食源性活性肽遞送體系的研究進展

摘要：食源性生物活性肽種類繁多、來源豐富、安全性高，具有豐富的營養價值和抗菌、抗炎、抗氧化等生物活性。因此，食源性生物活性肽受到國內外學者越來越多的關注。然而，生物活性肽易被胃腸道復雜消化環境降解，導致其生物活性降低，限制了其在食品和制藥領域的實際應用。遞送體系可以將生物活性肽遞送到體內，提高活性肽的生物利用度和靶向性。文章對食源性生物活性肽的種類、生物活性以及遞送體系予以綜述，探討了遞送體系的研究現狀，旨在為提高食源性生物活性肽的生物利用度以及拓寬其在食品和制藥領域的應用提供參考。

關鍵詞：食源性生物活性肽；生物活性；生物利用度；遞送體系

中圖分類號：TS201.2 文獻標志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20230224

基金項目：國家自然科學基金面上項目（31972020）。

Progress in the study of delivery systems for food-derived active peptides

Luo Xieqi， Fan Fengjiao， Sun Xinyang， Tang Wenqian， Fang Yong

（ College of Food Science and Engineering， Nanjing University of Finance and Economics / Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety of Jiangsu Province / Key Laboratory of Grains and Oils Control and Processing of Jiangsu Province， Nanjing ， Jiangsu 210023 ）

Abstract： Food-derived bioactive peptides are diverse， abundant， and high satety， with rich nutritional value and biological activities such as antibacterial， anti-inflammatory， and antioxidant. Therefore， food-derived bioactive peptides have received increasing attention from scholars at home and abroad. However， bioactive peptides are susceptible to degradation by the complex digestive environment of the gastrointestinal tract， leading to a reduction in their biological activity， and limiting their practical application in the food and pharmaceutical fields. Delivery systems can deliver bioactive peptides to the body， and improve the bioavailability and targeting of active peptides. This paper reviewed the types， bioactivities， and delivery systems of food-derived bioactive peptides， and discussed the current status of delivery systems， with the aim of providing reference for improving the bioavailability of food-derived bioactive peptides， and broadening their application in the food and pharmaceutical industries.

Key words： food-derived bioactive peptides， bioactivity， bioavailability， delivery systems

食源性生物活性肽是一類特定的蛋白質片段，因其優越的生物活性和豐富的來源而被廣泛研究。與蛋白質相比，食源性活性肽具有簡單的結構，在機體內發揮多種生物學功能，如抗氧化、免疫調節、降血壓、抗菌等，對人類健康和代謝功能也起到積極的影響[1-2]。

然而，在pH、溫度等因素的影響下，食源性生物活性肽的穩定性會發生變化，從而影響其品質和生理功能。此外，經口攝入生物活性肽容易受到多種影響，如胃腸道消化液pH值、復雜的消化酶、黏液層等，阻礙了它們到達目標組織或發揮其特有的生物效應，從而限制了活性肽的實際應用[3]。遞送體系可以對生物活性肽進行保護，既在貯存期間保持生物活性肽的穩定性，又能保護生物活性肽在胃腸道復雜的消化環境中不被降解，甚至有緩釋的效應，從而提高活性肽的生物利用度和靶向性。

本文對食源性生物活性肽的種類、生物活性以及遞送系統予以綜述，并探討遞送系統的研究現狀，旨在為提高食源性生物活性肽的生物利用度，以及拓寬其在食品和制藥領域的應用范圍提供參考。

1 食源性活性肽的種類及生物活性

根據原料來源的不同，將食源性生物活性肽分為動物源性和植物源兩大類。表1列出了部分具有抗氧化、降血壓、調節免疫的食源性生物活性肽的來源及序列。

1.1 動物源活性肽

根據來源，動物源活性肽可以分為乳類、水產品類和動物組織類等。

常見乳源活性肽有酪蛋白磷酸肽、酪蛋白巨肽、酪啡肽、乳激肽等，具有多種生理功能，如降血壓、免疫調節、抗血栓等[13-14]，其中酪蛋白磷酸肽可以促進人體對鈣、鐵、鋅等元素的有效利用[15]；酪蛋白巨肽可以直接作為神經遞質，調節機體的食欲[16]。

目前研究較多的動物組織肽有：豬皮蛋白肽、雞肉蛋白肽、林蛙皮蛋白肽等。其中，豬皮蛋白肽可以修復皮膚創傷[17]，促進傷口愈合[18]。雞肉蛋白肽可以增強巨噬細胞活力[19]。云南臭蛙抗氧化肽對紫外線輻射導致的皮膚損傷具有保護作用[20]。

水產活性肽主要是從魚皮、魚鱗和魚鰾中酶解得到。魚皮膠原蛋白經生姜蛋白酶酶解獲得的膠原蛋白肽具有良好的抗氧化活性[21]，還能很好地與鐵螯合，成為鐵的膳食補充劑[22]。魚鰾膠原蛋白寡肽具有抗氧化、抗衰老和抗疲勞等功能[23]。另外，海參中酶解得到的海參多肽具有提高機體免疫[24]、抗疲勞[25]和抗炎[26]等功效。

1.2 植物源活性肽

目前對植物源活性肽的研究主要在大豆、大米以及水果蔬菜食品中。大豆肽主要來于大豆球蛋白，具有良好的ACE抑制活性[27]、良好的抗氧化[28]及免疫調節[29]等能力。

大米多肽具有降血壓、免疫調節、抗血壓等功能，還能夠抑制炎性細胞因子的產生，從而對牙周炎具有一定的預防和抗炎作用[30]。利用胰蛋白酶水解富硒大米得到的富硒大米蛋白肽具有抗氧化和免疫調節活性[31]，還能保護鉛誘導的PC12和RAW264.7細胞的氧化損傷[32]，以及鉛誘導的小鼠海馬神經細胞氧化損傷[4]。

蔬菜和水果的活性肽同樣也有抗炎、免疫調節和抗氧化等生理活性。于弋涵等[33]通過對猴頭菇蛋白進行酶解得到的猴頭菇多肽具有良好的抗氧化活性、較高的抗癌細胞活性以及抗炎活性。Vilcacundo等[34]得到的藜麥肽具有良好的抗氧化活性。Jabeen等[35]從苦瓜中得到10 kDa的抗菌肽，具有防腐的潛能。Kehinde等[2]從大麻籽蛋白水解物中分離得的活性肽具有降膽固醇功能。

2 遞送系統

對于食源性活性肽，需要克服口腔、胃腸道多重屏障才能到體內的靶點，并且要累積到一定的量，才能高效地發揮其生物活性。脂質體、乳液、微膠囊和納米顆粒的遞送系統也可以提高疏水性生物活性肽的穩定性，對改進生物利用度具有重要意義。

2.1 脂質體

脂質體能夠運載疏水和親水的分子，被作為藥物遞送載體進行廣泛研究。脂質體的粒徑尺寸可調，可以形成中空的球囊結構。這種脂質體載體遞送體系，具有生物相容性好、細胞親和性強、尺寸小等特點，還可以延長藥效、提高生物利用度，被廣泛用于蛋白質、靶向藥物、基因藥物等的體內遞送[36]。Serpooshan等[37]通過實驗證實，聚乙二醇化脂質體包埋[Pyr1]-apelin-13蛋白多肽能夠在心力衰竭的小鼠模型中持續有效地釋放藥物。高敏[38]利用固體脂質納米顆粒包埋駝乳多肽，發現固體脂質納米可以提高多肽與胃腸道黏膜的接觸機率，顯著增加多肽的口服吸收效果。脂質體作為遞送體系，能夠使藥物緩釋、提高活性肽的生物利用度，具有很好的應用前景。

2.2 微膠囊

微膠囊是一種微米或納米的固體微粒，可以用于包埋固、液或氣體物質。常用的制備微膠囊的方法有銳孔法、噴霧干燥法、復合凝聚法等。蛋白質和多糖形成的復合物，經過美拉德反應，使得微膠囊結構更加緊密，穩定性得到進一步提高。微膠囊常被用于營養素、益生菌、酶等生物活性物質的包埋，在食品添加劑、功能性食品方面具有廣泛的應用。羅鵬等[39]研究了以β-環糊精為壁材的微膠囊，成功包埋葵花籽ACE抑制肽，這種微膠囊在模擬體外消化實驗中表現出一定的緩釋作用，還表現出了儲藏穩定性。袁靖琳等[40]通過銳孔法制備得到了以海藻酸鈉、殼聚糖為壁材的微膠囊，用于包埋水牛乳活性肽，研究證實微膠囊能保護肽的活性、提高其穩定性，具有良好的耐酸和緩釋效果。Lu等[41]成功制備包埋羅非魚膠原肽的殼聚糖/海藻酸鹽復合材料，能夠在胃腸道內持續釋放、提高細胞活性改善酒精代謝。微膠囊化能提高天然活性成分在pH值、離子強度和溫度變化時的穩定性，已被廣泛應用于食品、藥品等領域。但其仍然存在一些需要解決的問題，如需要進一步開發生物相容性好、可降解的天然高分子材料作為微膠囊壁材，提升活性肽的應用價值。

2.3 乳液

乳液體系是指互不相容的兩種液體，其中一種需要在借助外力或者表面活性劑等，才能夠以細小液滴的形式分布在另外一種液體中，共同組成一種非均相分散體系。這種乳液遞送體系制備方法簡單，可操作性強，可以采用高壓均質、微射流、超聲處理、高速剪切等多種方式進行制備。對于容易受到環境因素影響的敏感活性物質，加入乳液體系可以減少活性物質因受光照、溫度、胃腸道酸堿性環境等的影響[42]。乳液通常由水包油（W/O）和油包水（O/W）組成。在O/W型乳液和納米乳液輸送體系中，可以包裹疏水性生物活性物質，以提高其在水溶液中的穩定性和溶解性。蛋白質乳液因其良好的生物相容性，被廣泛用于疏水性生物活性物質的輸送。然而，單一的蛋白質乳液體系易受到pH值、溫度、消化酶等環境因素的影響，導致聚集和相分離。然而，可以使用一些方法來改善乳液的性能。如Zhang等[43]在pH驅動下以球形大豆肽基納米粒子制備得到穩定的W/O Pickering乳液。而且隨著技術的發展，雙重乳液體系逐漸成為研究熱點，包括水包油包水型（W/O/W）和油包水包油型（O/W/O）[44]。這種雙重乳液可以用于封裝營養素、風味物質、益生菌等易受環境影響的親水性和疏水性的具有生物活性的物質[45]。Ying等[46]利用雙重乳液成功包埋了大豆肽，提高了大豆肽的包埋效率并掩蔽了其苦味。乳液基遞送體系一直是功能食品制劑開發中極具應用潛力的劑型，而蛋白質-多糖輸送體系因多糖加入可以在胃內阻礙酶對蛋白的水解，提高輸送體系在胃內的穩定性，所以蛋白質-多糖乳液輸送體系有望用于腸道特異性藥物遞送，在腸道疾病的預防和治療中發揮作用。盡管這些研究取得了一定的成果，乳液遞送系統也表現出了明顯的優勢，但是穩定性和靶向性需要進一步提高，建立成本低、應用性強的乳液遞送系統是關鍵，使其在生物活性肽的應用中發揮更大的價值。

2.4 納米顆粒

納米顆粒一直以來就是納米材料領域的研究熱點之一，并且隨著技術手段的進步，納米顆粒作為一種高效的遞送體系在醫藥、功能食品領域也得到廣泛的研究[47]。納米顆粒包埋疏水性生物活性物質以后，可以改善其溶解性和穩定性，還能達到緩釋的效果。在食品領域制備納米顆粒的材料主要是天然生物大分子材料，既能達到活性遞送的要求，又具有安全性高、可降解、生物相容性好等優點。常用的天然生物材料主要有兩類，分別是蛋白質和多糖。蛋白質對氧化降解穩定、低細胞毒性，是一種理想的穩定劑。單一的蛋白質納米顆粒之間主要通過靜電排斥維持穩定，但體系會在離子強度變化時及等電點附近不穩定，容易產生絮狀物甚至沉淀。并且在體內遞送的過程中，單一的蛋白質會被胃腸道中多種消化酶消化降解，降低了遞送效果。單一的多糖納米顆粒也容易受到環境pH、溫度等影響。將蛋白質和多糖結合使用制備得到的納米顆粒穩定性得到明顯改善。Li等[48]將從泥鰍中提取到的ACE抑制肽結合到馬脾脫鐵鐵蛋白上，再加入脫氧膽酸鈉，制備得到包埋率好、結構穩定的納米顆粒，可以在模擬消化道中減少ACE抑制肽的降解。蛋白/多糖體系制備的納米顆粒可以作為多種生物活性物質的載體，還能改善其功能特性，是一種綠色、安全的技術手段。納米顆粒具有粒徑小、比表面積大等特點，可以控制生物活性物質的緩釋、提高其吸收利用等優點，在經口、經皮吸收方面具有廣闊的應用前景。

3 蛋白質-多糖遞送體系

蛋白質和多糖是常用的兩種食源性生物活性肽遞送材料，在結構、性質以及功能上存在較大差異。蛋白質對食品的流變學和質構有著重要影響，具有良好的乳化性、起泡性、凝膠性以及界面吸附等功能特性，能形成穩定的乳液、膠體和薄膜，常被作為乳化劑、穩定劑等廣泛應用。同時，它也被用作載體，廣泛應用于各種輸送系統中。研究[49]表明，以單一蛋白質為載體的輸送系統對pH、溫度、蛋白水解酶等敏感，容易受胃腸環境中消化酶的影響，從而影響生物活性物質的有效輸送。而多糖因自身獨特的流變性、增稠性等常被作為結構改良劑應用于食品領域。蛋白質與多糖結合后，復合物的溶解性、穩定性、乳化性得到改善，不同蛋白質與多糖組分在混合加工時，也會隨著環境的變化產生不同的相互反應。在經過環境條件，如pH、溫度、高壓、超聲等條件的誘導，更有利于形成具有獨特結構、獨特功能的復合物。因此，利用蛋白質與多糖之間的相互作用力，設計形成獨特的蛋白質-多糖復合物結構，在食品功能性因子、藥品的活性遞送方面具有良好的應用前景。

蛋白質與多糖的結合方式有兩種，一是包括疏水相互作用、靜電作用、氫鍵作用等弱相互作用力的非共價結合，二是以美拉德反應為代表的共價結合。非共價結合容易受pH值、離子強度以及種類差異影響，而共價結合使得體系更加穩定，還能改善溶解性、乳化性、穩定性等。蛋白質和多糖復合物的制備方法多樣，主要以干熱法、濕熱法、超聲以及微波等。蛋白質與多糖復合物遞送體系的不同制備方法的比較如表2所示。

通過調節分子間作用力，對蛋白質與多糖的組裝過程進行干預，可以實現蛋白質-多糖體系的多尺度化，形成如納米顆粒、微膠囊、水凝膠、乳液體系等，對在環境、胃腸道環境下穩定性差、溶解性差、生物利用度低的天然活性成分，如活性肽、姜黃素、類黃酮、維生素等的遞送方面具有重要意義。

4 展 望

食源性生物活性肽的生物利用度容易受到環境因素的影響，尤其在經口遞送時，胃腸道環境嚴重影響其生物活性。遞送系統的出現，既能保護生物活性肽的活性，提高其穩定性，還能改善活性肽在胃腸道的釋放速率，提高機體對活性肽的吸收利用率等。深入探究遞送體系的形成，有助于構建多尺度的蛋白質-多糖復合物，不僅解決了特殊功能食品的定向輸送，也符合綠色健康、可持續發展的食品產業要求。盡管食源性生物活性肽的口服遞送系統顯示出了良好的應用潛力，但仍需要對其長期給藥的安全性和副作用，以及結合動物模型和人類治療效果進行深入研究。隨著基礎研究的深入、多學科的發展和融合、研究方法的不斷開發、機理的不斷完善和發展，生物活性肽的遞送系統將有更廣闊的發展空間，以期為功能性食品和醫藥健康事業作出更大的貢獻。

參 考 文 獻

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