫菜降血壓肽過程中的應用［J］．江蘇大學學報(自然科學版)，2007，28(1):4-7．

［7］Sytar O，Brestic M，Rai M．Possible ways of fagopyrin biosynthesis and production in buckwheat plants［J］．Fitoterapia，2013，84(1):72-79．

［8］LI G H，QU M R，WAN J Z．Antihypertensive effect of rice protein hydrolysate with in vitro angiotensin I-converting enzyme inhibitory activity in spontaneously hypertensive rats［J］．Clin．Nutr．2007，16(1):275-280．

［9］Miyoshi S，Ishikawa H，Kaneko T，et al．Structuresand activity of angiotensin-converting enzyme inhibitors in an alpha-zein hydrolysate［J］．Agricultural and biological chemistry，1991，55(5):1 313-1 318．

［10］Yano S，Suzuki K，Funatsu G．Isolation from alpha-zein of thermolysin peptides with angiotensin I-converting enzyme inhibitory activity［J］．Bioscience，biotechnology，and biochemistry，1996，60(4):661-663．

［11］YANG Y，TAO G，LIU P，et al．Peptide with angiotensin I-converting enzyme inhibitory activity from hydrolyzed corn gluten meal［J］．Journal of agricultural and food chemistry，2007，55(19):7 891-7 895．

［12］Motoi H，Kodama T．Isolation and characterization of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides from wheat gliadin hydrolysate［J］．Food/Nahrung，2003，47(5):354-358．

［13］Matsui T，Li C H，Osajima Y．Preparation and characterization of novel bioactive peptides responsible for angiotensin I-converting enzyme inhibition from wheat germ［J］．Journal of Peptide Science，1999，5(7):289-297．

［14］Nogata Y，Nagamine T，Yanaka M，et al．Angiotensin I converting enzyme inhibitory peptides produced by autolysis reactions from wheat bran［J］．Journal of agricultural and food chemistry，2009，57(15):6 618-6 622．

［15］LI G H，WAN J Z，LE G W，et al．Novel angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides isolated from Alcalase hydrolysate of mung bean protein［J］．Journal of Peptide Science，2006，12(8):509-514．

［16］Yust M M，Pedroche J，Girn-Calle J，et al．Obtaining of Brassica carinata protein hydrolysates enriched in bioactive peptides using immobilized digestive proteases［J］．Food Research International，2007，40(7):931-938．

［17］Mallikarjun-Gouda K G，Gowda L R，AppuRao A G，et al．Angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide derived from glycinin，the 11S giobulin of soybean(Gilcine max)［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2006，54(13):4 568-4 573．

［18］Yonekura M，Ichimura T，Nishikawa M，Soy protein res．isolation and application of physiologically active peptides from soybean whey and okara proteins［J］．Soy Protein Research，Japan，2004，7(25):79-84．

［19］Nakano D，Ogura K，Miyakoshi M，et al．Antihypertensive effect of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides from a sesame protein hydrolysate in spontaneously hypertensive rats［J］．Bioscience，Biotechnology，and Biochemistry，2006，70(5):1 118-1 126．

［20］Marczak D，Usui H，Fujita H，et al．New antihypertensive peptides isolated from rapeseed［J］．Peptides，2003，24(6):791-798．

［21］Megi＇as C，Yust M M，Pedroche J，et al．Obtaining of Brassica carinata protein hydrolysates enriched in bioactive peptides using immobilized digestive proteases ［J］．Food Research International，2007，40(7):931-938．

［22］Lee D H，Kim J H，Park J S，et al．Isolation and characterization of a novel angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide derived from the edible mushroom Tricholoma goganteum［J］．Peptides，2004，25(4):621-627．

［23］Jang J H，Jeong S C，Kim J H，et al．Characterisation of a new antihypertensive angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide from Pleurotus cornucopiae［J］．Food Chemistry，2011，127(2):412-418．

［24］Suetsuna K，Maekawa K，Chem J R．Antihypertensive effects of Undaria pinnatifida(wakame)peptide on blood pressure in spontaneously hypertensive rats［J］．J Nutr Biochem，(15):267-272．

［25］Sato M，Hosokawa T，Yamaguchi T，et al．Angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides derived from wakame(undaria pinnatifida)and their antihypertensive effect in spontaneously hypertensive rats［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2002，50(21):6 245-6 252．

［26］Suetsuna K，Chen J R，Mar．Identification of antihypertensive peptides from peptic digest of two microalgae，Chlorella vulgaris and Spirulina platensis［J］．Marine Biotechnology，2001，3(4):305-309．

［27］Yang Y，Marczak E D，Usui H Y，et al．Antihypertensive properties of spinach leaf proteinDigests［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2004，52(8):2 223-2 225．

［28］Matthews B W．Structural and genetic analysis of protein stability［J］．Annual Review of Biochemistry，1993，62(1):139-160．

［29］任興權．食用植物油中抗氧化劑BHA和BHT的檢測［D］．蘭州:蘭州大學，2013．

［30］Park E Y，Morimae M，Matsumura Y，et al．Antionxidant activity of some protein hydrolysates and their fractions with different isoelectric points［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2008，56(19):9 246-9 251．

［31］Segura M R，Chel L A，Betancur D A．Angiotensin-I converting enzyme inhibitory and antioxidant activities of peptide fractions extracted by ultrafiltration of cowpea Vigna unguiculata ehydrolysates［J］．Journal of the Science of Food and Agriculture，2010，90(14):2 512-2 518．

［32］AjilobaAjibola C F，Fashakin J B，Fagbemi T N，et al．Effect of peptide size on antioxidant properties of african yam bean seed(sphenostylis stenocarpa)protein hydrolysate．fractions［J］．International Journal of Molecular Sciences，2011，12(10):6 685-6 702．

［33］Enyonam E，Dixon R，Saalia F K．Angiotensin converting enzyme inhibitory activity of proteplytic digests of peanut flour［J］．LWT-Food Science and Technology，2009，42(3):694-699．

［34］Rhee S J，Lee C Y J，Kim M R，et al．Potential antioxidant peptides in rice wine［J］．Journal of Microbiology and Biotechnology，2004，14(4):715-721．

［35］Howell N K，Kasase C．Angiotensin I converting enzyme(ACE)inhibitory activity and antioxidant behavior of Atlantic mackerel peptides［C］．Abstacts of Papers of The American Chemical Society．2009，237:93．

［36］Girgih A T，Udenigwe C C，Aluko R E．In vitro antioxidant properties of hempseed(Cannabis sativa L．)protein hydrolysate fractions［J］．Journal of the American Oil Chemists＇Society，2011，88(3):381-389．

［37］Adebiyi A P，Adebiyi A O，Ogawa T，et al．Purification and characterisation of antioxidative peptides from unfractionated rice bran protein hydrolysates［J］．International Journal of Food Science＆ Technology，2008，43(1):35-43．

［38］Garci＇a M C，Puchalska P，Esteve C，Marina M L．Vegetable foods:A cheap source of proteins and peptides with antihypertensive，antioxidant，and other less occurrence bioactivities［J］．Talanta，2013，106:328-349．

［39］李紅敏，周小理．蕎麥多肽的制備及其抗氧化活性的研究［J］．食品科學，2006，27(10):302-306．

［40］LU R R，QIAN P，SUN Z，et al．Hempseed protein derived antioxidative peptides:Purification，identification and protection from hydrogen peroxide-induced apoptosis in PC12 cells［J］．Food Chemistry，2010，123(4):1 210-1 218．

［41］Yang Y，Marczak E D，Usui H，et al．Antihypertensive properties of spinach leaf protein digests［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2004，52(8):2 223-2 225．

［43］Rho S J，Lee J S，Chung Y I，et al．Purification and identification of an angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide from fermented soybean extract［J］．Process Biochemistry，2009，44(4):490-493．

［43］ZHONG F，LIU J，MA J，et al．Preparation of hypocholesterol peptides from soy protein and their hypocholesterolemic effect in mice［J］．Food Research International，2007，40(6):661-667．

［44］ZHONG F，ZHANG X，MA J，et al．Fractionation and identification of a novel hypocholesterolemic peptide derived from soy protein Alcalase hydrolysates［J］．Food Research international，2007，40(6):756-762．

［45］Lee K，Kim S H．SSGE and DEE．new peptides isolated from a soy protein hydrolysate that inhibit platelet aggregation［J］．Food Chemistry，2005，90(3):389-393．