我國食源性ACE抑制肽的研究進展

侯婷，劉皓

（天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300350）

我國食源性ACE抑制肽的研究進展

侯婷，劉皓

（天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300350）

我國科研工作者已對ACE抑制肽進行了一系列的研究。主要從食源性ACE抑制肽的蛋白來源、預(yù)處理、制備、分離純化和加工利用等方面進行綜述。

ACE抑制肽；蛋白來源；預(yù)處理；制備；分離純化；加工利用

1 食源性ACE抑制肽概述

ACE抑制肽，即血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽（ACEIP，Angiotensin Converting Enzyme Inhibitory Peptides）是一些具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）活性的多肽物質(zhì)，這些多肽的氨基酸序列和肽鏈長度各有不同，但都具有類似的功能，即有降血壓的功能，所以又稱為降血壓肽。目前，已有許多化學(xué)合成的ACE抑制劑應(yīng)用于臨床，但是臨床反饋這類藥有一定的副作用，易損害腎功能，且作用時間不長，停藥后有血壓反彈現(xiàn)象。國內(nèi)外研究表明，ACE抑制肽只對高血壓患者起降壓作用，對血壓正常者無降壓作用，因而不會產(chǎn)生過度降壓現(xiàn)象，安全性很高，因此備受科研人員和社會各界的關(guān)注。

我國科研工作者現(xiàn)在已對食源性ACE抑制肽進行了一系列的研究，分別以多種食用蛋白質(zhì)為原料，通過酶解、發(fā)酵或直接提取等方式獲得對ACE具有抑制活性的肽類物質(zhì)，這些肽雖然在結(jié)構(gòu)上不盡相同，但它們都通過體外實驗確認(rèn)對血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）有抑制作用，即都可能在臨床上實現(xiàn)降血壓的功能，成為新型營養(yǎng)保健食品原材料。

2 蛋白來源

食源性ACE抑制肽主要通過分解食源性蛋白質(zhì)而獲得，生產(chǎn)主料的可食用、安全性使產(chǎn)成品的安全性有了前提保障，避免了由于化工原料殘存帶來的可能危害，但是另一方面，由于食品成分復(fù)雜和生成物的不確定性會增大ACE抑制肽分離提純的難度。

近幾年，我國科研工作者不斷嘗試采用乳蛋白、動物蛋白、植物蛋白等作為原料制備食源性ACE抑制肽，如表1所示。

表1 制備食源性ACE抑制肽的蛋白來源Table1 Protein sourcesof ACE inhibitory peptidesderived from food

通過分析發(fā)現(xiàn)，有很多食源性ACE抑制肽的制備都使用了食品加工下腳料或殘渣，例如：鯽魚加工下腳料[1]、鮰魚皮[2]、蝦仁加工蝦副產(chǎn)物[3]、芝麻餅粕[4]、大豆粕[5]和米糠[6]等，這一方面可以降低生產(chǎn)ACE抑制肽的成本和產(chǎn)品價格；另一方面，有利于企業(yè)充分利用資源，提高經(jīng)濟效益，同時，也有利于環(huán)境保護。

3 預(yù)處理

制備ACE抑制肽時，通常需要對原材料進行預(yù)處理。一般需要加水，并攪拌均勻，有時為使物料顆粒度變小，疏松度增加，可以進行粉碎機粉碎并過篩，有利于提升后期反應(yīng)充分性。

有研究將超聲波技術(shù)應(yīng)用在預(yù)處理環(huán)節(jié)。王振斌等用超聲波預(yù)處理芝麻餅粕制備ACE抑制肽[4]，發(fā)現(xiàn)超聲波預(yù)處得到的ACE抑制肽的抑制活性較常規(guī)有所提高。毛麗等用超聲預(yù)處理脫脂小麥胚芽制備ACE抑制肽[33]，結(jié)果表明，超聲波預(yù)處理可以顯著提高酶解產(chǎn)物的ACE抑制活性。究其原因可能是：首先，超聲波處理物料時使介質(zhì)中產(chǎn)生的氣泡發(fā)生破裂，釋放出的大量能量使物料細(xì)胞破裂，細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)流出，提高了介質(zhì)中的蛋白含量，有利于后期的蛋白質(zhì)分解反應(yīng)。其次，可能是蛋白質(zhì)大分子在超聲波作用下，產(chǎn)生激烈而快速變化的機械運動，引起蛋白質(zhì)大分子的斷裂，從而加速了高分子物質(zhì)的降解。另外，可能在超聲波作用下蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，某些與酶作用敏感的的活性部位暴露更多，從而有效提高底物與酶的結(jié)合，表現(xiàn)為ACE抑制活性的提高。

4 制備

食源性ACE抑制肽的制備以發(fā)酵和酶解兩種方式為主。以食材為原料通過發(fā)酵或酶作用分解高分子蛋白，降低蛋白質(zhì)分子質(zhì)量，盡可能得到分子量較小的活性肽，其中包括ACE抑制肽。

酶解可分為單酶酶解和復(fù)合酶酶解。單酶酶解常用到的酶有堿性蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶等。單酶酶解時由于酶所固有的酶切位點相對穩(wěn)定，從而使生成的ACE抑制肽具有一定的局限性。復(fù)合酶對蛋白進行作用時，由于各種酶具有不同的切位點，可以進行互補切割，從而有可能生成更豐富的ACE抑制肽，并提高ACE抑制肽的抑制活性。目前，已有采用兩種或兩種以上的蛋白酶順次或同時水解蛋白制備ACE抑制肽的研究。例如：黃嘉成、彭喜春用木瓜蛋白酶與堿性蛋白酶先后處理沙丁魚制備ACE抑制肽[34]。王晶晶等選用動物蛋白水解酶和風(fēng)味酶（5∶1）同時水解沙丁魚制備ACE抑制肽[11]。比較而言，單酶酶解條件的確定相對容易，工藝加工控制簡化，確定復(fù)合酶酶解條件時需要考慮更多相互影響因素，較復(fù)雜，工藝控制要素較多。

相對于酶解時需要考慮酶種類、酶活性、添加量，底物濃度、pH值、時間、溫度、滅酶等諸多因素，通過發(fā)酵產(chǎn)生ACE抑制肽相對好控制。發(fā)酵時主要考慮菌種、發(fā)酵的溫度、時間，但是通常發(fā)酵比酶解需要更長的生產(chǎn)時間。例如：張秋紅用植物乳桿菌發(fā)酵羊乳生產(chǎn)ACE抑制肽[8]；韓冬雪發(fā)酵牛肉獲得ACE抑制肽[19]。

5 分離純化

制備完成的發(fā)酵液或酶解液需要進一步分離純化，一般的工藝環(huán)節(jié)有超濾、離子交換層析、凝膠色譜層析、反相高效液相色譜、真空冷凍干燥。

超濾是現(xiàn)在普遍采用的工藝，用超濾除去不溶底物、分子量較大的蛋白質(zhì)和肽類以獲得目標(biāo)短肽。由于ACE抑制肽分子量相對較小，所以可以選用3 kD以下的超濾膜，為了保證超濾效果，經(jīng)常從10 kD～1.5 kD逐級超濾。凝膠色譜層析可根據(jù)分子大小，將混合物通過多孔的凝膠床而達(dá)到分離目的。使用的凝膠種類主要有交聯(lián)葡聚糖凝膠，聚丙烯酰胺凝膠，瓊脂糖凝膠等。因為制備液中經(jīng)常有鹽分存在，可通過離子交換層析，洗脫去除鹽類物質(zhì)，有利于ACE抑制肽的進一步分離純化。真空冷凍干燥可以使提取液在低溫下凍結(jié)，然后在真空條件下使其中的水分直接升華成氣態(tài)，最終實現(xiàn)脫水干燥，通過這一過程，在實現(xiàn)干燥的同時保證了ACE抑制肽的活性。

6 加工利用

目前，已有一些研究不局限于僅制備得到ACE抑制肽，而是探尋ACE抑制肽的進一步加工利用方式，其中膠囊和微膠囊化是主要趨勢。微膠囊是直徑為微米級的微細(xì)膠囊，由芯材和壁材組成，它能包封和保護其囊芯內(nèi)的固體或液體微滴。通過微膠囊技術(shù)處理分離純化后的ACE抑制肽成品可以有效地隔離保護活性成分，提高其穩(wěn)定性，便于貯藏和運輸，有利于長期保存，有利于異味的隔離，同時也可以控制有效成分的釋放。遲玉杰等采用噴霧冷凝法制備蛋清源ACE抑制肽微膠囊[21]。羅麗娟以玉米微孔淀粉吸附ACE抑制肽為芯材，以魚鱗明膠為壁材，通過噴霧干燥法制備ACE抑制肽淀粉微膠囊[1]。

7 展望

食源性ACE抑制肽具有降血壓功能，不像化學(xué)合成藥物對人體產(chǎn)生副作用，安全性好，若將食源性ACE抑制肽作為食品添加劑或制成各種保健食品，對于豐富高血壓患者的食物種類和輔助控制高血壓將有著重要意義，具有良好的應(yīng)用價值和社會效益。另一方面，我國有豐富的動植物蛋白資源，還有大量食品加工產(chǎn)生的下腳料和殘渣，這些都可能成為食源性ACE抑制肽的原料來源，有利于提高資源利用的附加值，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和市場價值。因此，ACE抑制肽在我國具有巨大的潛在市場。

[1]羅麗娟．ACE抑制肽的制備及肽的微膠囊化[D]．南昌:南昌大學(xué), 2015

[2]宋華曾,畢琳,呂順,等．鮰魚皮明膠ACE抑制肽降血壓活性的研究[J]．現(xiàn)代食品科技,2014(2):78-83

[3]左琦,吳秉宇,張建華,等．特異性蛋白酶酶解蝦副產(chǎn)物制備ACE抑制肽[J]．食品工業(yè)科技,2014(10):181-185

[4]王振斌,陳兵兵,劉加友,等．超聲波和微波技術(shù)在芝麻餅粕ACE抑制肽制備中的應(yīng)用[J]．中國糧油學(xué)報,2015(10):100-106

[5]溫雪琴,劉屾,黃弢,等．大豆粕堿性蛋白酶水解肽及ACE抑制活性的研究[J],食品研究與開發(fā),2014(9):9-12

[6]翟愛華．高活性米糠蛋白ACE抑制肽的制備及降血壓效果研究[D]．沈陽:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),2015

[7]李云．乳源酵母發(fā)酵牛乳產(chǎn)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制肽的研究[D]．杭州:浙江大學(xué),2015

[8]張秋紅．植物乳桿菌發(fā)酵羊乳產(chǎn)ACE抑制肽優(yōu)化及分離純化[D]．西安:陜西科技大學(xué),2014

[9]周慧敏,劉琛,郭宇星,等．固定化瑞士乳桿菌蛋白酶酶解乳清蛋白生產(chǎn)ACE抑制肽的條件優(yōu)化[J]．食品科學(xué),2015(7):61-65

[10]周曉晴,羅麗娟,黃飛龍,等．利用鯽魚加工下腳料酶解制備ACE抑制肽的工藝優(yōu)化[J]．食品與機械,2016(3):169-173

[11]王晶晶,吉薇,吉宏武,等．遠(yuǎn)東擬沙丁魚酶解產(chǎn)物的降血壓效果評價及其ACE抑制肽的分離純化與鑒定[J]．食品與發(fā)酵工業(yè), 2016(4):63-68

[12]張朋,賀卯蘇,遲長鳳,等．金槍魚碎肉蛋白降壓肽的酶解制備及活性研究[J]．海洋與湖沼,2014(5):1092-1098

[13]黃瑩瑩．固定化酶制備牡蠣ACE抑制肽及抗氧化肽[D]．哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2013

[14]李偉偉,李八方,胡靖,等．沙海蟄ACE抑制肽制備酶解條件研究[J]．農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2014(6):4-7

[15]顧偉,徐永健．大海馬ACE抑制肽制備及其抗氧化能力的測定[J]．食品工業(yè)科技,2016(5):201-206

[16]晨戎．酶解馬氏珍珠貝蛋白制備ACE抑制肽的研究[D]．廣州:華南理工大學(xué),2014

[17]袁曉晴,孫耀軍,劉紅梅．酶解鳙魚魚肉蛋白制備ACE抑制肽工藝參數(shù)優(yōu)化[J]．食品工業(yè)科技,2014(20):213-216

[18]雷亞君,唐亞麗,盧立新．初步探究酶法制備草魚魚皮膠原蛋白ACE抑制肽[J]．飼料工業(yè),2014(8):50-53

[19]韓冬雪．發(fā)酵牛肉火腿中ACE抑制肽的提取和鑒定[D]．大慶:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),2015

[20]陳昌琳,李誠,付剛,等．酶解法制備豬肩胛骨降血壓肽[J]．食品工業(yè)科技,2014(18):211-215

[21]遲玉杰,趙英,遲媛,等．一種蛋清源ACE抑制肽微膠囊的制備方法:201410839188.9[P]．2015-04-22

[22]程緣,趙英,遲玉杰,等．脫鹽、超濾處理卵白蛋白源ACE抑制肽及其理化性質(zhì)的研究[J]．現(xiàn)代食品科技,2015(10):203-209

[23]李風(fēng)娟,劉婉璐,方元元,等．枯草芽孢桿菌發(fā)酵大豆過程中水提物的ACE抑制活性的變化[J]．天津科技大學(xué)學(xué)報,2015(3):24-28

[24]張國治,李若昀,白歌,等．用2709堿性蛋白酶水解醇洗花生蛋白制備血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制肽[J]．河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2016(2):64-71

[25]李鵬．開心果中血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制肽的制備、構(gòu)效關(guān)系和抑制機理研究[D]．上海:華東理工大學(xué),2014

[26]姜莉,徐懷德,李艷伏．酶解核桃蛋白制備ACE抑制肽及其功能特性研究[J]．中國食品學(xué)報,2015(2):79-85

[27]伍強,孫樂常,蔡秋鳳,等．利用藻紅蛋白制備ACE抑制肽和抗氧化肽的研究[C]．全國第二屆海洋與陸地多糖多肽及天然創(chuàng)新藥物研發(fā)學(xué)術(shù)會議論文集,2015

[28]蓋夢,張美莉．液態(tài)發(fā)酵法制備燕麥ACE抑制肽的優(yōu)化[J]．食品工業(yè),2015(1):156-160

[29]張豐香．混合溶劑提取亞臨界花生粕中蛋白及制備ACE抑制肽的研究[D]．鄭州:河南工業(yè)大學(xué),2015

[30]劉振春,韓宇,孫慧娟,等．超聲波輔助酶法制備綠豆ACE抑制肽的工藝研究[J]．西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2014(8): 125-131

[31]任曉鋒,馬海樂,賈俊強,等．掃頻超聲波預(yù)處理對麥胚蛋白制備ACE抑制肽的影響[J]．中國食品學(xué)報,2015(8):101-107

[32]鄒平,何國慶,吳建平．基于生物信息學(xué),QSAR及分子對接的菜籽ACE抑制肽篩選[J]．食品工業(yè)科技,2014(17):71-74

[33]毛麗,馬海樂,潘忠禮,等．超聲預(yù)處理對脫脂小麥胚芽酶解制備ACE抑制肽的影響[J]．食品工業(yè)科技,2016(12):200-205

[34]黃嘉成,彭喜春．雙酶法制備沙丁魚ACE抑制肽的工藝研究[J]．食品工業(yè)科技,2015(18):295-300

Studies on ACE Inhibitory Peptide Derived from Food Protein in China

HOU Ting，LIUHao
（Tianjin Modern Vocational Technology College，Tianjin 300350，China）

Chinese researchershavemadea seriesof research on ACE inhibitory peptides.The protein sources，pretreatment，preparation，purification and processing of ACE inhibitory peptides derived from food were reviewed.

ACE inhibitory peptides；protein sources；pretreatment；preparation；purification；processing

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.051

2016-09-26

侯婷（1980—），女（漢），講師，碩士研究生/學(xué)士，主要從事食品專業(yè)教學(xué)和研究工作。