酶法制备大米活性肽及抗氧化性的研究

发酵法制备生物活性肽的研究进展作者：范吉釴柯义强刘红海来源：《安徽农学通报》2020年第23期摘要：生物活性肽是一类结构介于氨基酸和蛋白质之间的分子聚合物，具有多种生理功能，是当前研究的热点。

微生物发酵法制备生物活性肽是通过菌种在生长代谢过程中产生的蛋白酶水解底物蛋白从而制备生物活性肽的方法，其工艺简单、生产成本低、更易于产业化，应用前景广阔。

该文对微生物发酵法制备ACE抑制肽、抗氧化肽、抗菌肽和免疫活性肽的研究进展以及发酵肽产物的分离纯化方法进行了综述，并对微生物发酵法制备生物活性肽的研究趋势进行了展望，为今后发酵法制备生物活性肽的进一步研究提供参考。

关键词：生物活性肽;发酵法;抗氧化活性肽;超滤Abstract：Bioactive peptide is a molecular polymers with a structure between amino acid and protein，which has become the focus of current research because of its several physiological functions. Biologically active peptides prepared by microbial fermentation which is a method of preparing biologically active peptides by proteolytic produced by bacteria during the growth and metabolism process hydrolysis of substrate proteins has simple process，low production cost，easier industrialization，and broad application prospects. In this paper，the research progress of ACE inhibitory peptides，antioxidant peptides，antibacterial peptides，and immunoactivity peptides prepared by microbial fermentation and the methods of separation and purification of fermented peptide products are reviewed. It will provide references for the further studies on the preparation of biologically active peptides by the method of microbial fermentation.Key words：Bioactive peptide;Fermentation;Antioxidant active peptide;Ultrafiltration生物活性肽又称功能性多肽，是一种相对分子质量小于6000且具有多种生理功能的化合物[1-3]，它是一类是来源于蛋白质，由氨基酸经共价键连接而成的多功能化合物，对人体免疫和神经系统、内分泌系统、消化功能和心血管系统都有着重要的调节作用[4]，并且还具有抗氧化、调节血压、降低胆固醇、抑菌、抗肿瘤、提高免疫力、防癌等生理功能[5-7]。

大米蛋白研究与利用概述摘要：本文从大米蛋白组成成分、结构和性质出发，以研究开发和利用大米促进精深加工为支撑，阐述大米蛋白分离提取方法，概述国内外大米蛋白产品研究及开发利用现状，并对其前景进行展望。

关键词：大米；大米蛋白；提取工艺；制备；利用农业是国民经济的基础，粮食是基础的基础，是人类赖以生存、繁衍和发展的必要条件，也是食品工业的基础，是所有食品工业的基本原料的来源。

稻谷（Oyaza sativa）是人类重要的粮食种类之一，尤其是在亚洲地区。

2007年国际水稻研究所统计数据显示，近年来世界年生产稻谷总产量约为5.33亿t，中国的稻谷总产量达到1.865亿t，占35％，居世界首位。

稻谷生产和消费集中在亚洲地区，尤其以中国、印度尼西亚、孟加拉、越南和泰国为主［1］。

长期以来，稻谷生产和稻谷加工产品及副产品的深加工一直倍受食品科学家高度关注。

大米蛋白的开发和利用研究正是基于丰富稻米加工产品和合理利用稻米加工副产品的研究和综合利用。

因此，提取和合理利用大米中蛋白质具有重要社会和经济意义。

1 大米蛋白的组成和理化特性1.1 大米蛋白的组成大米蛋白具有优良营养品质，是公认的谷类蛋白中的优质植物蛋白。

按Osborne分类方法［2］，大米蛋白可粗分为4类：清蛋白（albumins），可溶解于水的蛋白质，占总量2%～5％；球蛋白（globulins），溶于0.5mol／L的NaCl溶液，占总量2%～10％；谷蛋白（glutelin），溶于稀酸或稀碱，占总量80％以上；醇溶蛋白（prolamins），溶于70%～80％乙醇溶液，占总量1%～5％。

其中谷蛋白和醇溶蛋白成为贮藏性蛋白，它们是大米蛋白的主要成分。

而清蛋白和球蛋白含量较低，是大米中的生理活性蛋白。

大米蛋白因赖氨酸含量较高、必需氨基酸含量与其他谷类蛋白中必须氨基酸含量比较具有一定优势和生物价（BV）及蛋白质效用比率（PER）较高而具有良好得营养价值。

1.2 大米蛋白的主要理化特性在大米贮藏性蛋白中，谷蛋白分子量较大，分子内和分子之间广泛存在的二硫键以及分子内存在的巯基，结构决定其不溶于中性盐溶液而只溶于稀酸、稀碱，大大限制了大米蛋白功能性开发。

1.1抗氧化肽的研究进展生物体内具有许多蛋白质类抗氧化活性物质。

随着对蛋白酶解技术的深入研究，人们发现，介于蛋白质和氨基酸间的肽类，与其他生物分子如氨基酸、大分子蛋白质等相比较在食品方面安全性更高，且具有极强的活性和多样性，动植物蛋白水解所得的具有一定生理活性的功能性多肽及寡肽产品被广泛开发利用，如具有抑制血压升高的食品，及有特殊氨基酸组成的、可以作为患者营养补剂的寡肽等。

随着人们发现某些蛋白质具有清除生物体内过量的游离基，抑制脂质氧化的作用后，肽的抗氧化性的研究成为一大热点。

目前对以多种动植物蛋白为原料，制备高效、低毒的天然抗氧化肽的研究，已经取得的一定的成果。

1.1.1 抗氧化肽的种类人们对抗氧化肽研究的种类有很多，常见的有大豆肽、乳蛋白肽和肌肽，也有一些特殊的蛋白肽，如苜蓿叶蛋白肽等。

有些活性肽是直接提取的，也有通过蛋白水解方法获得的。

1.1大豆肽大豆肽是大豆蛋白水解得到的小肽Wendee Chiang 等采用酶膜反应器连续生产大豆多肽，由于及时分离了酶解生成的多肽，消除了产物反馈干扰，提高了酶解效率，并采用氧化稳定指数（OSI检测了大豆分离蛋白及其水解物的抗氧化活性，结果显示大豆分离蛋白酶解后抗氧化活性明显提高。

Hua- Mingchen 等采用 5 种蛋白酶对大豆 7S 球蛋白进行水解，采用硫酸氰铁法检测了不同水解产物的抗氧化活性，并采用G- 25 凝胶层析和反相高压液相色谱对水解产物进行分离、提纯，检测不同大豆多肽的抗氧化活性，得到了6 个抗氧化肽的氨基酸序列。

1.2乳蛋白肽乳蛋白肽是乳品深加工的理想产品，刘志东等研究乳清分离蛋白（WPI）酶解物对自由基的清除效果，并证明了木瓜蛋白酶酶解物和胰蛋白酶酶解物对 DPPH 自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基的清除能力和还原能力强于胰凝乳蛋白酶酶解物和胃蛋白酶酶解物。

Sandrine G. Rival 等[1]研究了酪蛋白及酪蛋白水解肽的抗氧化活性，认为酪蛋白本身具有抗氧化活性，并不因脱磷酸作用和水解作用而失去这一活性，并使用酪蛋白及酪蛋白水解肽作为抗氧化剂进行研究。

大米蛋白活性肽制备关键技术研究杨希【摘要】实验研究主要是以碎米糖化制糖以后剩下的下脚料米渣为生产原料,依照米渣的蛋白高温变性优势,充分利用超声波技术对米渣蛋白进行改性,通过超声作用来使紧致的蛋白质分子出现松散,进而利用多酶复合水解米渣蛋白的方式,控制水解条件,获得最优水解度.针对水解后的产物展开膜法分离,再依据活性肽的分子分布水平来截取出米渣蛋白的水解产物,然后对水解产品的理化特性和营养学价值进行评估,来设计出合适的产品配方,提高大米蛋白活性肽的市场应用价值.【期刊名称】《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(034)002【总页数】5页(P59-63)【关键词】大米蛋白;活性肽;制备;关键技术【作者】杨希【作者单位】安徽粮食工程职业学院,合肥 230031【正文语种】中文【中图分类】TS210.91 大米蛋白活性肽的制备意义蛋白质是一种价值非常丰富的营养物质，但是蛋白质也是一种生物大分子，因此蛋白质还拥有能够改变食品蛋白质组成的功能。

所以，在我国生态植物学蛋白开发研究中，正在尝试着对蛋白质结构进行功能改性，目的是为了进一步拓宽植物蛋白的市场应用领域，伴随着酶制剂工业技术的飞速发展，拥有独特功能的多肽类食品正在快步进入到一个极速发展的新时代[1]。

我国是一个稻米粮食的生产大国，拥有着非常丰富的大米蛋白资源，而通过对大米蛋白展开研究以及技术开发，可以有利于对稻米的深层加工和综合利用，从而提高稻米的市场经济效益，同时还能够为我国的食品产业开发，为我国人民的营养保健提供出更多的蛋白质生产基料和蛋白补充剂，因此大米蛋白的深层加工拥有十分广阔的市场发展前景[2]。

本次研究的主要内容是关于大米蛋白活性肽的制备，属于对米渣进行利用的综合研究，可以让大米蛋白资源获得更加科学合理地开发和利用，同时也解决了我国食品工业及食品加工业当中的优质蛋白质的来源问题及需求问题，大大提升了谷物蛋白质在食品生产领域中的开发与应用水平，提升了大米蛋白的生物效能和价值，提高了大米蛋白的粮食附加值，可以使我国的稻米深加工技术的科技含量大幅度提升，从而促进大米蛋白粮食工业的快速发展，促进农村经济建设，并且增加农民的收入，这也是本文研究大米蛋白活性肽制备的重要现实意义所在。

大米蛋白综合利用研究进展大米蛋白是由大米中提取出来的蛋白质，其主要成分为蛋白质、脂肪、碳水化合物和无机盐等。

随着人们对健康饮食的追求以及对食品安全和营养价值的重视，大米蛋白的综合利用研究也逐渐成为学术界和工业界的关注焦点。

大米蛋白的综合利用主要包括利用大米蛋白制备功能性食品、生物活性肽的研究、大米蛋白的酶解和酶促反应等。

一、大米蛋白的功能性食品研究大米蛋白可以通过一系列的物理、化学和生物方法进行改性，从而赋予其不同的功能性。

通过高温处理、酶解或酸解，可以制备出具有良好温度稳定性、胶凝性和乳化稳定性的大米蛋白酸性、中性或碱性凝胶。

这些凝胶可以应用于食品加工过程中，如作为凝胶剂、稳定剂和乳化剂等使用。

大米蛋白还可以通过交联、酯化或酸酶方法改性，制备出具有保湿性、抗氧化性、抗菌性和抗糖化性等功能的大米蛋白，用于化妆品、保健品和药物等领域。

二、大米蛋白生物活性肽的研究大米蛋白酶解产生的生物活性肽具有多种生理功能，如抗氧化、抗菌、抗炎和降血压等。

研究表明，大米蛋白酶解产生的肽段具有较强的抗氧化活性，可以对抗自由基的损伤，减少氧化应激反应。

大米蛋白酶解产生的肽还具有一定的抗菌活性，可以对抗多种细菌的生长和繁殖。

近年来，随着对功能性食品需求的增加，大米蛋白酶解产生的生物活性肽在食品行业的应用逐渐受到关注。

三、大米蛋白的酶解和酶促反应大米蛋白的酶解是将大米蛋白通过外源或内源酶的作用分解为较小的肽段或氨基酸残基的过程。

酶解的方法主要包括物理酶解、化学酶解和生物酶解等。

物理酶解是利用高压、高温、超声波或微波等方法破坏蛋白质的结构，从而使其易于被酶解。

化学酶解则是利用化学试剂如酸、碱、胰蛋白酶等对蛋白质进行酶解。

生物酶解则是利用微生物产生的酶对蛋白质进行酶解。

酶解可以提高大米蛋白的可溶性和消化性，提高其生物利用率和功能性。

大米蛋白的综合利用研究在食品科学、生物技术和营养学等领域有着广泛的应用前景。

随着人们对于健康食品的需求不断增加，大米蛋白的功能性和生物活性肽的利用将会得到更加广泛的关注和应用。

国内外药用活性肽的研究摘要:生物活性肽具有许多重要的生理功能，如抗氧化、抗菌、抗癌、降血压、提高人体免疫力等，因此对活性肽的提取制备及其功能的研究具有重要的理论与应用价值。

本文简述了生物活性肽基本概念，生物活性肽的提取制备方法，几种常见活性肽的功能以及活性肽未来发展的前景。

一．基本概念肽是涉及生物体内多种细胞功能的生物活性物质。

生物体内已发现几百种肽，是机体完成各种复杂的生理活性必不可少的参与者。

所有细胞都能合成多肽物质，其功能活动也受多肽的调节。

科学家把超过10个氨基酸的“牵手”称之为多肽，而通过生物技术提取的肽通称“生物活性肽”简称活性肽。

生物活性肽一般是由蛋白质降解获得。

生物活性肽是蛋白质降解成氨基酸的中间产物，是氨基酸的前体物质，由几个或数个氨基酸分子聚合连接而成的，具有原蛋白质和单体氨基酸不具备的独特生理活性和医疗保健作用。

它用于食品、保健食品、医疗，具有营养、保健、治疗三重功能。

生物活性肽有的是天然存在的，如谷胱甘肽、催产素、加压素、舒缓激肽、部分抗菌肽等，有的生物活性肽是以非活性的状态存在于某些蛋白质中，当用特定的蛋白酶水解后被释放出来，才成为有特定生理活性的肽。

同种蛋白质经不同的蛋白酶酶解后，可以产生具有不同氨基酸序列、不同生理功能的生物活性肽，如大豆蛋白、卵清白蛋白经不同的蛋白酶酶解可以产生具有降血压、抗氧化、防病、祛病、增强人体免疫力、促消化吸收等不同生理作用的肽同时，不同来源的生物活性肽可能具有相同的生物学功能，但发挥功能的途径往往并不相同。

由于生物活性肽在药物、保健品等领域具有广阔的应用前景，因此对生物活性肽的研究与开发具有重要意义。

为了研究生物活性肽的结构与功能，开发相关药物或保健品等，需大量制备生物活性肽。

二．制备提取方法目前，获得生物活性肽的主要途径有3种:①从生物体中直接分离提取天然生物活性肽;②通过体外水解蛋白质生产生物活性肽;③利用化学法合成或重组DNA技术合成活性肽。

食品中生物活性肽的提取与应用研究随着人们对健康的关注度不断提高，食品中生物活性肽的提取与应用研究变得日益重要。

生物活性肽是由食物蛋白质分解而成的小分子肽链，具有多种生理活性，如抗氧化、抗菌、降血压等。

本文将探讨食品中生物活性肽的提取方法及其应用领域，旨在提供有关的研究成果与前景展望。

一、生物活性肽的提取方法1. 酶法提取酶法提取是目前最常用的方法之一，通过使用特定酶对蛋白质进行水解，产生具有生物活性的肽链。

常见的酶包括胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等。

该方法操作简单，提取效率高，但对于不同食物样品需选用不同的酶。

2. 发酵法提取发酵法提取是利用微生物代谢产物中含有的酶进行蛋白质水解。

通过培养发酵物，微生物分泌的酶可以高效水解蛋白质，得到生物活性肽。

该方法能够克服酶法提取中对特定酶的依赖，但需要进行长时间的发酵。

3. 放电等离子法提取放电等离子法提取是一种新兴的方法，它通过高强度脉冲电场的作用，引发食物样品中蛋白质的裂解，释放生物活性肽。

该方法无需添加外源酶，减少了提取过程的复杂性。

二、食品中生物活性肽的应用领域1. 保健食品生物活性肽具有多种生理活性，如抗氧化、抗菌、降血压等，适宜用于制备保健食品。

目前市场上已有许多以生物活性肽为主要成分的保健食品，如美容养颜胶原蛋白肽、降压降脂多肽等。

这些保健食品不仅能满足人们对健康的需求，还具有延缓衰老、改善皮肤质量等辅助功效。

2. 药物制剂生物活性肽也被广泛应用于药物制剂中。

例如，某些生物活性肽具有良好的药理活性，可以用于制备针剂、口服药物等。

另外，生物活性肽还可以与其他药物结合，提高药物的稳定性和生物利用度。

3. 功能性食品功能性食品是指添加了具有特定保健功能的食品成分的食品。

生物活性肽可以通过与其他营养成分结合，制备出具有特定功能的食品。

例如，富含抗氧化活性肽的酸奶、富含降血压活性肽的婴儿辅食等。

三、生物活性肽研究的前景展望生物活性肽在食品科学领域的研究得到了广泛关注，其应用前景广阔。

大米发酵液中的酶活包括多种酶，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。

这些酶在发酵过程中起着不同的作用，如淀粉酶可以将淀粉分解成糖，蛋白酶可以将蛋白质分解成氨基酸和肽，脂肪酶则可以将脂肪分解成脂肪酸和甘油。

在制作大米发酵液的过程中，这些酶的活性会有所不同，因此对大米发酵液中的酶活进行测定，可以帮助了解发酵过程的进行情况。

此外，测定酶活还可以帮助控制发酵过程，提高大米发酵液的质量和产量。

目前，大米发酵液中酶活的测定方法主要有滴定法、分光光度法、高效液相色谱法等。

这些方法各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的方法进行测定。

同时，还需要注意样品的采集和处理方式，避免对测定结果造成影响。

总的来说，大米发酵液中的酶活是一个重要的指标，对于了解发酵过程和控制发酵过程具有重要意义。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的测定方法和处理方式，以保证测定结果的准确性和可靠性。

制备、纯化和鉴定生物活性肽的研究进展及应用刘铭;刘玉环;王允圃;阮榕生;樊亮亮;邹慧芳;涂春明【摘要】近年来,分离纯化以及鉴定技术的发展加速了生物活性肽的研究进程.生物活性肽被定义为具有生物活性,诸如抗氧化、降血压、抗血栓、减脂、抑菌和抗炎症功效等的,由2～20个氨基酸组成的特定肽类的总称.低毒和高特异性的特点使生物活性肽在食品和医药行业有着独特应用价值.文中重点综述了生物活性肽的制备,特别是微生物发酵和酶水解,并分析了各种技术手段的联用和辅助手段的运用.为了确定表征生物活性肽的主要方法,对分离、纯化和鉴定的方法进行了总结.最后,还对商业化应用中面临的挑战进行了分析.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2016(042)004【总页数】8页(P244-251)【关键词】生物活性肽;纯化;鉴定;应用挑战【作者】刘铭;刘玉环;王允圃;阮榕生;樊亮亮;邹慧芳;涂春明【作者单位】南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;明尼苏达大学生物制品与生态工程系,美国明尼苏达,55108;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047【正文语种】中文蛋白质是人体必需的营养成分之一，是对于人体生长和维持正常生理代谢必不可少的必需氨基酸的来源，同时也是机体能量的来源。

酶工程是指在一定的生物反应器内，利用酶的催化作用，将相应的原料转化成有用物质的技术，是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术。

酶工程包括自然酶的开发及应用，固定化酶、固定化细胞、多酶反应器（生物反应器）、酶传感器等。

酶是生物细胞产生的有催化活性的蛋白质或多肽，它参与农产品加工过程中的各种化学变化。

由于酶的作用具有专一性强，催化效率高，作用条件温和等特点，酶的应用不仅可增强产量，提高质量，降低原材料和能源消耗，改善劳动条件，降低成本，而且可以生产出用其它方法难以得到的产品，促进新产品、新技术和新工艺迅速发展。

随着现代生物技术的兴起，酶工程技术应运而生，并在制药业、食品工业和农产品加工业显示出强大的生命力。

该文主要介绍酶工程技术在农产品加工方面的应用。

１　酶工程在用农产品开发生物活性肽方面的应用以前，人们认为氨基酸是人体吸收蛋白质的主要途径，随着研究发现，蛋白质经消化道中的酶水解后，主要以小肽的形式吸收，比完全游离的氨基酸更易吸收利用。

这一发现，启发了科研工作者采用酶工程技术用蛋白质生产生物活性肽的新思路。

生物活性肽是蛋白质中２０种天然氨基酸以不同排列组合方式构成的从二肽到复杂的线性或环形结构的不同肽类的总称，是源于蛋白质的多功能化合物。

活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能，易消化吸收，有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用，且食用安全性高。

生物活性肽主要是通过酶法降解蛋白质而制得。

目前已从大豆蛋白、玉米蛋白、牛奶蛋白、水产蛋白的酶解物中制得一系列功能各异的生物活性肽。

１．１用大豆生产大豆多肽大豆多肽是大豆蛋白质经蛋白酶水解后，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，还含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分。

大豆肽的氨基酸组成与大豆蛋白质相同，且含量丰富，平衡良好，更易被人体吸收。

大豆多肽具有降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢、活化双歧杆菌等生理功能以及无豆腥味、易溶于水、流动性好等良好的加工性能，可作为优良的保健食品素材。

生物活性肽的来源及制备1 天然生物活性肽存在于生物体中的各类天然生物活性肽，从生物体中分离的各类天然活性肽(激素类和酶抑制剂等)。

天然生物活性肽分布很广泛，目前已经从动物、植物、微生物及部分海洋生物中分离出多种生物活性肽。

天然生物活性肽通常具有高效、低毒、无污染等特点，在畜牧、养殖、食品及药品中都有广泛的应用前景。

然而，生物活性肽在生物体内的含量一般是微量的，而且目前从天然生物体中分离纯化获得活性肽的工艺还不是很完善。

2 酶法制备生物活性肽酶法合成生物活性肽，其产品安全性极高，生产条件温和，水解易控制，可定位生产特定的肽，成本低，已成为最主要的生产方法。

酶法制备生物活性肽是指利用蛋白酶直接水解蛋白质，分离纯化得到生物活性肽的过程。

利用蛋白酶制备生物活性肽可以使多肽产品具有良好的溶解性、耐酸和耐热及较高的速溶性等优点。

3 化学合成法制备生物活性肽化学合成法制备生物活性肽，Merrifield(1963)创建了经典固相多肽合成法，该法主要是将带有氨基保护基团的氨基酸的羧基端固定到不溶性树脂上，脱去该氨基酸上的氨基保护基。

同下一个氨基酸的活化羧基形成酯键，从而延伸肽链形成多肽。

多肽固相合成法经过不断改进和完善。

已经广泛用于多肽和蛋白质的研究领域．尤其是短肽的合成。

而其主要的缺点表现为直接合成的序列短、耗时、合成效率和纯度低、成本高及合成试剂的毒性大等。

为了克服同相多肽合成法所面临的问题．又研究出了蛋白质化学合成的片段连接法。

该方法在固相合成法制备适当长度的肽链的基础上，再结合液相合成的方法，在一定的条件下将不同的肽链相互连接而合成长肽链或是蛋白质。

4 微生物发酵法制备生物活性肽微生物法制备生物活性肽是指通过利用蛋白酶产生菌产酶水解蛋白。

分离纯化得到生物活性肽的过程，其较酶法而言减少了蛋白酶的纯化和制备过程。

微生物法作为一种新的制备生物活性肽的方法，有其良好的优越性：微生物蛋白酶来源广、酶产量高、生长周期短及生产成本低等。