大豆蛋白酶解產(chǎn)物功能特性的研究進展

張四銀

摘 要：總結(jié)了大豆蛋白酶解產(chǎn)物功能特性，主要闡述了大豆蛋白酶解產(chǎn)物的生物活性肽功能特性、輕度酶解產(chǎn)物功能特性以及苦味肽，并作出了展望。

關(guān)鍵詞：大豆蛋白酶解產(chǎn)物 生物活性肽 輕度酶解 苦味肽 功能特性

由于大豆蛋白的高營養(yǎng)價值和低成本使它在食品工業(yè)上的應(yīng)用日益廣泛，在過去十年里，大豆蛋白開始應(yīng)用到咖啡增白劑、乳品飲料、蛋黃醬和可食用膜等產(chǎn)品當(dāng)中。然而，大豆蛋白本身的溶解性，熱穩(wěn)定性，乳化性和起泡性限制了它在某些食品中的應(yīng)用。通過蛋白酶水解來改善大豆蛋白的功能特性是目前比較可行的方法之一，以下將對酶解所產(chǎn)生的不同分子量的產(chǎn)物特性進行具體闡述。

1 生物活性肽功能特性

大豆活性肽的分子量范圍大多在500～2000之間，大部分可以直接被人體吸收。在較寬的pH范圍內(nèi)有很好的溶解性，持水能力比原蛋白有很大提高。其生物活性主要有以下幾個方面。

1.1 降血脂和膽固醇

國外專家研究指出，增加膳食中大豆活性肽含量，可以降低血清膽固醇濃度。在小鼠喂飼試驗中，添加大豆活性肽有利于降低極低密度脂蛋白合成，從而促進肝臟載脂蛋白的合成，防止脂肪在肝臟的積累，促進脂肪的運輸和代謝。

1.2 抗氧化活性

大豆活性肽的抗氧化活性明顯高于大豆蛋白本身。酶解是提高大豆蛋白抗氧化性的有效方法之一，大豆活性肽的抗氧化性是多肽氨基酸序列的一種本質(zhì)特性。不同的酶，其水解專一性不同，導(dǎo)致水解產(chǎn)物的抗氧化性也不同。大豆活性肽對小鼠體內(nèi)脂肪過氧化抑制作用強于酪蛋白活性肽，在對紅血球抗氧化防御能力的提高方面與酪蛋白活性肽相當(dāng)，可增強紅血球?qū)ψ杂苫墓舻挚棺饔谩?/p>

1.3 低過敏原性

很多食物中由于過敏原的存在，會導(dǎo)致一些特異性過敏反應(yīng)，如一些皮膚病、呼吸道疾病甚至過敏性休克就是由于這個原因所引起。大豆蛋白中也存在著過敏原，但已有研究表明，蛋白降解是降低或消除過敏原的有效方法。通過酶免疫測定法對大豆活性肽的抗原性進行測定，結(jié)果指出，活性肽抗原性比大豆蛋白降低1%～2%。

1.4 降血壓

血壓在血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）的作用下進行調(diào)節(jié)，血管緊張素I不具有活性，在ACE作用下可以轉(zhuǎn)變?yōu)檠芫o張素Ⅱ。血管緊張素Ⅱ具有收縮血管平滑肌的功能，從而引起血壓的升高。大豆蛋白活性肽可以抑制ACE的活性，防止血管平滑肌收縮，實現(xiàn)降低血壓的目的。而且，對于正常血壓的人體，大豆活性肽不會起到降血壓作用。在膳食中加入大豆活性肽，可以起到維持正常血壓的目的。

1.5 促進體能恢復(fù)

運動員在運動時，由于對能量的需求，體內(nèi)會發(fā)生蛋白質(zhì)合成抑制，肌蛋白降解增加，氨基酸氧化作用和葡萄糖異生作用的增加，利于能量的產(chǎn)生。運動中和運動后蛋白質(zhì)的補充，均可以補充體內(nèi)蛋白質(zhì)的消耗。大豆活性肽可直接被人體吸收、迅速利用，減少了運動員體內(nèi)肌蛋白的降解，維持體內(nèi)正常蛋白質(zhì)的合成，減輕由于運動所帶來的一系列疲勞效應(yīng)，起到抗疲勞效果。

2 輕度酶解產(chǎn)物功能特性

大豆蛋白經(jīng)輕度酶解以后，部分肽鍵被切斷，分子量從幾千到幾萬不等。肽鏈分子構(gòu)象發(fā)生了一定程度的變化，一些被包埋的基團釋放出來。不同酶對大豆蛋白的酶解作用不同，因此所產(chǎn)生的水解產(chǎn)物的功能特性也不同。

2.1 溶解性

溶解性的增加是大豆蛋白部分水解所引起的最劇烈變化之一。酶解后的蛋白產(chǎn)物在較寬的pH范圍內(nèi)有很好的溶解性，尤其在酸性條件下的溶解性明顯提高。不同酶的水解產(chǎn)物，其溶解性不同。用堿性蛋白酶和胰蛋白酶水解的大豆分離蛋白產(chǎn)物，其溶解性要比胰凝乳蛋白酶和粗制凝乳酶效果好。在pH4.5時，胰蛋白酶和堿性蛋白酶水解物溶解性相近，但在pH7.0時，胰蛋白酶水解物的溶解性比堿性蛋白酶水解物高得多。水解物分子大小的減小、一些新暴露出來的離子化氨基和羧基和親水基團是溶解性提高的根本原因。

2.2 持水性

蛋白質(zhì)的持水性與水分活度相關(guān)，水分活度0.6～0.9之間，水解后的大豆蛋白持水性是原蛋白的2～3倍。大豆蛋白包含大量可電離的親水氨基酸，如谷氨酸和門冬氨酸等，它們的吸水量是不可電離親水氨基酸的3倍左右。在原蛋白中，這類基團被埋藏在分子內(nèi)部，不能夠與水分子接觸。通過酶水解以后，肽鏈構(gòu)象變化，這類基團移到分子表面，與水分子接觸，從而提高了蛋白質(zhì)的持水性。因此，大豆蛋白水解物可用作持水劑來保持食品中的水分和改善食品質(zhì)構(gòu)。

2.3 凝膠性

凝膠性指蛋白質(zhì)形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，保持一定的膠體形態(tài)，具有一定的機械強度和粘彈性。在一定的外部條件下，蛋白質(zhì)分子間作用增強，蛋白質(zhì)與水分子之間作用減弱，就會導(dǎo)致凝膠的形成。酶水解作用會降低大豆蛋白的凝膠特性。因為經(jīng)過酶解處理，大豆蛋白水解物的疏水性降低，表面靜電荷增加，削弱了蛋白質(zhì)之間的凝集作用，抑制了凝膠的形成。在某些工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中，凝膠性的降低使得大豆蛋白即使經(jīng)過熱處理過程仍能較好的保持其流動特性，利于工業(yè)生產(chǎn)。

2.4 乳化性

由于蛋白質(zhì)分子包含親水和親油基團，可用作表面活性劑，其在極性-非極性表面定向排列可降低界面間的表面張力。蛋白質(zhì)乳化過程包括3個連續(xù)步驟：①蛋白質(zhì)分子擴散和連接到界面；②被吸附蛋白質(zhì)分子的擴散和展開；③被吸附蛋白質(zhì)分子在界面的重新排列。衡量蛋白質(zhì)乳化性的指標(biāo)主要有乳化活性，乳化能力和乳化穩(wěn)定性。水解度和體系的pH是影響蛋白質(zhì)乳化性的兩個主要參數(shù)。在某一適當(dāng)?shù)乃舛群蚿H條件下，蛋白質(zhì)具備最佳的乳化性。

2.5 起泡性

泡沫是由連續(xù)的液體相和分散的氣體相組成的雙相膠狀系統(tǒng)；攪打、振蕩和噴射是制造食品泡沫的常用方法。衡量泡沫的兩個重要指標(biāo)是泡沫體積和泡沫穩(wěn)定性；適合起泡的蛋白質(zhì)分子特性與適合乳化的蛋白質(zhì)分子特性相似；限制性大豆蛋白水解會提高其起泡性。但水解產(chǎn)物的起泡能力與泡沫穩(wěn)定性不一定會同時增加，這與蛋白質(zhì)水解度和具體多肽鏈的氨基酸組成有關(guān)。在大豆蛋白水解產(chǎn)物中，一些大分子肽鏈或未水解蛋白質(zhì)分子的疏水效應(yīng)或空間位阻效應(yīng)會抑制其它蛋白質(zhì)分子的起泡特性。

3 苦味肽

酶水解大豆蛋白常常會產(chǎn)生具有苦味的水解產(chǎn)物，這主要是一些強疏水性的苦味肽分子由于酶解反應(yīng)的進行而不斷產(chǎn)生。目前已有大量的來自大豆蛋白水解產(chǎn)生的苦味肽分子被分離鑒定。在水解度達(dá)到15%時，即在高分子量部分的低分子量區(qū)域，苦味開始出現(xiàn)。隨著水解物分子量的逐漸減小，苦味逐漸增加。進入小分子量部分區(qū)段，苦味強度達(dá)到最大值。對小分子量部分進行反向高效液相色譜分析，結(jié)果表明，低疏水性的肽鏈分子苦味較輕，但具有其它風(fēng)味如酸味和咸味等。高疏水性肽鏈分子具有明顯苦味，主要由3～6個氨基酸殘基組成。

4 展望

大豆蛋白是一種功能性蛋白質(zhì)，具有很好的營養(yǎng)價值。由于本身一些物化特性的局限限制了它在工業(yè)中的應(yīng)用?？煽孛附饪梢愿纳拼蠖沟鞍椎囊恍┕δ芴匦?。但到目前位置，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能性關(guān)系的模型并不完善，我們?nèi)孕枰M一步了解它們之間的關(guān)系。大豆生物活性肽對人體的免疫功能的提高，目前的研究仍不夠細(xì)致，有待于進一步的研究和開發(fā)。

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