淺談小分子大豆肽的生物活性與制備工藝

文雯 胡家棟 郝乾坤 胡莉娟

摘 要：小分子大豆肽是大豆蛋白經(jīng)水解得到的分子量較小的多肽混合物。它具多種生物活性，隨著科技進(jìn)步，有望應(yīng)用到多個領(lǐng)域，但是目前小分子大豆肽存在水解得率低而制備成本高等問題，本文綜述了其生物活性和制備工藝，為其進(jìn)一步產(chǎn)品開發(fā)提供了參考。

關(guān)鍵詞：小分子大豆肽;生物活性;制備工藝;研究進(jìn)展

大豆中含有30%～60%的蛋白質(zhì)，是最受老百姓喜食的農(nóng)產(chǎn)品之一。小分子大豆肽是由大豆蛋白水解后得到的分子量小于1000Da的多肽，通常由3～6個氨基酸組成，同時還含有少量糖類、無機鹽等成分[1-3]。小分子大豆肽屬于植物蛋白肽，不僅來源豐富還價格低廉，無豆腥味、澄明度高、溶解性好、高營養(yǎng)易吸收。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，小分子大豆肽成為了目前新藥和功能性食品開發(fā)領(lǐng)域的熱點。本文對小分子大豆肽的生物活性和制備工藝兩方面的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜合論述，旨在為小分子大豆肽的作用機制、生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品開發(fā)提供參考。

1 小分子大豆肽的生物活性

1.1 降血壓活性

血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）是治療高血壓的理想靶點。研究發(fā)現(xiàn)純天然大豆蛋白的7S和11S球蛋白中含有3個可抑制ACE活性的片段，具有潛在降壓活性[4]。人們已經(jīng)通過HPLC、離子交換色譜、RP-HPLC以及凝膠層析色譜等方法從大豆水解產(chǎn)物或者大豆蛋白中分離提取得到具有ACE抑制活性的短肽[5]，發(fā)現(xiàn)其一方面降低ACE對舒緩激肽的破壞作用，一方面抑制可使血壓升高的血管緊張素Ⅱ的生成，進(jìn)而防止血管末梢收縮以達(dá)到降低血壓的效果[6]。王升光等[7]通過L-NNA致大鼠高血壓模型，采用連續(xù)灌胃給藥方式，通過大鼠血壓測定儀間接測定大鼠微動脈的收縮壓發(fā)現(xiàn)大豆肽高劑量組與卡托普利組效果相當(dāng)WANG等[8]實驗發(fā)現(xiàn)以大豆分離蛋白為底物，用堿性蛋白酶進(jìn)行酶解，所產(chǎn)生的小分子大豆肽具有較高的抑制ACE活性。Kuba等[9]從大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的酶解產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)兩種降壓肽在體外消化后降壓活性保留甚至顯著增強。

1.2 抗氧化活性

人體受外界因素影響時，體內(nèi)產(chǎn)生過量自由基，研究發(fā)現(xiàn)這些自由基和癌癥、衰老等疾病的發(fā)生有所關(guān)聯(lián)[10，11]，而抗氧化活性是指可以有效抑制自由基氧化反應(yīng)的活性。Sarmadi等[12]研究發(fā)現(xiàn)小分子大豆肽對游離基、氫過氧化物、氧有清除作用從而表現(xiàn)出強大的抗氧化活性。焦寶利[13]分別采用DPPH法、OH清除率和超氧陰離子自由基清除率對小分子大豆肽進(jìn)行抗氧化性測定，發(fā)現(xiàn)大豆肽在不同的測定體系中抗氧化活性表現(xiàn)出一定程度的一致性，都隨著大豆肽分子量的降低活性呈逐漸增高的趨勢。

1.3 免疫調(diào)節(jié)

小分子的生物活肽在人體內(nèi)含量較少，它會在抗原呈遞細(xì)胞中與MHCⅡ類分子結(jié)合，形成的復(fù)合物將會被抗原識別并呈遞給免疫系統(tǒng)，進(jìn)而刺激淋巴細(xì)胞成熟以及加強吞噬細(xì)胞的作用。Kong[14]發(fā)現(xiàn)大豆肽具有增殖小鼠脾淋巴細(xì)胞的作用。朱振平等[15]通過細(xì)胞免免疫實驗、體液免疫實驗以及巨噬細(xì)胞吞噬能力測定等實驗發(fā)現(xiàn)小分子大豆肽具有增強免疫力作用。

1.4 抗腫瘤

一些大豆寡肽還具有抑制腫瘤細(xì)胞生長的特性。王琳[16]采用MTS實驗發(fā)現(xiàn)大豆肽對Hep G2人肝癌細(xì)胞增殖具有抑制作用。王毓[17]采用劃痕愈傷實驗篩以及tranwell實驗選出了大豆肽YPTSK是相對最理想的抑制MIAPaCa-2細(xì)胞遷移和侵襲的食源肽，且通過MTS實驗確認(rèn)其無細(xì)胞毒性。

2 小分子大豆肽制備工藝

制備小分子大豆肽的原料基本是以大豆為基礎(chǔ)的，如豆粕、大豆蛋白粉等。目前制備小分子大豆肽根據(jù)不同的目標(biāo)要求常采用的方法有：化學(xué)水解法、酶水解法以及微生物發(fā)酵法。

2.1 化學(xué)水解法

化學(xué)水解法是最初制備大豆肽常采用的方法，通過酸、堿等化學(xué)試劑在一定的條件下水解大豆蛋白質(zhì)中的肽鍵，使其斷裂，形成不同分子量的小分子多肽。化學(xué)水解法制備小分子大豆肽往往無特異性，且質(zhì)量不穩(wěn)定，現(xiàn)基本不用于工業(yè)化生產(chǎn)[18]。

2.2 酶水解法

酶水解法是指用蛋白酶（植物蛋白酶、動物蛋白酶、微生物蛋白酶）在其適宜的酶解條件下對大分子的大豆蛋白進(jìn)行酶解反應(yīng)生成大豆肽。溫睿[19]通過篩選后選擇堿性蛋白酶加酶量1.5%～2.0%，酶解溫度50～65℃，酶解時間3～5h，pH值8.5～10.5對大豆粉進(jìn)行酶解，實現(xiàn)較高的肽得率。潘瑤[20]采用雙酶酶解工藝（堿性蛋白酶和風(fēng)胃蛋白酶）得到大豆分離蛋白溶液的水解度為37.5%。林洋等[21]以豆粕分為原料，采用堿性蛋白酶-中性蛋白酶-胰蛋白酶進(jìn)行復(fù)合酶解，結(jié)果顯示以3∶2∶1的配比進(jìn)行復(fù)合酶解水解度高達(dá)9455%。盧薇[22]用高溫脫脂豆粕為原料，利用蛋白酶M酶解制備出富含苷元型一晃提高的大豆肽鈣復(fù)合物。孫月梅[23]篩選出Alcalase堿性蛋白酶采用正交實驗確定了抗氧化大豆肽的制備工藝，蛋白水解度達(dá)24.28%。目前，蛋白酶水解法制備大豆肽已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并且多酶協(xié)同制備出的大豆肽分子量小于單酶水解所得。

2.3 微生物發(fā)酵法

現(xiàn)階段比較先進(jìn)的大豆肽制備方法為微生物發(fā)酵法。楊小佳[24]選用豆粕為原料、枯草芽孢桿菌為發(fā)酵菌種，通過固態(tài)二步發(fā)酵法，實現(xiàn)了45.92%和56.33%的都蛋白分解為小分子大豆肽。楊彩艷[25]采用混菌（枯草芽孢桿菌1389、米曲酶A-9005、黑曲霉AS3.350、3.350）液體發(fā)酵豆粕粉的方法優(yōu)化了大豆肽的制備工藝，實現(xiàn)了分子量分布低于1000Da的小分子的多肽較高的轉(zhuǎn)化率。楊潔芳[26]采用發(fā)酵法制備大豆肽，顯著提高了短肽的含量和抗氧化能力。

3 結(jié)語

隨著科技的發(fā)展，來源于大豆的小分子肽作為大豆產(chǎn)業(yè)的延伸產(chǎn)品，因其分子量小，能快速被人體吸收的特點已經(jīng)成為熱點研究領(lǐng)域。根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)先的小分子大豆肽的各種生物活性，可將其作為藥物、功能性食品、化妝品進(jìn)行開發(fā)。目前大豆肽的制備工藝還有較大提升的空間，增加小分子肽的得率，降低制備成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊彩艷，宋俊梅.大豆肽研究進(jìn)展[J].糧食與油脂，2009（01）：43-45.

[2]馮懷蓉，張慧濤，茆軍.多肽簡介及應(yīng)用[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002（01）：38-39.

[3]宋俊梅，曲靜然，徐少萍.大豆肽的研究進(jìn)展（續(xù)完）[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2002（04）：44-47.

[4]楊喆.大豆降血壓肽產(chǎn)品穩(wěn)定性及安全性研究[D].大連工業(yè)大學(xué)，2008.

[5]KUBA M，TANA C，TAWATA S，et al.Production of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides from soybean protein with Monascus purpureus acid proteinase[J].Process Biochem.，2005，40（6）：2191-2196.

[6]LUNA-VITAL D A，MOJICA L，GONZLEZ DE MEJA E，et al.Biological potential of protein hydrolysates and peptides from common bean（Phaseolus vulgaris L.）：A review[J].Food Res.Int.，2015，76：39-50.

[7]王升光，于帥，孟凡剛，等.酶法制備大豆肽的相對分子量分布及降壓作用研究[J].食品工業(yè)科技，2018，39（01）：46-51.

[8]WANG J，HU J，CUI J，et al.Purification and identification of a ACE inhibitory peptide from oyster proteins hydrolysate and the antihypertensive effect of hydrolysate in spontaneously hypertensive rats[J].Food Chem.，2008，111（2）：302-308.

[9]KUBA M，TANA C，TAWATA S，et al.Production of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides from soybean protein with Monascus purpureus acid proteinase[J].Process Biochem.，2005，40（6）：2191-2196.

[10]HALLIWELL B.Free radicals，antioxidants，and human disease：curiosity，cause，or consequence？[J].The Lancet，1994，344（8924）：721-724.

[11]LEE J，KOO N，MIN D B.Reactive Oxygen Species，Aging，and Antioxidative Nutraceuticals[J].Compr.Rev.Food Sci.F.，2004，3（1）：21-33.

[12]SARMADI B H，ISMAIL A.Antioxidative peptides from food proteins：A review[J].Peptides，2010，31（10）：1949-1956.

[13]焦寶利.大豆肽抗氧化性及其協(xié)同作用研究[D].河南工業(yè)大學(xué)，2015.

[14]KONG X，GUO M，HUA Y，et al.Enzymatic preparation of immunomodulating hydrolysates from soy proteins[J].Bioresource Technol.，2008，99（18）：8873-8879.

[15]朱振平，韓曉英，程東.大豆肽免疫調(diào)節(jié)作用實驗研究[J].預(yù)防醫(yī)學(xué)論壇，2017，23（09）：636-710.

[16]王琳.大豆寡肽（QRPR、HCQRPR）對Hep G2細(xì)胞凋亡的作用及機制的研究[D].吉林大學(xué)，2019.

[17]王毓.食源性功能肽抑制胰腺癌細(xì)胞遷移作用和機制研究[D].吉林大學(xué)，2017.

[18]張連慧，賀寅，劉新旗.大豆肽制備研究進(jìn)展及其在食品中的應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技，2012，33（24）：423-425.

[19]溫睿.酶法制備大豆肽的工藝研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2017（06）：23-25.

[20]潘瑤.大豆活性肽制備工藝的研究[D].淮北師范大學(xué)，2010.

[21]林洋，劉再勝，汲全柱，等.酶解法制備大豆小肽的工藝研究[J].大豆科學(xué)，2016，35（05）：824-829.

[22]盧薇.生物轉(zhuǎn)化酶法制備營養(yǎng)改善大豆蛋白和大豆肽的研究[D].華南理工大學(xué)，2014.

[23]孫月梅.大豆抗氧化肽酶法制備及其活性保護(hù)技術(shù)研究[D].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[24]楊小佳.固態(tài)發(fā)酵豆粕生產(chǎn)大豆肽及其功能特性研究[D].河南工業(yè)大學(xué)，2014.

[25]楊彩艷.液態(tài)發(fā)酵豆粕制備大豆肽發(fā)酵條件的優(yōu)化[D].山東輕工業(yè)學(xué)院，2010.

[26]楊潔芳，劉會平，俞佳，等.發(fā)酵法制備大豆肽的工藝優(yōu)化及其抗氧化能力[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2013，39（06）：59-63.

基金項目：楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院2019年自然科學(xué)研究基金項目（項目編號：A2019062）

作者簡介：文雯（1991— ），女，碩士，講師，主要從事藥學(xué)方面的教學(xué)與研究。