花生多肽研究进展

韩昊天 李晓彤 吴 澎 李 超 李向阳

(山东农业大学食品科学与工程学院1，泰安 271018) (泰安市农业环境保护站2，泰安 271018)

花生是重要的油料作物之一，而我国对花生的利用主要集中于油脂的榨取，而在蛋白质方面的利用较少[1]。花生榨油后的花生粕中蛋白质含量极高，大约在40%～50%，利用花生粕可通过各种方法制得花生多肽，例如酶解法、发酵法等。花生多肽中含有8种必需氨基酸，尤其是硫氨基酸的含量相当高，且溶解性和稳定性优良，可被直接吸收，进而参与人体氨基酸和蛋白质的合成[2]。除此之外，花生多肽还具有抗氧化、抑菌、清除自由基等功能活性，具有很好的开发利用价值。本文主要从花生多肽的制备、分离、功能活性以及开发利用四个方面进行了总结论述，分析存在的问题，并提出合理化建议，为其今后的开发及利用提供参考。

1 花生多肽的制备

花生多肽的制备方法类似于大豆多肽的制备方法，主要有化学法、酶解法、发酵法[3]。化学法存在工艺难以控制、氨基酸易被破坏、易造成环境污染等缺点，因此化学法应用较少。

1.1 酶解法

酶解法具有水解过程易控制、反映较为温和、高度的专一性等优点，且采用酶解法不会对氨基酸产生破坏，不会导致营养流失，同时酶解法不会产生毒理问题，安全性高[4]。酶解法制备花生多肽又分为单酶法、双酶法、超声波或微波辅助酶法[5]。

1.1.1 单酶法

单酶法是指只用一种蛋白酶对花生蛋白进行酶解来制备花生多肽的方法，目前此法在国内利用较多。为了筛选出制备花生多肽的最佳酶种，研究者分别用四种不同的蛋白酶水解花生粕制备花生多肽，以水解度为指标，确定了四种酶中制备花生多肽的最佳酶种为碱性蛋白酶，后来也有人通过实验验证了此结论[6-7]。肖怀秋等[8]则设计并进行了一系列实验，将碱性蛋白酶水解花生粕的工艺条件进行了优化。不仅酶的种类影响花生蛋白的水解，酶的添加量同样是影响酶水解花生蛋白的一个重要因素，王进等[9]以酶添加量为变量，探究不同酶添加量对水解效果的影响，并优化了碱性蛋白酶水解花生粕的工艺条件。除此之外，有些研究者还探究了木瓜蛋白酶和中性蛋白酶水解花生蛋白时的最佳条件[10-11]。

其他的几种酶也可以水解花生蛋白制备活性多肽。高明侠等[12]以固定化胰蛋白酶水解花生粕，确定了利用胰蛋白酶制备花生多肽的最佳工艺条件。近几年来，有研究者运用乙醇脱氢酶水解花生蛋白制备醒酒多肽[13]，并通过体外和动物实验验证了其醒酒效果。

1.1.2 双酶法

为了提高花生多肽制备的效率，有研究探索双酶法制备花生多肽，即加入2种不同的酶同时或分步水解花生粕蛋白。于丽娜等[14]采用碱性蛋白酶和复合风味蛋白酶分步水解花生粕蛋白，并探究了水解过程中各因素的影响。双酶法中酶的组合多种多样，不同的酶组合后水解花生蛋白的效果也不同，将胰蛋白酶和风味蛋白酶组合，可用于水解花生粕制备花生多肽[15]；同时添加中性蛋白酶和木瓜蛋白酶，水解花生粕后可获得花生多肽[16]；用内肽酶和端解酶组合水解花生粕蛋白，探究了各因素对水解过程的影响[17]。梁蓉等[18]同样将内肽酶和端解酶组合，用来制备花生多肽，确定了最佳工艺参数，不仅提高了蛋白质的回收率，还显著降低了花生多肽的苦味。

1.1.3 超声波或微波辅助酶法

利用超声波或微波辅助酶法，可以有效提高花生蛋白的水解效率[19]，近年来超声波或微波辅助酶法得到了广泛的应用。马利华等[20]运用超声波-复合酶耦合法制备抗氧化肽，通过一系列实验对影响水解工艺的各因素进行了研究。不同的处理方法对花生粕的酶解有着不同的影响，研究表明采用超声波辅助酶法制备花生多肽时，超声预处理可以明显的提高水解效率，从而说明超声预处理可以促进花生蛋白的酶解[21]。江晨等[22]通过微波辅助碱性蛋白酶同步提取花生多糖和抗氧化肽，并得到最佳的提取条件，证明微波也可以辅助蛋白酶水解制备花生多肽。

1.2 发酵法

发酵法将产酶和酶解合二为一，省去酶的制备与纯化，且制备的多肽苦味较淡，具有发酵型香气。魏明秀[23]从4种发酵菌株中筛选出米曲霉和黑曲霉发酵花生粕制备花生多肽，并研究了不同分子质量多肽的特性。为了提高发酵法制备花生多肽的效率，有人探究了混菌固态发酵法制备花生多肽的工艺[24]，探究并优化发酵条件，最终得到较优的发酵工艺参数。为了提高制备花生多肽的稳定性，杨新建等[25]采用固态发酵技术，对几种备选菌株发酵花生粕的能力及稳定性进行考察，最终发现地衣芽孢杆菌生产花生多肽的稳定性最高。

2 花生多肽的分离

传统方法很难将制备的花生多肽分离成短肽，随着技术的发展，各种分离技术不断出现，将这一难题攻破，当今常用来分离花生多肽的方法主要有超滤技术和高效液相色谱法。

2.1 超滤技术

目前花生多肽的分离纯化方法一般采用超滤技术，制备的花生多肽通过超滤膜过滤，分离成不同分子质量的肽段。超滤技术具有操作简便、成本低的优点，且条件温和可以防止花生多肽变性失活。高林等[26]将制得的花生多肽进行超滤，得到分子质量小于5 ku和3 ku的肽段，将其冷冻干燥，再用葡聚糖凝胶G-25柱层析，发现葡聚糖凝胶G-25柱层析与超滤结合可以将花生多肽分离为不同分子质量的肽段。运用同样的方法对花生多肽粗品进行分离与纯化，可得到不同分子质量的花生多肽[27]。采用三级超滤的方法将花生多肽分离，可以获得分子质量不同的肽段[28]，目前所用的方法是在自然pH下对花生多肽进行3次超滤，并通过凝胶柱层析葡聚糖凝胶G-15分析不同肽段的分子质量[29]。有研究表明，超滤操作时的各因素对超滤的效果也有一定影响，且在滤液浓度2%，压力0.08 MPa，温度25 ℃时，超滤效果相对较好[30]。

2.2 高效液相色谱法

高效液相色谱法作为一种分离分析技术，发展十分迅猛，其特点为速度快、灵敏度高、效率高，且在很多研究领域都有应用。国外研究者们曾经利用蓝胶亲和色谱和离子交换色谱，从花生种子提取液中分离、纯化得到抗菌肽。用碱性蛋白酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶分步水解花生粕后，用RP-HPLC(反相高效液相色谱)进行分离，可得到纯度较高的抗高血压花生肽[31]。Hwang等[32]将离子交换色谱层析与高效液相色谱结合应用，分离得到的花生多肽的抗氧化活性比维生素C高；同样利用高效液相色谱可从花生蛋白水解物中分离出2种抗氧化能力较强的肽[33]。

2.3 多种技术共同联用

花生多肽的种类较多，分子质量和结构也存在差异，单用一种分离技术较难达到理想的分离效果，将多种分离技术共同联用，可以充分发挥各技术的优点。例如黎观红等[34]联用超滤、葡聚糖凝胶G-15层析、反相高效液相色谱、基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱等手段将2种新型ACE(血管紧张素转换酶)抑制肽从花生蛋白水解物中分离鉴定出来。

3 花生多肽的功能活性

近年来国内外许多专家发现大豆多肽具有调节免疫和抗癌抗炎活性[35-36]，而花生多肽同样具有多种良好的功能活性，不仅有着抗氧化、清除自由基、抗菌抑菌、增强免疫力的作用，还可以帮助降血压及胆固醇，具有很好的保健功效[37]。

3.1 抗氧化与清除自由基

具有抗氧化活性的肽可以清除自由基，延缓衰老，有良好的保健功效。有研究者利用酶解法制备获得5种花生抗氧化肽，并确定了其抗氧化活性顺序[38]。研究表明，花生多肽的分子质量不同，其抗氧化活性不同，且分子质量越小，抗氧化活性越强[39]，也有研究表明其分子质量在1～3 ku时抗氧化活性最高[40]。对花生多肽的功能活性进行研究，发现花生多肽在体外的抗氧化能力比体内抗氧化能力强[41]，有研究通过多个化学发光体系证明了花生多肽可以保护损伤的DNA[42]。陈贵堂等[43]用碱性蛋白酶制备花生多肽，并注射到小鼠体内，经过实验周期后，通过小鼠体内各指数变化确定花生多肽具有较强的抗氧化作用。用不同酶制得的花生多肽，其抗氧化活性也不同，分别对3种不同的酶制得的花生多肽进行抗氧化性研究[44]，发现碱性蛋白酶水解得到的花生多肽抗氧化活性最强。花生多肽的体外抗氧化活性与其浓度呈正相关，即花生多肽浓度增大，抗氧化能力增强[45]。

3.2 抗菌抑菌

研究表明，花生多肽还具有抗菌抑菌的作用。陈彤等[46]比较了不同的蛋白酶水解花生粕所得产物的抑菌作用，发现中性蛋白酶A水解产生的多肽对大肠杆菌和禾谷镰刀菌具有抑制作用。 Hypogin是国外专家从花生中提取出一种抗菌肽，可以抑制真菌的生长，且能抑制HIV的逆转录[47]。

3.3 增强免疫力

花生多肽作为一种生物活性肽，不仅可以抑菌抗菌，还能调节免疫功能，增强免疫力。李立等[48]研究了花生多肽对正常小鼠免疫调节作用，通过动物体实验，观察小鼠免疫能力的变化，发现花生多肽可以增强正常小鼠的免疫功能。刘丽娜等[49]同样通过动物体实验,测定小鼠体内各理化指标及免疫器官的形态学变化，证明花生多肽有提高机体免疫的作用。花生多肽的剂量不同，对免疫力的增强程度不同，随着剂量的增大，提高机体免疫能力的程度更显著[50]。

3.4 降低血压及胆固醇

分子质量在1 ku左右或小于1 ku的短肽具有降血压的功能。张宇昊等[51]通过实验表明分子质量小于1 ku的花生短肽能够明显抑制ACE的活性，并通过动物体实验发现这样的花生短肽具有显著且稳定的降血压作用。刘冬等[52]将制备的花生短肽按剂量灌入原发性高血压大鼠体内，结果表明花生短肽具有降血压的作用。国外有研究表明，运用酶解法制备花生多肽时，ACE的抑制活性与水解度有关系[53]，且水解度越高，ACE抑制活性越高[54]。花生多肽不仅能够降低血压，还有着降低胆固醇的作用，宋玲钰等[55]考察了酶解法制备花生多肽的各条件因素对其产物降胆固醇活性的影响，并确定了酶解的最佳工艺条件,且对胆酸盐、脱氧胆酸盐及牛磺胆酸盐的抑制率即降胆固醇活性分别可达40.21%,71.96%、55.47%。

4 花生多肽的开发利用

随着生物工程技术的发展，生物活性肽在食品中的应用越来越广泛，花生多肽具有多种功能活性及作用，保健功效良好，拥有很大的开发利用潜力。如今花生多肽的利用主要集中于普通食品、饮料和保健食品的制作，其他方向的开发利用较少。

4.1 普通食品

花生多肽可以作为食品添加剂广泛应用于各种食品的生产，比如花生多肽对食品有着保湿的功效，添加到食品中可以保持食品的水分并改善食品风味；花生多肽还有着良好的吸油性、起泡性和乳化性，添加到烘焙食品中可以改善食品结构性质，提高营养价值；花生多肽中游离氨基酸含量较高，可以应用于营养饮品和休闲食品的制作。

4.2 饮料

利用花生多肽制作饮料，不仅风味独特，还具有良好的保健作用。以花生和木瓜为原料，将木瓜与花生中的蛋白水解为功能性多肽，再经过工艺优化，调配制成花生多肽功能性饮料[56]。还可以将花生多肽粉和牛乳为作为主要原料，配制成花生多肽饮料[57]。宋玲钰[58]将花生多肽用于降胆固醇饮料的制作，研究了多种食品添加剂对花生多肽饮料的影响，不但优化了饮料的配方，而且对其贮藏稳定性进行了研究。

4.3 保健食品

花生多肽富有多种氨基酸，可以为人体提供均衡的营养，具有降低血压和降低胆固醇的功能；另外，花生多肽对糖尿病、再生性贫血等也有一定的功效，因此在许多保健品中也应用较多[59]。

5 存在问题与展望

我国有丰富的花生资源，早期对其利用主要集中在油脂的榨取，花生粕大多简单加工为动物饲料，造成了巨大的资源浪费，面对这样的问题，花生蛋白资源的开发逐渐成为人们关注的热点。充分开发利用花生粕中的蛋白，不仅可以解决资源浪费的问题，还能解决油脂加工厂的副产品利用问题，对实现资源的充分利用具有重大意义。

花生蛋白水解后制成的花生多肽不仅营养价值高，含有丰富的氨基酸，而且具有多种良好的功能活性，开发和应用潜力巨大。然而，对于花生蛋白的研究以及开发利用才刚进入初步阶段，花生多肽的开发和应用还存在着一些问题：在花生多肽的制备方面，大多利用酶解法与发酵法，制备成本相对较高；在分离方面，分离方法较为复杂，处理方式繁琐；在功能活性方面多集中于抗氧化和降血压两种功能，其他功能的研究与开发也尚未成熟；花生多肽的应用也大多局限于食品领域，其他领域的应用相对较少。

针对这些问题，需要继续加大科研力度，多借鉴其他植物肽的研究经验，创新优化提取和制备工艺，探究更多功能活性，扩大花生多肽的应用范围。基于花生多肽的多种良好功能活性，探究新方法，加深其在医疗等方面的应用，研究开发新型药物，将其应用于防病治病之中，从而实现资源的充分利用和花生多肽的产业化生产，使花生多肽在促进人们健康发展中发挥积极的作用。