昆虫蛋白水解小肽的提取现状

阎 峰，何超杰，付运星，王秀君，刘永华

（1.郑州市农业行政综合执法支队，河南 郑州 450000；2.河南牧业经济学院，3.漯河立蓓生物科技有限公司）

传统的蛋白质-氨基酸营养理论认为，蛋白质经过消化器官消化之后，以游离氨基酸的形式被人体吸收。然而，大量的事实证明，蛋白质不仅以游离氨基酸的形式被吸收，更多的是以小肽的形式被吸收。充分利用我国现有的丰富的昆虫资源，展开昆虫蛋白的提取工艺及生物活性肽的制备工艺等的研究，发展昆虫蛋白的一系列产业，开发更具风味、价值更高的功能食品，对满足人民对食品尤其是功能食品的需求、改善生活质量以及预防或减缓疾病都有积极的作用，对昆虫产业的发展也有积极的促进作用。

黄粉虫产生的生物活性肽类，按其生物活性性质大致上可分成抗氧化多肽、降血压多肽、抑肿瘤多肽、神经活性和抗菌肽。抗氧化肽的主要功效就是可以抑制在生物体内分解脂肪酸。有科学研究证实，黄粉虫蛋白多肽类拥有优异的抗氧化活性。这些生物活性肽的提取制备方法主要有酶解法和化学合成法。

1 酶解法

酶解通常是从动物血液、鸡蛋、牛奶和各种组织物中获取生物活性多肽的第一步。由于许多没有生物学活性肽的多肽片断也出现于蛋白质的氨基酸长链中。因此各种具有生物学活力的肽需要通过酶解蛋白质的氨基酸长链释放而发挥功能作用。蛋白质酶解中常用的蛋白酶，包括了酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶等。通常蛋白质中的长链变成短链可以利用蛋白酶的水解功能来实现。经酶解后的蛋白质水解液和未经酶解过程的蛋白质比较，蛋白质大小和蛋白质条带变化均会比较明显减少。和其他的技术做对比，酶解法的优点有毒性物质残留少、价格便宜和化学试剂残留少等。

2 化学合成法

2.1 液相合成法

液相合成法是1902年发展起来的多肽制备技术。它的基本原理是在液相环境中，起于长肽链的C 末端氨基酸，然后再往N 末端分别添加氨基酸用来延长肽链，再或者说是先形成一个短肽链，然后再在长肽链内部先脱水处理之后再缩合从而产生的长肽链。液相合成法具有纯度高、成本低、易于批量生产寡肽（氨基酸少于10 种）等优点。不足之处是每一个偶联过程都需要进行纯化，需要耗费大量的时间和资源，同时也仅能合成寡肽（氨基酸少于10种）。

2.2 固相合成法

直到20 世纪60 年代，才开发出了固相合成的新技术。美国梅里菲尔德教授，先将固相聚合物载体（树脂）的氨基或羧基，与目标肽C末端的另一个氨基酸的羧基连接在一起，在使用收缩剂的条件下，使另一个氨基和侧链基团上的氨基酸的羧基相结合，在肽链上按次序进行反应完成，直到目标肽类物质的全部制备完成，当反应完成时，再用切割化学药剂把全部的目标多肽链剪切下来，最后进行固液分离获得产品。该方案可以进行大容量高效制备肽。但同样也存在着一些缺点，如由于长序列或多肽段在生产过程中的氨基酸总量过多，造成的原料大量浪费、严重的不良反应积累、多肽链积累，而且仅生产了不足50个氨基酸量的肽。

2.3 自然化学连接法

固相合成过程具有一定的限制性，为克服这种问题，Kent 等人在1994 年研究并创新出了天然化学的连接方式。它的基本原理是，通过零点五胱氨酸与硫酯二者之间的快速连接反应，N端的零点五胱氨酸多肽片段与C端的硫酯多肽片段之间经过分子内S-N 的迁移与转化而产生了天然酰胺键，并由此而得到蛋白质或全长多肽。这种化学连接法克服了氨基酸以不足50的肽链固相含量合成的缺陷，在保护剂保护的状况下，能够在较低浓度下高效制备反应性肽。所以，这个方法的问世对于肽类物质生物合成的进一步发展，有着十分关键的意义。

3 总结与展望

肽的制备方法虽然繁多，不过每个方式都有自身的优缺点。化学合成的生物活性肽易于纯化，自动化程度高，生产效率高，但经济消耗大、操作复杂。用蛋白酶溶液制备生物活性肽是最常见的方法。酶解反应具有可控性好、条件温和、操作方便等优点，酶解产物种类繁多、功能齐全，产率高、分离容易、无害化，酶解法制备生物活性肽蛋白质的主要工艺流程比较简单，设备容易满足。□