植物源性食物中活性肽氨基酸组成的研究进展*

田明慧，林亲录，梁盈，鲁倩，高宇，刘颖，朱凤霞

1(中南林业科技大学，稻谷及副产物深加工国家工程实验室，湖南长沙，410004)2(中南林业科技大学，食品科学与工程学院，湖南长沙，410004)

植物中具有的生物活性成分作为食品的功能因子已被广泛开发。经过大量前人实验摸索，在植物源性食物中已分离纯化得到了抗氧化肽、抗血栓肽、免疫调节肽、抗肥胖肽、抗胆固醇肽、阿片肽、抗肿瘤肽、抗菌肽、风味肽、促矿物元素吸收肽等。构成肽的氨基酸种类、数量即氨基酸的排列顺序决定着活性肽不同的生理活性，然而这些活性肽的氨基酸序列并不是人们所认为的由必须氨基酸组成［1］。因此我们将对这些植物源性食物中活性肽的氨基酸排列顺序做一归纳总结，以期为活性肽的开发利用提供参考。

1 降压肽

降压肽是一类具有ACE(血管紧张素转化酶)抑制活性的多肽物质，其作用主要是将血管紧张素I转换为血管紧张素Ⅱ，同时降解舒缓激肽，使之失活。目前研究最广泛的降压肽已应用于临床医学、制药工程等，其中植物源性的降压肽以其广泛的来源，低廉的价格成为降压肽的良好选择。

吴建平［2］等人用蛋白酶水解米糠蛋白，得到了一级结构为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条降压肽，它们具有很强的降血压作用，并且对正常血压鼠无影响，同时还具有排钠保钾的功效。王亚林［3］通过大量实验分离纯化出了大豆中的八条降压肽。KunioSuetsuna［4］从大蒜中分离出7种二肽 S er-Tyr、Gly-Tyr、Phe-Tyr、Asn-Tyr、Ser-Phe、Gly-Phe、Asn-Phe，对降低血压有很好的作用。Saito［5］等人从酒糟酶解物中分离出ACE抑制肽，其中的Arg-Tyr与Ile-Tyr-Pro-Arg-Tyr用100 mg/mL剂量饲喂原发性高血压老鼠30 h后仍有降压效果。何荣海［6］从紫菜蛋白的酶解产物中提取了降压肽，它的氨基酸序列是 C ys-Set-Asn-Arg(IC50:24．71μg/mL)、Pro-Cys-His-Trp(5．38μg/mL)。根据报道现已鉴定出序列的植物源性食物中的降压肽，表1中详细总结了它们氨基酸序列的组成。

2 抗氧化肽

在食物中脂质氧化会产生哈喇味或毒性成分，使食品变质，缩短食品的货架期从而造成浪费，然而在工业生产中往往会利用人工合成的抗氧化剂，如丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)。但是这些抗氧化剂对人体有潜在的危害，会导致机体癌变、破坏人体健康［29］，找出天然抗氧化剂迫在眉睫，因此研究者将目光投至蛋白质的水解物。

表1 植物源性食物中降压肽的氨基酸序列组成Table 1 Amino acid seqμence of antihypertensive peptides in plant foods

续表1

随着对小分子肽的研究越来越广泛，被隐藏的小分子肽的分离提取纯化方法也在不断地改进完善。目前最常见的抗氧化肽的制备方法是酶解。在研究大豆酶解物的抗氧化性质时，发现大豆蛋白和肽均会明显减少脂质氧化物的产生，大豆酶解物具有抗亚油酸脂质过氧化的作用，并且经分子筛色谱和反高效液相色谱分离得到了6种抗氧化活性肽。大豆蛋白酶解物中的酸性片段表现出了很强的清除DPPH的能力，其他片段对油脂的酸性氧化物也具有很强的清除作用［30］。目前很多学者对豆科植物——豇豆的抗氧化性进行了研究［31］，得到水解豇豆的最佳酶是胰蛋白酶。Ajiloba［32］等通过对非洲甘薯种子中蛋白酶水解物的研究，发现它的抗氧化活性与肽的长短有关，比如1 kDa分子质量的肽比高分子质量的肽有更好的降低三价铁离子含量和清除DPPH、羟自由基的能力。

通过发酵作用产生的肽类也发现具有抗氧化活性的物质。Enyonam［33］利用硫氰酸铁法验证了2种大豆发酵物中的抗氧化肽，尽管大豆发酵物的抗氧化活性是由小分子肽还是由小分子肽与异黄酮的协同作用产生还未被证实，但在实验中发现了发酵物中抗氧化肽的存在。目前鉴定出的米酒中的抗氧化活性肽［34］主要有4种，然而已经提取并鉴定了的为源于白蛋白、球蛋白和谷蛋白中的抗氧化肽，发现抗癌活性肽只存在于半发酵的白蛋白中，清除自由基的能力主要存在于谷蛋白和白蛋白酶解物中。

现在还从胃肠消化物中发现了具有抗氧化活性的蛋白和肽类。比如已检测到经胃蛋白酶和胰蛋白酶消化的大豆所产生的水解物具有抗氧化活性，其所有水解片段都会阻止亚油酸氧化物的形成［35］。亚麻籽的胃肠消化物中抗氧化肽也具有很强的减少铁离子和清除自由基的能力［36］。表2中列举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组成Table 2 Amino acid sequence of Antioxidant peptides in plant foods

从上表可知，构成抗氧化肽的氨基酸一般都带电荷，这种带有电荷的碱性氨基酸或酸性氨基酸(正电荷的His，负电荷的Asp)可与金属离子生成螯合物，促进过氧化氢的分解，降低自氧化速率和减少脂质过氧化氢含量，从而达到抗氧化的效果。

3 阿片类及阿片拮抗肽

阿片肽是一类具有阿片活性的小分子生物活性肽，有神经递质的功能，对中枢神经系统及外周器官有很重要的作用，比如镇痛镇静，调节心血管活动和胃肠运动，增强记忆力等作用。主要分为内源性和外源性阿片肽，其中内源性阿片肽又包括脑啡肽、β-内啡肽、强啡肽、孤啡肽和内吗啡肽五大类，虽然阿片肽的大小相差悬殊，从5个氨基酸的脑啡肽到31个氨基酸的β-内啡肽，但它们都有着关键性的5个相同氨基酸序列，这一序列［Tyr-Gly-Gly-Phe-Met(Leu)［1］］是使阿片肽与阿片受体结合、表现阿片药理活性所必须的。目前已鉴定出的植物源阿片肽来源于小麦谷蛋白、麦醇溶蛋白、大米清蛋白和菠菜蛋白酶解物，见表3。

表3 植物源性食物中阿片类及阿片拮抗肽的氨基酸组成Table 3 Amino acid sequence of opioid agonist and antagonist in plant foods

4 其他生物活性肽

4.1 免疫调节肽

植物蛋白源的免疫调节肽主要有大豆肽、大米肽、菜籽肽和小麦肽。从大豆蛋白经酶解或微生物发酵产物中发现的 Leu-Teu-Tyr和 Tyr-Tyr-Met-Pro-Leu-Tyr可以激活大鼠腹腔膜细胞并吞噬绵羊红细胞，从而增强动物的免疫功能［1］。胰蛋白酶酶解的大豆可获得一种6 肽，即 His-Cys-Gln-Arg-Pro-Arg［41］，能够刺激巨噬细胞和多核白细胞的吞噬作用。胃蛋白酶酶解大豆可获得 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)在体内试验中表现出了较高的免疫刺激活性，还可以抑制癌症患者化疗时产生的脱毛症［1］。

从大米清蛋白的胰蛋白酶解物中得到Gly-Tyr-Pro-Met-Tyr-Pro-Leu-Pro-Arg的免疫调节肽，可以诱导体外培养的人体白细胞的吞噬作用、刺激白细胞中超氧阴离子的产生，在1μmol/L以上的浓度下具有明显的促进吞噬作用［1］。

4.2 抗肥胖肽

植物源性食物中的某些活性肽会增强饱腹感，而并非传统意义上的通过供应能量来抑制肥胖。这类肽促进了胆囊收缩素(cholecystokinin，CCK)的释放，能够抑制食欲从而达到减肥的效果。Nishi等［42］鉴定出的Val-Arg-Ile-Arg-Leu-Leu-Gln-Arg-Phe-Asn-Lys-Arg-Ser作为大豆蛋白中具有抑制食欲作用的活性肽，直接与肠黏膜细胞作用刺激CCK的释放，利用合成肽的分析发现，活性肽上的多重Arg残基对该活性肽刺激CCK的释放有必要的作用。另外一种控制食欲的活性肽来自油菜籽，其中的Arg-Ile-Tyr为抑制食欲的小肽。

4.3 抗胆固醇肽

从大豆球蛋白片段的胰酶消化物中分离出的Leu-Pro-Tyr-Pro肽链具有很高的抗胆固醇作用。钟芳［43］比较了大豆蛋白酶和胃蛋白酶作用的产物的降胆固醇的性质，发现蛋白酶在18%的水解度下具有最高的降胆固醇活性，而胃蛋白酶消化的水解物具有很高的稳定性，这种起降胆固醇作用的肽序列为Try-Gly-Ala-Pro-Ser-Leu。从大豆中提出的 Phe-Val-Val-Asn-Ala-Thr-Ser-Asn在降低血浆脂蛋白胆固醇时起了很大的作用［1］。

4.4 抗血栓肽

植物源性食物中还含有能够抑制血小板沉积和血栓形成的肽。目前已经从大豆中分离纯化出了两种肽，即Asp-Glu-Glu和Ser-Ser-Gly-Glu，它们是血小板凝积的抑制剂，由外肽酶278和279的系列酶解产生［44］。纳豆的水解产物在肾脏膜中也具有明显的抗血栓作用［1］。利用碱性蛋白酶水解菜籽蛋白得到的酶解物在30～40 mg/mL浓度下能够显著抑制凝血酶催化的血纤维蛋白原凝固，抑制率达90%以上，还具有很强的还原力、DPPH·清除能力、抑制脂质过氧化物的形成和抗氧化活性［1］。

4.5 抗肿瘤肽

一般认为，癌细胞转移的抑制作用与其抑制癌细胞附着和浸润基底膜的纤维黏连蛋白有关，也就是与抑制癌细胞的新生血管的形成有关。Lee［45］等通过胰蛋白酶水解再经凝胶过滤高效液相色谱和反相高效液相色谱纯化得到2个与纤维黏连蛋白具有很高亲和力的小分子肽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具有很好的抗肿瘤作用。

5 结论与展望

植物源性食物中的生物活性肽资源丰富，但是在大多情况下，这种具有活性的肽是被隐藏起来的，需要通过外力的作用才能使其释放，在提取方法中，最常利用碱性蛋白酶和胃蛋白酶酶解消化。本文综述了来源于植物的降压肽、抗氧化肽、阿片肽、免疫调节肽、降胆固醇肽、抗肥胖肽等多种具有生物活性的小分子肽，通过归纳其氨基酸序列组成可以看出，组成活性肽的氨基酸种类、数量决定了其特有的生物活性，这与氨基酸所带电荷及其亲水或疏水的特性有关。这些活性肽仅小部分通过体内实验得到了证实，那么面对如此庞大的天然资源肽宝库，其构成的氨基酸是如何跨胃肠粘膜运输的?如何进入血液循环而不被降解的?又是如何进入组织、器官和细胞发挥作用的?与其氨基酸序列组成有着怎样千丝万缕的联系?都有待我们进一步的深入研究。我们课题组一直致力于对稻谷及副产物中新活性肽的开发及其作用机理的研究，以期找到活性肽发挥活性作用的机理机制，为后续大力开发植物源性活性肽提供依据。

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