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绿豆蛋白与多肽理化性质及其生物活性研究进展

2021-11-28张玉霞黎渊珠邹亚男潘明珠

食品安全导刊 2021年30期
关键词:抗氧化性溶解性绿豆

张玉霞,黎渊珠,邹亚男,潘明珠,薛 梅,徐 鹏

(1.海南工商职业学院 卫生健康学院,海南海口 570203;2.海南葫芦娃药业有限公司,海南海口 570216)

绿豆,又名青小豆,是一种豆科草本植物菜豆,我国栽培绿豆的历史已经有两千多年,绿豆大部分是作为一种粮食作物,种植面积广。绿豆具有一定的消暑作用,可以清热解毒、消除水肿。研究发现,绿豆中的大量蛋白及多肽对治疗疾病有一定的功效,这对于进一步推广绿豆药用价值,促进医学研究也有重要意义。

1 绿豆的蛋白组成以及功能特性分析

1.1 蛋白组成

绿豆中的蛋白含量很高,蛋白质含量约为25%~28%,其中包含球蛋白、谷蛋白、清蛋白及醇溶蛋白,而球蛋白和清蛋白含量最多,且绿豆中的清蛋白氨基酸模式最接近人体中的氨基酸模式,所以绿豆是一种天然的优质植物蛋白。而不同的品种中,不同方法提取等,都会影响其蛋白的含量。通过实验研究发展,在4种绿豆蛋白的提取中发现,绿豆中清蛋白、球蛋白、谷蛋白及醇溶蛋白的含量,分别为49.2%、23.5%、19.42%及7.5%。相关研究表明,不同蛋白比例有一定差异,但是这4种蛋白的含量排名基本一致[1]。

此外,绿豆中的氨基酸也多种多样,包含有赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、苏氨酸及缬氨酸。其中的氨基酸化学评分都比推荐值高。而赖氨基酸在人们的常规食物中含量是非常少的,但是相对而言,绿豆中的赖氨基酸含量还是比较高的,其含量比重接近鸡蛋[2]。可见,绿豆蛋白中的氨基酸含量比较理想,可以有效满足人体对氨基酸的需求。

1.2 绿豆蛋白功能特性分析

蛋白质的应用范围和蛋白质功能特性有关,绿豆蛋白的功能特性越好,表明可以应用的范围就更广[3]。近年来,人们对绿豆分离蛋白的特性进行了大量的分析,从相关研究结果来看,绿豆蛋白的溶解性和起泡性比较好,还具有一定的保水性和乳化性,但绿豆蛋白的吸油性较差。

溶解性也是绿豆蛋白的重要特性之一,而对这一特性产生影响的因素比较多,包含温度、pH值、蛋白种类、共存盐类等。而这些影响因素中,pH值的影响最大,在pH3~pH8,绿豆蛋白的溶解性会随pH值增加而先降后升。酸碱度在4.6的情况下,绿豆的总蛋白溶解性达到最低值,清蛋白在酸碱度为4.5的情况下溶解性达到最低。在酸碱度超过8的情况下,绿豆分离蛋白的溶解性会随酸碱值增加出现缓慢增加的趋势,酸碱值为8时,绿豆中的大部分蛋白已经溶解完全。实验表明,在酸碱值一致的情况下,绿豆蛋白要比大豆蛋白等的溶解性更突出。

此外,绿豆蛋白还有一定的起泡性和泡沫稳定性,在对绿豆蛋白的影响因素研究中,有学者发现,在蛋白质浓度为1%~7%范围内时,蛋白的起泡性和泡沫稳定性会因为浓度升高而增强,在浓度达到5%时,起泡性最佳。而酸碱值对于绿豆蛋白的影响是,在酸碱度为4.0的情况下,起泡性达到最低值,在酸碱值不超过4.0或者是超过这一数值时,起泡性也会增强。

2 绿豆中多肽的理化性质

通过研究发现,绿豆中的多肽相对于其蛋白质而言,溶解性、吸水性以及流动性都更加优越。绿豆中的多肽的理化性质比较理想,使绿豆蛋白的推广成为可能。

(1)就绿豆多肽的理化性质以及应用来看,绿豆多肽有一定的溶解性,且其溶解性不会受到酸碱值、温度等影响,不过其蛋白在等电点时会产生沉淀现象,预热理化性质不稳定。绿豆多肽的良好溶解性让其能够广泛应用在食品以及饮料领域[4]。

(2)绿豆多肽的吸水性也比较突出,这种吸水性会因为温度上升而不断增强,而其中,绿豆蛋白的吸水性会随着温度上升而出现降低的情况。基于绿豆多肽的高吸水性能,所以绿豆多肽也被作为保湿剂应用到糕点保湿中。

(3)绿豆多肽还有一定的粘度和流动性,绿豆蛋白溶液的粘度会随着浓度升高而升高,相应黏度变化并不显著。基于其这一理化性质,绿豆多肽可以被用于高蛋白质流体性食品中。

3 绿豆蛋白及其多肽的功能活性

3.1 抗氧化性能

绿豆蛋白及多肽的抗氧化性比较好。潘研在实验研究中,通过酶法对绿豆蛋白进行提取,并通过具体实验设计来检测器体外抗氧化活性,研究发现,相应绿豆蛋白的抗氧化活性比较突出,且还具有一定的美白作用。在对绿豆蛋白和绿豆多肽的对比实验中还发现,绿豆多肽的抗氧化性更为理想,明显高于绿豆蛋白的抗氧化性。究其原因,可能是绿豆蛋白的致密结构不利于其和自由基的结合,在进行酶解后,绿豆多肽和氨基酸能够促使氨基酸侧链基团的暴露,这样就能够强化相应的反应,有利于提升基体的抗氧化性。李琴等在研究中在体外构建多种自由基体系,通过绿豆多肽对自由基的清除能力研究得出绿豆多肽的抗氧化活性比较强。在对绿豆多肽的羟自由基清除率测定中,得出绿豆多肽的羟自由基清除率约为70%,这种羟自由基清除率要比大豆多肽的羟自由基清除率高于5%左右,比大米蛋白肽高出25%左右。KIM在对发芽绿豆和干燥绿豆进行抗氧化性对比研究发现,发芽的绿豆抗氧化性要比干燥的绿豆抗氧化性更好。综合众多研究实验得出的结论来看,绿豆蛋白以及绿豆多肽的抗氧化性都比较突出,而且在经过一定的酶解反应后,这种抗氧化性能还能显著提升。

3.2 促进机体免疫力提升

绿豆不仅是一种常规的作物、食品,还有很高的药用价值,对于增强人体的免疫功能有一定积极作用。通过研究发现,绿豆本身的机理以及其具备的多生物活性物质,例如生物碱等。相关研究表明,绿豆蛋白以及多肽能够促进机体免疫力提升,增强人体体质。通过实验分析,可以借助离子交换色谱分离纯化获得绿豆清蛋白,相应的抗植物治病真菌活性比较突出。通过实验发现,绿豆多肽能够使小鼠常压缺氧的存活时间延长,能够促进小鼠淋巴细胞增殖力,提升其半数溶血值以及巨噬细胞吞噬能力,也有利于提升小鼠肌体内的免疫力[5]。在实验中,主要是使用添加了绿豆多肽的运动饮料,对促进小鼠体内肝糖原也有积极作用,可以促使血乳酸积累被有效控制,所以不管是对于动物还是人体,都能够促进机体免疫力增强。

3.3 促进机体血压控制

目前,高血压的发病率不断提升,且这种疾病的年轻化趋势越来越明显,这是因为人们的生活质量不断提升,物质需求得到了极大的满足,所以这种病症发病率逐年提升。而高血压也成为当前影响健康的重要因素,如何有效控制血压,降血压成为当前健康医学研究的重要领域。从高血压的原理来看,高血压原理主要是指高血压病的发病机制,临床一般认为与机体交感内分泌系统与肾素血管紧张素醛固酮系统的过度激活有密切的相关性。目前,高血压病的病因一般认为与长期精神紧张,作息不规律,过度肥胖及遗传等因素有一定的相关性。临床高血压病是指1~4周内连续2~3次不同时间诊室检测血压,收缩压在140个毫米汞柱以上或者舒张压90个毫米汞柱以上的情况,方可诊断为高血压病。高血压要是不能有效控制,就会造成对于心脑肾脏等部位的损伤,严重情况下可致命,引发一些并发症。而在研究中发现,绿豆蛋白对于降血压有较好的功效。

现阶段,学术领域对于多生物活性肽的研究比较集中,关于大豆多肽、大米多肽以及其他作物多肽的研究众多,而相关多肽研究实验中,都验证了多肽对于抑制ACE的活性具有很好的效果。在多数研究中发现,绿豆多肽也能够有效对ACE活性进行抑制。LI等在研究中,使用绿豆多肽对自发性高血压小鼠进行灌胃实验,研究发现,小鼠的心脏收缩压有一定的降低。相对于一般的作物的多肽分离蛋白ACE酶解物而言,绿豆蛋白酶解物对于降血压的效果更为突出。

4 绿豆的功能开发研究

HUN在研究中对于多种绿豆制品的保健性能进行研究,认为绿豆制品能够有效应用到临床的营养支持中,对于脾胃空肠手术后的营养补给、肾脏以及膀胱手术后的营养补给等有很高的应用价值。在绿豆中,大量的超氧化物歧化酶SOD也可以制作功能口服液,这种制品不会被胃酸及胃蛋白酶破坏,对于延长半衰期有一定效果,且便于人体吸收,还具有一定的美颜抗老功效。在绿豆的功能开发研究上,学者还发现使用绿豆中的活性物质以及抗氧化性能,可以有效祛斑、美白、保湿等,让皮肤更具有弹性,可以有效减少皮肤病的产生。绿豆蒸馏物对于治疗皮肤受损有很好的疗效,还能够刺激皮肤细胞再生,促进头发生长。此外,还有一些研究针对绿豆进行实验,发现将绿豆作为江阳尿病以及低血糖的食品,也有较好的疗效。

5 结语

通过研究分析,发现绿豆蛋白以及多肽的理化性能比较优越,将其作为抗氧化剂、保湿剂等有一定的效果。而且绿豆还可以被制作成多种食品、保健品等,可以同于增强体质健康,降低血压等,医用价值比较高,值得推广研究。此外,相关学者也关注研究绿豆的其他功能,发现还有很多领域可以使用绿豆的性能优势,其应用范围比较广。对此,需要对绿豆的理化性能以及生物活性进一步进行研究,探索绿豆蛋白及多肽等在社会生产和生活中更多方面的应用,这对于人类社会发展是有益的。

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