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几种重要活性肽研究简介
发布时间:2011/12/1  阅读次数:3422  字体大小: 【】 【】【
   1乳肽

       国际上在乳肽食品的开发研究和生产方面以日本森用永乳业公司为代表。早在20世纪50年代,该公司即以乳酪蛋白酶解制取了第一代的酪蛋白肽和氨基酸混合物,含5~8个氨基酸组成的肽和70%以上的游离氨基酸,用于抵抗原性防过敏牛奶粉,在市场上行销40多年;60~70年代,开发出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物,含10~20个氨基酸组成的肽和40%~60%的游离氨基酸。以上两代产品的游离氨基酸含量过高,影响了产品的风味和生物销价;90年代,推出了低度水解乳清蛋白肽混合物,含10~15个氨基酸组成的肽和20%以下的游离氨基酸,产品风味明显改善,生物效价高。目前国际市场上以有该公司多种乳肽产品畅销。

       1992年,Haque.Z.UMozffar.Z研究了胰蛋白酶、凝乳蛋白酶等酶的固定化反应器制取乳肽的工艺,可以通过调节流速来控制反应程度,并通过重复使用酶来降低成本。1989年,Maubois.J.D.Ieonil.j.研究了带超滤膜的酶反应器,在反应器内加入钙和磷酸根离子,用于制备酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白酶。国外有关乳肽功能性研究报道更多,以MauboisNil和关谷宗一郎等最为突出。

       我国对乳肽的研究不多,主要是进行蛋白酶的筛选和酶解工艺的优化。如1991年,肖安乐等人对胰蛋白酶、胰酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶等多种酶进行水解热变性乳清蛋白质的试验,筛选出胰蛋白酶和胰酶是水解变性乳清蛋白质的最佳酶种;1994年,王凤翼等人对胰蛋白酶控制水解α-酪蛋白的最佳条件进行了优选:底物浓度5%、酶浓度为30mg/g蛋白、pH8、温度45、水解时间控制在30min以内;张和平等人采用胰蛋白酶水解热敏性乳清蛋白,获得热稳定好、易溶解的多肽,并以次开发出稳定性良好的乳清饮料;张亚非等人在基础饲料、低钙饲料和奶粉中添加酪蛋白磷酸肽(CPP)进行促钙吸收性能对比试验,结果差别显著,尤以奶粉的钙吸收利于率最高;1995年,于江虹也从牛乳酪蛋白中分离提纯获得酪蛋白磷酸肽,证实了其在小肠中可与钙、铁等矿物质形成可溶性络合物,促进人体对钙、铁的吸收;广州市轻工研究所生产的酪蛋白磷酸肽CPP含量达85%以上,易溶于水,加工性能稳定,已在我国市场上推出;最近,我国生物工作者开发了采用微生物发酵控制、蛋白转化率高的乳肽产品,其中氨太氮占20%左右、肽太氨占80%左右,产品无不良气味,已获专利;湖北工学院吴思方等人进行了固定化胰蛋白酶生产酪蛋白磷酸肽的研究,CPP得率为21.3%,产品中CPP总含量为15%,此工艺中酶可重复多次使用,既降低了成本,又有利于产品分离和生产自动化。

       在乳肽的分离和分析研究方面,1991年,上海生化所屠红将毛细血管电泳(CE)用于蛋白的和肽的分离分析;1992年,该所夏其昌又用毛细血管电泳法研究胰蛋白酶酶解肌红蛋白产物的CE肽谱,分辨率达lfmii1993年,杨代新等人改进了SDS-PAGE方法,分离分子质量在2500-17000μ的多肽,重现性好、分离时间短。

2大豆肽

       大豆蛋白质的氨基酸组成完全,具有良好的乳化性、发泡性和粘结性,是理想的食用蛋白质和食品工业的重要原料。大豆肽是大豆蛋白质经酸法或酶法水解或分离、精制而得到的多肽混合物,以3~6个氨基酸组成的小分子肽为主,还含有少量大分子太、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分,分子质量在1000u以下。大豆肽的蛋白质含量为85%左右,其氨基酸组成与大豆蛋白质相同,必须氨基酸的平衡良好,含量丰富。大豆肽与大豆蛋白相比,具有消化吸收率高、提供能量迅速、降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢的生理功能以及无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水、流动性好等良好的加工性能,是优良的保健食品素材。

       大豆肽的生产有酸法水解和酶法水解。酸法水解工艺简单、成本低,但因水解程度不易控制、生产条件苛刻、氨基酸受到损害而很少采用;酶法水解易控制、条件温和、不损害氨基酸而大多采用此法。酶的选择至关重要。通常选用胰蛋白酶、胃蛋白酶等动物蛋白酶,也可选用木瓜和菠萝等植物蛋白酶。但应用较广的主要是放线菌166、枯草芽孢杆菌1389、栖土曲霉3942、黑曲霉3350和地衣型芽杆菌2709等微生物蛋白酶。需要指出的是大豆中不饱和脂肪酸在脂肪氧化酶催化氧化后,可生成多种醇、醛、酮等挥发性成分,产生豆腥味;大豆蛋白质疏水性强,酶解成肽时伴随有不定量的苦味太,影响产品风味和口感。此属络合物等抗营养成分,长期大量食用含有这些有害怕物质的豆制品,会产生有系列蓄积性中毒症状,对人体健康有一定的危害。因此,生产大豆肽时,必须适当加热、控制好蛋白质水解度、进行脱臭、活性炭吸附和微生物脱苦等精制处理,除去上述不良成分,保证产品的良好风味和营养价值。
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世纪70年代初,美国首先研制出大豆肽,D.S公司建成了年产5000吨食用大豆肽装置;日本于80年代开始研制大豆肽,不二制油公司首先采用酶法规模化生产出3种大豆肽,雪印和森永等乳业公司应用大豆肽生产食品。
       我国近几年也开展了大豆肽的生产和应用研究。江苏省科学院高科技中心李雄辉等人采用AS1389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大豆肽,并应用盐沉淀、无离子水洗脱、氢氧化钠中和、活性炭吸附、超滤膜分离纯化、阴、阳离子交换去除钠、氯等离子和真空浓缩、高压均质、喷雾干燥、过筛等一些列精致技术,大豆肽生成率为62.9%,肽态氮含量大于85%,游离氨基酸含量小于8%,平均肽键长度5~8,分子质量2000u左右。双酶水解工艺既缩短了酶解时间、提高了蛋白质水解度,又减轻了产品苦味。华南理工大学黄惠华等人用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解试验,测得木瓜蛋白酶的动力学常数K值为0.34%;最适宜pH值为7.5,pH值为9.0时,酶活力下降慢,呈现较强耐碱性,而对酸性敏感;酶活性最高的反应温度为60,较耐热;大豆蛋白酶解后,小部分蛋白质被水解成氨基酸,大部分蛋白质被降解为小分子肽或蛋白质,以浓度2.0%~2.5%的大部分离蛋白溶液,酶解最高可的大豆肽93.6mg/100me。另外,无锡轻工大学的葛文光对大豆肽的生理功能及作用效果进行了研究;郭敏亮采用豆粕生产出大豆肽饮料等。
       根据大豆肽的理化特性,可用大豆肽为基本素材,开发肠胃功能不良者和消化道手术病人康复的肠道营养食品和流态食品、降胆固醇、降血压、预防心血管疾病的保健食品、增强肌肉和消除疲劳的运动员食品、婴幼儿及老年人保健食品、促进脂肪代谢的减肥食品、酸性蛋白饮料和用作促进微生物生长、代谢的发酵促进剂等。

3 F值寡肽

       在蛋白质研究中,将支链氨基酸简称为BCAA,将芳香族氨基酸简称为AAA,将氨基酸混合物中支链与芳香族氨基酸的摩尔比简称为F值。

       高F值寡肽即是由动、植物蛋白酶解后制得的具有高支链、低芳香族氨基酸组成的寡肽,以低苯丙氨酸寡肽为代表,具有独特的生理功能。

       1976年,Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和链酶蛋白酶从鱼蛋白和大豆分离蛋白酶解中制得含低苯丙氨酸的寡肽混合物,产率分别为69.3%60.9%,苯丙氨酸含量分别为0.05%0.23%1982年,Nakhost等人用α-胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A酶解大豆蛋白,也制得相似的产物。1986年,Soichi等人进行了以胃蛋白酶、链酶蛋白酶、木瓜蛋白酶和Q-胰凝乳蛋白酶酶解乳清蛋白制取低苯丙氨酸寡肽的多种工艺、方法试验,结果以胃蛋白酶-链霉蛋白酶两步水解法为佳,产品得率为81%、苯丙氨酸含量为0.30%1991年,Shinya等人用嗜碱蛋白酶水解玉米醇溶蛋白,制取了无苦味高F值肽,产率为56.0%F值为20.00AAA含量为1.86%1996年西班牙Bautisa等人用肌动蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花浓缩蛋白,制取高F值寡肽,产率为24.8%F值为20.47AAA含量为1.01%。王梅也在1992年首次采用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶降解玉米黄粉,成功地研制出高F值寡肽混合物,产率为7.9%F值为31.00AAA含量为0.06%,完全符合高F值制剂的要求,为解决玉米湿法淀粉厂副产品——黄粉的综合利用开创的新路子。
       高F值寡肽的生产可用简单的流程图表示:食用蛋白质预处理酶解脱除AAA浓缩纯化F值寡肽。
       高F值寡肽具有消除或减轻肝性脑症状、改善肝功能和改善多种病人蛋白质营养失常状态及抗疲劳等功能,除可制作治疗肝疾药品外,还可广泛用于保肝、护肝功能食品,烧伤、外科手术、脓毒血症等高付出病人及消化酶缺乏患者的蛋白营养品和肠道营养剂,高强度劳动者和运动员食品营养强化剂等。

4谷胱甘肽(GSH

       谷胱甘肽化学名为γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸,是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的活性三肽,广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中,各种蔬菜等植物组织中也有少量分布。谷胱甘肽具有独特的生理功能,被称为长寿因子和抗衰老因子。国外于20世纪20年代开始研究,日本在50年代开始研制并应用于食品,现已在食品加工领域得到广泛应用。如三菱兴人发酵部上市的高谷胱甘肽酵母浸膏YH,含谷胱甘肽8%以上,既是鲜味剂,又是保健功能因子和营养强化剂。我国对谷胱甘肽的研究上处于起步阶段。
       谷胱甘肽的生产方法主要有溶剂萃取法、化学合成法、微生物发酵法和酶合成法等4种,其中利用微生物细胞或酶生物合成谷胱甘肽极具发展潜力,目前即以酵母发酵法生产为主。

       由于谷胱甘肽分子有一个特异的γ-肽键,决定了它在人机体中的许多重要生理功能。如蛋白质和核糖核酸的合成、氧及营养物质的运输、内源酶的活力、代谢和细胞保护、参与体内三棱酸循环及糖代谢,具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、清除体内过多自由基、解毒、护肝、预防糖尿病和癌症等功效,因此而成为机体防御功能肽的代表。谷胱甘肽除可在临状的解毒药物外,还可用于运动营养食品和功能食品添加剂,广泛用于上述防御功能食品。

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