多肽-亚铁螯合物的研究进展

2018-02-14

现代食品 2018年13期

（扬州大学旅游烹饪学院，江苏扬州 225127）

铁是生物体维持正常生命活动所必需的微量元素，是细胞色素、血红蛋白以及酶的重要组成部分，起着运输氧和电子的功能。铁元素的缺乏会引起多种疾病，如贫血、发育不良、孕妇早产等。多肽亚铁螯合物是一种新型的生物态铁，也是一种理想的补铁剂，可通过小肠直接吸收，具有吸收率高、安全无消化道刺激、没有副作用等优点。本文对多肽-亚铁螯合物的研究进展进行概述，为多肽-亚铁螯合物的开发利用提供依据。

1 多肽亚铁螯合物的制备方法

多肽亚铁螯合物一种具有环状结构的有机化合物，它是由亚铁离子按一定的摩尔比通过共价键与肽类结合而成的。影响多肽与亚铁离子进行螯合反应的因素有多肽与亚铁盐的质量比、反应时间、pH值等。多肽亚铁离子螯合物的制备工艺目前已相对成熟，多肽亚铁螯合物制备流程一般是以一些天然动植物蛋白为原料，选取合适的蛋白酶水解蛋白肽，按一定质量比加入铁源，在一定的温度和pH条件下水浴进行螯合反应制备螯合物。康雯蕾等[1]利用脱酰胺酶解法制备的大米蛋白肽与氯化亚铁反应制备米蛋白肽亚铁螯合物，结果显示在最优的螯合条件下，大米蛋白肽亚铁螯合物的螯合能力为21.6 mg/g，螯合物得率为65.2%。

2 多肽亚铁螯合物的生物活性

2.1 促进亚铁离子吸收活性

促进金属离子吸收是多肽-金属离子螯合物最重要的功能性之一。多肽-金属离子螯合物被许多研究证实具有显著促进金属离子吸收的作用。相关研究证实多肽亚铁螯合物确实促进了机体对铁的吸收，如Gundel[2]在动物实验中发现，向妊娠母猪和哺乳母猪日粮中添加螯合铁，同时仔猪出生后采食含有螯合铁的补料，可以使母猪的产仔量和仔猪出生时重量显著增加，仔猪体内的贮存铁和血红蛋白含量也有显著升高。

2.2 抗氧化活性

铁是机体内过氧化氢酶等含铁酶类的重要组成成分，有些多肽存在抗氧化活性，这些多肽与铁螯合后能够保留一定程度的活性，如抗氧化活性。李文军等[3]研究发现，以大豆多肽为原料制备的多肽铁螯合物抗氧化性强于大豆多肽，且两者抗氧化能力随着浓度增加而增加。汪学荣等[4]以猪血多肽与亚铁盐螯合制备猪血多肽亚铁螯合盐，其结果显示，猪血多肽亚铁螯合盐具有较强的清除超氧阴离子自由基和过氧化氢的能力。

2.3 抗菌活性

不同来源的多肽铁配合物具有不同程度的抗菌活性，其抗菌谱也并不相同。段秀[5]以罗非鱼皮胶原蛋白肽（TSGP）为原料制备TSGP亚铁螯合物并对TSGP亚铁螯合物的抗氧化性及抗菌性进行了研究，结果表明TSGP亚铁螯合物对革兰氏阴性和革兰氏阳性菌均有一定抑制作用，螯合物可能是一种对细菌较为广谱的抗菌剂。霍健聪[6]对以带鱼下脚料酶解制备的多肽亚铁螯合物的抑菌活性及机理进行了研究，发现多肽亚铁螯合物对微生物的作用可能是通过作用于革兰氏阳性菌和阴性菌外膜表面形成内外连通的孔道，造成菌体细胞细胞壁破裂，进而导致细胞死亡，同时多肽亚铁螯合物也有同微生物存在竞争性结合铁元素，从而抑制微生物正常生长繁殖的功效。

3 多肽亚铁螯合物的研究进展

3.1 国外研究现状

20世纪70年代后期，国外学者就对多肽亚铁螯合物的生产工艺、生理功能和作用机制展开了广泛地研究。Nam-Ho Kim等[7]经过碱性蛋白酶和复合蛋白酶的酶解作用从螺旋藻蛋白中分离出一种分子量为802Da的多肽，经测定其氨基酸序列为Thr-Asp-Pro-Ile(Leu)-Ala-Ala-Cys-Ile(Leu)。Wenfei Wu等[8]以太平洋鳕鱼皮明胶为原料制备螯合肽并对其进行了结构鉴定，结果显示肽主要以1∶1的比例与铁结合，且来自肽主链的氨基和羧基末端基团和肽键以及来自精氨酸侧链的氨基和亚胺参与螯合。Ying Lv等[9]水解核桃蛋白制备肽铁复合物，采用一系列技术对核桃蛋白肽铁螯合物进行分离鉴定，结果显示RP-HPLC获得的两种主要组分为LAGNPDDEFRPQ和VEDELVAVV。Ewelina Eckert等[10]研究了在生理pH下大麦蛋白水解产物中Fe2+和七肽（SVNVPLY）之间的相互作用，结果表明该肽显示出与Fe2+自发形成复合物的能力，并且Leu、Val、Pro和Tyr等氨基酸残基是铁配位的关键，与硫酸铁盐相比，胃蛋白酶-胰酶消化后Fe2+-SVNVPLY复合物的细胞摄取增加4倍。

3.2 国内的研究现状

我国在多肽亚铁螯合物领域的研究虽起步较晚，但也取得了一定成绩，主要集中多肽亚铁螯合物的合成表征及功能特性上。如霍健聪等[6]以舟山带鱼下脚料为原料，利用风味酶和动物复合蛋白酶水解制备多肽亚铁螯合物，对螯合工艺及亚铁螯合物抗氧化活性进行了研究。结果表明，带鱼多肽亚铁螯合物的最佳螯合条件为抗坏血酸用量0.1%，温度20 ℃，时间15 min，pH为7。亚铁螯合物对羟自由基具有一定清除作用。刘晶晶等[11]水解河蚬肉制备河蚬多肽，与硫酸亚铁螯合制备了河蚬多肽亚铁螯合物。李玉珍等[12]利用冷榨芝麻粕蛋白酶解液作为肽源，与氯化亚铁反应制备花生粕蛋白多肽-亚铁螯合物，经结构分析发现，Fe2+与多肽中的NH2+以及COO-形成共轭配位键并形成了稳定的肽-Fe2+配合物稳定结构。