昆蟲蛋白水解小肽的提取現狀

閻 峰，何超杰，付運星，王秀君，劉永華

（1.鄭州市農業行政綜合執法支隊，河南 鄭州 450000；2.河南牧業經濟學院，3.漯河立蓓生物科技有限公司）

傳統的蛋白質-氨基酸營養理論認為，蛋白質經過消化器官消化之后，以游離氨基酸的形式被人體吸收。然而，大量的事實證明，蛋白質不僅以游離氨基酸的形式被吸收，更多的是以小肽的形式被吸收。充分利用我國現有的豐富的昆蟲資源，展開昆蟲蛋白的提取工藝及生物活性肽的制備工藝等的研究，發展昆蟲蛋白的一系列產業，開發更具風味、價值更高的功能食品，對滿足人民對食品尤其是功能食品的需求、改善生活質量以及預防或減緩疾病都有積極的作用，對昆蟲產業的發展也有積極的促進作用。

黃粉蟲產生的生物活性肽類，按其生物活性性質大致上可分成抗氧化多肽、降血壓多肽、抑腫瘤多肽、神經活性和抗菌肽。抗氧化肽的主要功效就是可以抑制在生物體內分解脂肪酸。有科學研究證實，黃粉蟲蛋白多肽類擁有優異的抗氧化活性。這些生物活性肽的提取制備方法主要有酶解法和化學合成法。

1 酶解法

酶解通常是從動物血液、雞蛋、牛奶和各種組織物中獲取生物活性多肽的第一步。由于許多沒有生物學活性肽的多肽片斷也出現于蛋白質的氨基酸長鏈中。因此各種具有生物學活力的肽需要通過酶解蛋白質的氨基酸長鏈釋放而發揮功能作用。蛋白質酶解中常用的蛋白酶，包括了酸性蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶等。通常蛋白質中的長鏈變成短鏈可以利用蛋白酶的水解功能來實現。經酶解后的蛋白質水解液和未經酶解過程的蛋白質比較，蛋白質大小和蛋白質條帶變化均會比較明顯減少。和其他的技術做對比，酶解法的優點有毒性物質殘留少、價格便宜和化學試劑殘留少等。

2 化學合成法

2.1 液相合成法

液相合成法是1902年發展起來的多肽制備技術。它的基本原理是在液相環境中，起于長肽鏈的C 末端氨基酸，然后再往N 末端分別添加氨基酸用來延長肽鏈，再或者說是先形成一個短肽鏈，然后再在長肽鏈內部先脫水處理之后再縮合從而產生的長肽鏈。液相合成法具有純度高、成本低、易于批量生產寡肽（氨基酸少于10 種）等優點。不足之處是每一個偶聯過程都需要進行純化，需要耗費大量的時間和資源，同時也僅能合成寡肽（氨基酸少于10種）。

2.2 固相合成法

直到20 世紀60 年代，才開發出了固相合成的新技術。美國梅里菲爾德教授，先將固相聚合物載體（樹脂）的氨基或羧基，與目標肽C末端的另一個氨基酸的羧基連接在一起，在使用收縮劑的條件下，使另一個氨基和側鏈基團上的氨基酸的羧基相結合，在肽鏈上按次序進行反應完成，直到目標肽類物質的全部制備完成，當反應完成時，再用切割化學藥劑把全部的目標多肽鏈剪切下來，最后進行固液分離獲得產品。該方案可以進行大容量高效制備肽。但同樣也存在著一些缺點，如由于長序列或多肽段在生產過程中的氨基酸總量過多，造成的原料大量浪費、嚴重的不良反應積累、多肽鏈積累，而且僅生產了不足50個氨基酸量的肽。

2.3 自然化學連接法

固相合成過程具有一定的限制性，為克服這種問題，Kent 等人在1994 年研究并創新出了天然化學的連接方式。它的基本原理是，通過零點五胱氨酸與硫酯二者之間的快速連接反應，N端的零點五胱氨酸多肽片段與C端的硫酯多肽片段之間經過分子內S-N 的遷移與轉化而產生了天然酰胺鍵，并由此而得到蛋白質或全長多肽。這種化學連接法克服了氨基酸以不足50的肽鏈固相含量合成的缺陷，在保護劑保護的狀況下，能夠在較低濃度下高效制備反應性肽。所以，這個方法的問世對于肽類物質生物合成的進一步發展，有著十分關鍵的意義。

3 總結與展望

肽的制備方法雖然繁多，不過每個方式都有自身的優缺點。化學合成的生物活性肽易于純化，自動化程度高，生產效率高，但經濟消耗大、操作復雜。用蛋白酶溶液制備生物活性肽是最常見的方法。酶解反應具有可控性好、條件溫和、操作方便等優點，酶解產物種類繁多、功能齊全，產率高、分離容易、無害化，酶解法制備生物活性肽蛋白質的主要工藝流程比較簡單，設備容易滿足。□