食物源蛋白高F值寡肽的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展

韋榮編，黃 程，羅紅宇，宋 茹,*

（1.浙江海洋學(xué)院海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江 舟山 316022；2.浙江海洋學(xué)院食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江 舟山 316022）

食物源蛋白高F值寡肽的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展

韋榮編1，黃 程2，羅紅宇2，宋 茹2,*

（1.浙江海洋學(xué)院海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江 舟山 316022；2.浙江海洋學(xué)院食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江 舟山 316022）

寡肽一般由3～9個(gè)氨基酸殘基組成，高F值寡肽是指寡肽混合物中支鏈氨基酸（亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸）與芳香族氨基酸（苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸）的物質(zhì)的量比值（F值）大于20的肽，研究表明高F值寡肽具有多種生理活性。本文綜述了食物源蛋白高F值寡肽制備原料選擇、主要制備工藝及其生理活性研究進(jìn)展，并對(duì)其未來(lái)研究趨勢(shì)進(jìn)行展望。

食物源蛋白；高F值；寡肽；酶解；生理活性

高F值寡肽（F值＞20）是由3～9 個(gè)氨基酸殘基所組成的小肽混合物，F(xiàn)值是指混合物中支鏈氨基酸（亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸，簡(jiǎn)稱BCAA）與芳香族氨基酸（苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸，簡(jiǎn)稱AAA）的物質(zhì)的量比值，是為了紀(jì)念德國(guó)著名學(xué)者Fischer在20世紀(jì)70年代提出的“偽神經(jīng)傳遞質(zhì)假說(shuō)”而命名的[1-2]。1976年Yamashita等[3]利用胃蛋白酶和鏈霉蛋白酶水解魚(yú)蛋白和大豆分離蛋白制備低苯丙氨酸含量寡肽液的研究，被認(rèn)為是高F值寡肽制備研究的最早報(bào)道。寡肽與游離氨基酸和蛋白質(zhì)相比，具有滲透壓低、抗原性低等優(yōu)點(diǎn)，所以更容易被機(jī)體吸收利用[4-6]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)一些寡肽或肽類(lèi)混合物常具有多種生物活性，如：美麗球花豆（Parkia speciosa）堿性蛋白酶水解液中分子質(zhì)量小于10 ku的肽組分有抗氧化和降壓作用[7]，從谷物的副干酪乳酸桿菌（Lactobacillus paracasei）Fn032發(fā)酵液中分離得到抗氧化和抑菌活性小肽等[8]。氨基酸種類(lèi)和含量會(huì)影響肽或蛋白水解液的生物活性，一般疏水氨基酸和支鏈氨基酸殘基含量高的肽往往具有較強(qiáng)的抗氧化和降壓活性[7]，而有抑菌和抗腫瘤活性的肽常含有一些荷電氨基酸等等[9]。高F值寡肽是一類(lèi)富含支鏈氨基酸的小肽混合物，且亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸具有較強(qiáng)的疏水作用，所以高F值寡肽應(yīng)具有多種生物活性。實(shí)際上高F值寡肽的應(yīng)用已從最初的保肝護(hù)肝、輔助肝性腦病及苯丙酮尿癥治療延伸到抗疲勞、抗衰老及其他生物活性領(lǐng)域，并且不斷有新發(fā)現(xiàn)。所以，高F值寡肽研究將是活性肽熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，本文主要從食物源蛋白高F值寡肽的制備和應(yīng)用對(duì)其研究進(jìn)展進(jìn)行了概述。

1 高1 F值寡肽制備原料

國(guó)外學(xué)者制備高F值寡肽選用的原料主要是一些植物性蛋白和乳源性蛋白，1991年Tanimoto等[10]利用玉米醇溶蛋白制備出一種無(wú)苦味的高F值寡肽產(chǎn)品，同年Adachi等[11]報(bào)道了一種酪蛋白高F值寡肽。隨后，葵花籽分離蛋白[12]、蕓薹蛋白[13]等被陸續(xù)報(bào)道用作制備高F值寡肽。雖然，國(guó)內(nèi)對(duì)高F值寡肽的研究稍晚于國(guó)外，但對(duì)玉米蛋白高F值寡肽進(jìn)行了系統(tǒng)深入研究[14-20]，而且用于制備高F值寡肽的原料更加多樣化，如：劉靜波等[21-22]以來(lái)源豐富的蛋清蛋白為原料進(jìn)行高F值寡肽制備工藝研究；汪丹楣等[23]采用鯪魚(yú)肉蛋白作為原料，并對(duì)胃蛋白酶水解鯪魚(yú)蛋白制取高F寡肽第一步酶解工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究和優(yōu)化；周敏華等[24]以近江牡蠣為原料，開(kāi)發(fā)出F值大于20的寡肽混合物，而且確定該寡肽分子質(zhì)量范圍為800～1 450 u。此外，一些食品加工副產(chǎn)物，如：魔芋飛粉[25]、米糟[26-27]、豬血蛋白[28]、貝肉蛋白[29-30]、金槍魚(yú)碎肉等[31-32]也可用于制備高F值寡肽。除了上述的單一動(dòng)植物蛋白外，制備高F值寡肽的原料也可用復(fù)配型蛋白，如：何慧等[33]將大豆蛋白和玉米蛋白混合，再用堿性蛋白酶水解得到高F值寡肽液。

從理論上來(lái)講，所有食物源動(dòng)植物蛋白均可用作高F值寡肽的制備原料，但是針對(duì)性地選擇BCAA/AAA比值高的原料將會(huì)有助于簡(jiǎn)化寡肽液后續(xù)脫芳處理（高F值化）過(guò)程，也有助于減少高F值化過(guò)程中支鏈氨基酸的損耗，進(jìn)而提高產(chǎn)品的得率。因此，在選擇高F值寡肽制備原料時(shí)，最好先進(jìn)行原料氨基酸組成分析來(lái)判定原料是否合適，例如：玉米蛋白支鏈氨基酸所占比例為23.79%，支鏈氨基酸/苯丙氨酸的比值高達(dá)4.80，這兩項(xiàng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)要遠(yuǎn)高于谷類(lèi)作物中的稻谷、小麥、高粱和油料作物中的大豆、蠶豆、扁豆，所以玉米蛋白非常適合制備高F值寡肽[34]。

2 食物源蛋白高F值寡肽制備主要工藝

目前高F值寡肽的制備主要采用酶解法，蛋白質(zhì)酶解法有反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)過(guò)程容易控制等優(yōu)點(diǎn)[34]，高F值寡肽制備工藝流程如圖1所示。

圖1 高 1 F值寡肽制備工藝流程Fig.1 Schematic flowchart for preparation of high Fischer ratio oligopeptide

2.1 酶解

高F值寡肽的制備可以采用單酶水解和復(fù)合酶水解兩種方法，單酶水解法目前僅見(jiàn)胰酶水解牡蠣蛋白和馬氏珠母貝蛋白的研究，但單酶水解液需經(jīng)過(guò)活性炭吸附和凝膠過(guò)濾分離兩步純化處理才能得到F值大于20的寡肽組分[24,29-30]。復(fù)合酶解法主要采用二步酶解，第一步酶解將原料蛋白中芳香族氨基酸構(gòu)成的肽鍵切開(kāi)，降解大分子蛋白為小分子肽類(lèi)混合物，同時(shí)盡量將芳香族氨基酸殘基暴露出來(lái)，常用蛋白酶有胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶、堿性蛋白酶等[23,31-32,35]；第二步酶解將肽鏈中已經(jīng)暴露出來(lái)的芳香族氨基酸從C端或N端切掉，生成游離型芳香族氨基酸，以利于后續(xù)芳香族氨基酸去除（即高F值化），支鏈氨基酸大部分還保留在寡肽鏈上，常用酶有木瓜蛋白酶、羧肽酶、風(fēng)味蛋白酶等，經(jīng)過(guò)二步酶解法得到的蛋白酶解液一般經(jīng)過(guò)一次脫芳化處理即可得到F值大于20寡肽，二步酶解法是目前高F值寡肽制備主要方法。

但是，不論是單酶法還是復(fù)合酶法，采用酶解法制備高F值寡肽除了選擇適宜的蛋白酶外，水解條件的控制對(duì)寡肽液中肽及氨基酸組成也有重要影響。蛋白質(zhì)的水解程度可以用水解度（degree of hydrolysis，DH）來(lái)判定，DH值小表示蛋白質(zhì)還未充分水解，生成的小肽及游離氨基酸量少，而DH值過(guò)大則混合物可能主要由游離氨基酸組成[36]。食物源蛋白酶解制備高F值寡肽的酶解程度可用DH值或與DH值有關(guān)的指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)，其中國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)高F值寡肽的酶解條件優(yōu)化進(jìn)行了詳細(xì)研究，如：王海波等[1]用玉米蛋白的堿性蛋白酶（第一步酶）水解液為出發(fā)底物，以水解液中氨基酸氮的含量為指標(biāo)，優(yōu)化得到木瓜蛋白酶（第二步酶）的水解條件為pH 6.5、酶添加量為4.5%、水解溫度45 ℃、水解時(shí)間4 h。劉靜波等[21]在蛋清F值寡肽制備酶解工藝中以DH為指標(biāo)，分別優(yōu)化出內(nèi)切酶堿性蛋白酶的水解條件為pH 11、溫度45 ℃、[E]/[S]為1.04%、水解時(shí)間5 h；外切用酶風(fēng)味蛋白酶的水解條件為pH 7.5、水解溫度60 ℃、[E]/[S]為3.3%、水解時(shí)間5 h。宋春麗等[37]采用堿性絲氨酸蛋白酶和蛋白酶II定向酶解大豆分離蛋白制備高F值大豆寡肽時(shí)，研究了維持堿性絲氨酸蛋白酶最適pH值時(shí)間對(duì)蛋白質(zhì)回收率、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率、酸溶性氮得率、灰分含量和分子質(zhì)量分布影響，確定了堿性絲氨酸酶解最適pH值時(shí)間維持30 min效果要好于3.5 h的效果。雖然國(guó)外對(duì)高F值寡肽酶解工藝條件優(yōu)化研究較少，但是采用固定化蛋白酶制備高F值寡肽的研究要領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)，固定化酶可重復(fù)使用，有利于降低高F值寡肽的制備成本，Pedroche等[13,35]用活化的瓊脂糖凝膠固定化胰蛋白酶、糜蛋白酶和羧肽酶為工具酶分別制備酪蛋白和蕓薹蛋白高F值寡肽。

2.2 高F值化

酶解法制備的高F值寡肽混合液含有大量游離芳香族氨基酸和少量其他游離氨基酸，對(duì)寡肽液進(jìn)行脫芳處理，即高F值化，才能提高寡肽的BCAA/AAA比值（F值＞20），目前常用的高F值化方法主要有吸附法和過(guò)濾分離法。

2.2.1 吸附法

根據(jù)寡肽液中的支鏈氨基酸和芳香族氨基酸對(duì)吸附介質(zhì)的吸附特性不同而分離，常用方法是活性炭吸附法，該方法成本低，非常適合工業(yè)化應(yīng)用[14]。國(guó)內(nèi)寡肽的高F值化處理主要采用活性炭吸附法，但是活性炭對(duì)氨基酸的吸附受氨基酸存在體系和氨基酸自身性質(zhì)影響，而且不同的活性炭種類(lèi)吸附氨基酸的特性也不同。鄭惠娜等[29]研究發(fā)現(xiàn)活性炭對(duì)馬氏珠母貝胰酶水解液中結(jié)合態(tài)芳香族氨基酸吸附作用強(qiáng)于游離態(tài)芳香族氨基酸，而且活性炭吸附作用促使水解液中小分子肽相對(duì)含量提高。趙謀明等[38]報(bào)道6 種不同活性炭對(duì)草魚(yú)蛋白水解液中支鏈氨基酸吸附情況，發(fā)現(xiàn)AK-220型活性炭對(duì)游離型芳香族氨基酸的吸附力要明顯優(yōu)于對(duì)支鏈氨基酸的吸附能力，而且吸附量的多少與氨基酸分子質(zhì)量大小相關(guān)，分子質(zhì)量大的吸附量相對(duì)較大。所以，采用活性炭吸附芳香族氨基酸需要進(jìn)行吸附條件的優(yōu)選，以達(dá)到酶解液中芳香族氨基酸最大吸附和支鏈氨基酸最小損耗的目的，如：劉靜波等[21]以O(shè)D220nm/OD280nm比值衡量寡肽液的F值，確定活性炭吸附蛋清蛋白寡肽液的最優(yōu)條件為炭液比1∶10、pH值為7、攪拌時(shí)間3 h、攪拌溫度50 ℃。

值得注意的是即使使用同一原料制備的寡肽液，因?yàn)槊附鈼l件不同，所選用活性炭種類(lèi)不同，以及吸附效果考查指標(biāo)的不同，均可能導(dǎo)致寡肽液的活性炭吸附條件不一定相同，如：王梅等[39]在比較了18 種活性炭（包括顆粒及粉狀活性炭）吸附玉米蛋白高F值寡肽混合物中的芳香族氨基酸能力基礎(chǔ)上，篩選出適宜的活性炭種類(lèi)，確定了活性炭與寡肽混合液比為1∶10、吸附溫度45 ℃、寡肽液pH值為2.5或2.8時(shí)可有效吸附芳香族氨基酸。而韓繼福等[40]以芳香族氨基酸的去除率和支鏈氨基酸的保留率為指標(biāo)，同樣研究活性炭吸附玉米蛋白寡肽液，得到的最優(yōu)吸附溫度為35 ℃，寡肽液pH 6.0時(shí)吸附效果最好。另外，筆者在金槍魚(yú)碎肉高F值寡肽制備中發(fā)現(xiàn)寡肽液經(jīng)活性炭吸附后不僅F值提高，而且對(duì)金槍魚(yú)碎肉高F值寡肽的脫色和脫苦也有非常好的效果[31-32]。

2.2.2 過(guò)濾分離法

依據(jù)高F值寡肽混合液中肽類(lèi)和游離氨基酸分子質(zhì)量不同，采用不同截留分子質(zhì)量的過(guò)濾分離法（超濾、凝膠過(guò)濾）將寡肽液分成不同級(jí)分，結(jié)合氨基酸分析計(jì)算F值，再判定哪個(gè)級(jí)分屬于高F值寡肽。國(guó)外學(xué)者常采用該方法完成寡肽液的高F值化，如：Pedroche等[35]用分級(jí)范圍為100～1 800 u的Bio-gel P2凝膠分離酪蛋白寡肽液，得到一個(gè)苯丙氨酸和色氨酸總量低于1.4%，F(xiàn)值為30.6的級(jí)分。另外，采用分段式過(guò)濾分離法可大大提高寡肽的F值，如：Bautista等[12]先用糜蛋白酶水解葵花球蛋白，切開(kāi)苯丙氨酸和色氨酸參與形成的肽鍵，然后用截留分子質(zhì)量為3 ku超濾膜去掉水解液中分子質(zhì)量大于3 ku組分，分子質(zhì)量小于3 ku的濾過(guò)液經(jīng)羧肽酶水解后用Sephadex G-15凝膠分離，結(jié)果得到分子質(zhì)量為750～3 500 u的SFPH-Ⅱ組分，經(jīng)分析該組分主要由小肽和游離氨基酸組成，F(xiàn)值高達(dá)74.8。

3 食物源蛋白高F值寡肽的應(yīng)用

3.1 保肝、護(hù)肝及肝性腦病的輔助治療

正常人血液的BCAA/AAA比值在3.5～4.0，因?yàn)楦尾〔∪朔枷阕灏被嵩诟闻K中代謝分解能力降低，結(jié)果在血液中大量積累導(dǎo)致BCAA/AAA比值低于2.5。對(duì)于肝功能衰竭病人，過(guò)量的胰島素促使血液中大量支鏈氨基酸進(jìn)入肌肉中代謝，結(jié)果血液中的BCAA/AAA比值降至1.0以下[41]。將高F值寡肽用于肝病患者的輔助營(yíng)養(yǎng)治療最早報(bào)道于1976年，雖然關(guān)于肝性腦病的發(fā)病機(jī)理目前還未完全闡明，但是提出的“氨基酸代謝失衡”學(xué)說(shuō)和“假性神經(jīng)遞質(zhì)”學(xué)說(shuō)均與支鏈氨基酸和芳香族氨基酸的代謝有關(guān)[3,34]。肝病、肝性腦病病人可以通過(guò)口服或者靜滴高F值制品方式平衡血漿中的氨基酸組成，達(dá)到改善血液中F值過(guò)低的病態(tài)模式[41]。谷文英[34]報(bào)道用10%玉米黃粉高F值寡肽液（F＞20）防治大鼠肝硬化（腹腔注射CCl4誘導(dǎo)），而且治療效果要略高于一種市售高F值氨基酸。王梅等[39]也報(bào)道高F值寡肽混合物喂食CCl4誘導(dǎo)的肝損傷大鼠，經(jīng)2 周治療后大鼠的常規(guī)血指標(biāo)和血清各酶的酶活性與對(duì)照組相近，恢復(fù)正常，而肝病組的各項(xiàng)指標(biāo)都大幅度高出對(duì)照組。在研究高支鏈氨基酸對(duì)慢性肝病早期階段影響研究中，Kuwahata等[42]發(fā)現(xiàn)高支鏈氨基酸喂食組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的結(jié)締組織生長(zhǎng)因子mRNA水平、肝細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞色素C的含量和凋亡Bax蛋白表達(dá)水平均顯著低于酪蛋白對(duì)照組，認(rèn)為高支鏈氨基酸可以通過(guò)減輕肝纖維化方式延緩CCl4誘導(dǎo)的慢性肝損傷。Muto等[43]在一項(xiàng)跟蹤調(diào)查646名失代償期肝硬化患者食用支鏈氨基酸2 年食療效果時(shí)發(fā)現(xiàn)：失代償期肝硬化患者通過(guò)食療方式每天攝入包括支鏈氨基酸在內(nèi)1.0～1.4 g蛋白質(zhì)和104.5～146.3 kJ/kg能量可以有效降低失代償期肝硬化進(jìn)一步發(fā)展為肝癌、食管曲張靜脈破裂及肝功能衰竭的幾率，顯著提高該類(lèi)患者血清白蛋白濃度，大大地提高了受試患者的生活質(zhì)量。

3.2 治療苯丙酮尿癥

苯丙酮尿癥（phenylketonuria，PKU）是一種遺傳性氨基酸代謝缺陷癥，通常在新生兒篩查中發(fā)現(xiàn)，由于患兒肝內(nèi)缺少苯丙氨酸羧化酶，導(dǎo)致正常攝入的苯丙氨酸不能在肝內(nèi)代謝為酪氨酸，只能在腎臟中轉(zhuǎn)化生成對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有損傷的苯酮酸和苯乙酸，結(jié)果會(huì)嚴(yán)重影響兒童的智力[44-45]。低苯丙氨酸含量食療法是目前治療PKU癥最有效的方法，王志新等[46]對(duì)確診為經(jīng)典型PKU的19例患兒進(jìn)行8～16個(gè)月低苯丙氨酸飲食治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)飲食治療患兒智商IQ值由治療前的44.8上升到61.6。李曉雯等[47]根據(jù)PKU癥患兒的年齡及體質(zhì)量制定低苯丙氨酸食譜，測(cè)定18例PKU患兒按照該食譜食療6個(gè)月后血苯丙氨酸含量均較食療前顯著降低，而其他必需氨基酸濃度較食療前則是明顯提高，且患兒體格發(fā)育狀況良好。對(duì)于年齡稍大PKU癥兒童、青少年和成人完全采用低苯丙氨酸食療法還是有一定困難的，van Calcar等[48]報(bào)道乳清к-蛋白營(yíng)養(yǎng)豐富，而且苯丙氨酸含量低，非常適合PKU癥患者食用，可以開(kāi)發(fā)乳清к-蛋白醫(yī)療食品和飲料來(lái)豐富PKU癥患者食物種類(lèi)。PKU癥患者也要考慮其他必需氨基酸患的攝入量，才能滿足身體營(yíng)養(yǎng)需要，Pimentel等[49]通過(guò)分析專(zhuān)門(mén)給PKU癥患者設(shè)計(jì)的16 種食物的蛋白質(zhì)含量和氨基酸種類(lèi)，尋找苯丙氨酸含量與食物蛋白及其他氨基酸之間是否存在某種關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)16 種食物中蒸米飯和土豆的苯丙氨酸含量最高，而且蛋白質(zhì)含量與一些特定氨基酸，如：組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸之間有高度線性相關(guān)性（r＞0.914 0)，提出可以通過(guò)測(cè)定蛋白含量方式來(lái)預(yù)測(cè)食物中這4種氨基酸的含量。雖然苯丙氨酸與酪氨酸無(wú)明顯的相關(guān)性，但與亮氨酸（r=0.984 2）、甲硫氨酸（r=0.981 1）、異亮氨酸（r=0.946 4）、脯氨酸（r=0.943 4）、組氨酸（r=0.927 5）和甘氨酸（r=0.913 2）之間均表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系。

3.3 抗疲勞、耐缺氧作用

高F值寡肽中的支鏈氨基酸纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸是唯一在肝外組織氧化代謝的必需氨基酸，主要氧化部位在肌肉，這些支鏈氨基酸分解產(chǎn)生ATP的效率高于其他氨基酸[50]。所以，高F值寡肽是快速生能型肽，通過(guò)體外補(bǔ)給高F值寡肽可直接向肌肉組織提供能量，快速緩解疲勞。王海波等[1]用F值21.7的玉米寡肽灌胃實(shí)驗(yàn)大鼠，測(cè)試大鼠在負(fù)重（按體質(zhì)量的3%）條件下游泳至衰竭時(shí)間要顯著高于對(duì)照組。此外，還發(fā)現(xiàn)飲用富含支鏈氨基酸飲料的小鼠體質(zhì)量增加顯著，運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)，耐熱、抗疲勞和耐缺氧能力均明顯地提高。王梅等[51]用玉米黃粉蛋白高F值寡肽喂食大鼠7 d后，按照大鼠體質(zhì)量的10%進(jìn)行負(fù)游泳至衰竭實(shí)驗(yàn)，結(jié)果喂食高F值寡肽組大鼠的游泳至衰竭時(shí)間平均為（101±14.4）s，而對(duì)照組（喂食標(biāo)準(zhǔn)飼料）的游泳至衰竭時(shí)間只有（75±3.7）s，說(shuō)明玉米黃粉高F值寡肽具有非常明顯的抗疲勞作用。金宏等[52]給實(shí)驗(yàn)大鼠補(bǔ)充5%高支鏈氨基酸（BCAA）飼料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充BCAA可明顯提高大鼠游泳存活率，抑制游泳運(yùn)動(dòng)后大鼠的血乳酸濃度、LDH活力、骨骼肌LPO的升高幅度，抑制骨骼肌LDH活力和膜流動(dòng)性下降的趨勢(shì)，并且BCAA還可增加15N-Gly在骨骼肌蛋白質(zhì)中的滯留時(shí)間，得出BCAA是通過(guò)改善運(yùn)動(dòng)后骨骼肌線粒體功能，從而改善運(yùn)動(dòng)性疲勞，提高了大鼠的運(yùn)動(dòng)耐力。張鐵華等[53]用添加玉米蛋白粉高F值寡肽（F值21.7）的酸乳灌胃小鼠，結(jié)果實(shí)驗(yàn)組小鼠的缺氧存活時(shí)間、小鼠游泳時(shí)間、肝糖原含量均較對(duì)照組顯著提高，而血乳酸含量則是趨于游泳前水平。Monteiro等[54]通過(guò)研究支鏈氨基酸對(duì)大鼠孕前和孕后的耐力衰竭時(shí)間和乳汁分泌影響，得出喂食支鏈氨基酸對(duì)孕期大鼠可以起到強(qiáng)身健體作用。在一項(xiàng)由12名男性志愿者參加的肌肉運(yùn)動(dòng)損傷實(shí)驗(yàn)研究中，Howatson等[55]報(bào)道志愿者在進(jìn)行肌肉損傷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后口服高支鏈氨基酸可以減少肌肉疲勞和損傷程度，并且能夠加速損傷肌肉的恢復(fù)。3.4 抗氧化、防衰老作用

當(dāng)生物體內(nèi)自由基產(chǎn)生量大于清除量時(shí)，多余的自由基會(huì)攻擊體內(nèi)細(xì)胞和臟器，加速生物體的衰老進(jìn)程，并且還易誘發(fā)與自由基有關(guān)的各種疾病產(chǎn)生[56]。高F值寡肽中疏水性氨基酸：纈氨酸、亮氨酸和異亮氨基酸相對(duì)含量高，不僅游離態(tài)的纈氨酸、亮氨酸和異亮氨基酸具有清除自由基作用，而且肽段中疏水性氨基酸有助于在肽段的羧基端形成疏水性尾部，提高肽在脂類(lèi)中的溶解度，進(jìn)而提高抗氧化能力[56-57]。鄭惠娜等[58]通過(guò)體外抗氧化模型證實(shí)馬氏珠母貝高F值寡肽對(duì)羥自由基、DPPH自由基和超氧陰離子自由基均具有一定的清除能力，其中10 mg/mL的馬氏珠母貝高F值寡肽對(duì)上述3種自由基的清除率分別為60.8%、50.8%、44.2%。而在高F值寡肽抗衰老研究中，王世巍等[59]通過(guò)給小鼠灌胃不同濃度蛋清高F值寡肽液，測(cè)定灌胃30 d和90 d后小鼠皮膚中羥脯氨酸含量的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蛋清高F值寡肽可以明顯提高小鼠皮膚中羥脯氨酸含量，其中以濃度為10%的蛋清高F值寡肽效果最佳。Ichikawa等[60]用大鼠肝硬化模型（CCl4誘導(dǎo)）研究高支鏈氨基酸對(duì)肝抗氧化基因的激活修復(fù)作用，分析與肝DNA氧化損傷修復(fù)有關(guān)的一種關(guān)鍵酶8羥-基鳥(niǎo)嘌呤DNA糖苷酶1（OGG1）表達(dá)水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該修復(fù)酶的mRNA表達(dá)水平在高支鏈氨基酸動(dòng)物組要顯著高于對(duì)照組，而且在肝中央靜脈附近OGG1陽(yáng)性細(xì)胞量要明顯增多，說(shuō)明高支鏈氨基酸對(duì)肝內(nèi)抗氧化基因有激活作用。

3.5 其他生物活性

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道高F值寡肽（或高支鏈氨基酸混合液）還有降低神經(jīng)生長(zhǎng)因子損傷[61]、修復(fù)空間記憶和提高大腦神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子[62]等生物活性。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)食物源蛋白高F值寡肽的制備工藝研究較全面，在寡肽液的高F值化處理中投入較多精力研究活性炭脫芳條件，并積極探索高F值寡肽在抗疲勞、抗氧化等方面的生物活性。相比較而言，國(guó)外學(xué)者則對(duì)高F值寡肽用于不同病態(tài)人群的保肝、護(hù)肝和肝性腦病輔助治療方面進(jìn)行了長(zhǎng)期跟蹤調(diào)查，而國(guó)內(nèi)在此方面的報(bào)道還稍顯不足。因?yàn)楦逨值寡肽的氨基酸組成特點(diǎn)，決定該寡肽混合物是一類(lèi)有多重活性的生物肽，筆者將高F值寡肽研究發(fā)展趨勢(shì)概括為以下三方面：

4.1 制備原料多樣化

不斷開(kāi)發(fā)來(lái)源豐富、價(jià)格低的食物源蛋白或蛋白加工副產(chǎn)物，特別是支鏈氨基酸總量高的食源性蛋白用于高F值寡肽生產(chǎn)?？山Y(jié)合我國(guó)各地食物源蛋白資源特點(diǎn)，建立高F值寡肽制備原料信息庫(kù)，根據(jù)各原料的氨基酸組成特點(diǎn)選擇合適的制備原料。

4.2 吸收機(jī)制

在高F值寡肽液如何被小腸吸收利用的研究中，雖然鄭惠娜等[63]以馬氏珠母貝高F值寡肽為測(cè)試肽，采用人結(jié)腸癌細(xì)胞Caco-2單層細(xì)胞模型模擬人體外腸道吸收，研究發(fā)現(xiàn)該寡肽液在Caco-2單層細(xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)存在外排泵作用，而且部分寡肽在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中能夠被細(xì)胞中存在的代謝酶所代謝。但是，高F值寡肽被人體吸收后，通過(guò)何種途徑實(shí)現(xiàn)體內(nèi)其他生物活性，如：抗氧化、抗衰老等等還有待于進(jìn)一步深入研究。

4.3 理化特性和食品功能性

食物源蛋白高F值寡肽可以作為一種功效成分添加到食品中，不僅能夠用于肝病病人的食療，而且還可以發(fā)揮其他生物活性作用。因此，高F值寡肽的理化特性和食品功能性均需要進(jìn)行系統(tǒng)分析，揭示高F值寡肽與其他食品成分之間是否存在相互作用，為高F值寡肽保健食品的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

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Progress in Preparation and Application of High Fischer Ratio Oligopeptides Derived from Food Protein Source

WEI Rong-bian1, HUANG Cheng2, LUO Hong-yu2, SONG Ru2,*
(1. College of Marine Science and Technology, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China; 2. College of Food Science and Pharmacy, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China)

Oligopeptide is usually composed of 3 to 9 amino acids. High Fischer ratio oligopeptide is one kind of peptide mixture with a molar ratio of branched-chain amino acids (Leu, Ile and Val) to aromatic amino acids (Phe, Trp and Tyr) higher than 20. High Fischer ratio oligopeptides have been reported to have multi-physiological functions. This paper reviews recent advances in raw material selection, preparation and physiological functions of high Fischer ratio oligopeptides derived from food protein source. Meanwhile, potential future research directions are discussed.

food protein source; high Fischer ratio; oligopeptides; enzymatic hydrolysis; physiological activities

TS202.1

A

1002-6630（2014）15-0289-06

10.7506/spkx1002-6630-201415058

2013-10-09

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專(zhuān)項(xiàng)（201305013）；國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31301568）；

浙江海洋學(xué)院科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目

韋榮編（1974—），男，講師，博士，研究方向?yàn)楹Ｑ笊镔Y源綜合利用。E-mail：apwapw@126.com

*通信作者：宋茹（1976—），女，副教授，博士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與貯藏、食品化學(xué)與營(yíng)養(yǎng)支持。E-mail：rusong@zjou.edu.cn