淺談小分子大豆肽的生物活性與制備工藝

文雯 胡家棟 郝乾坤 胡莉娟

摘 要：小分子大豆肽是大豆蛋白經(jīng)水解得到的分子量較小的多肽混合物。它具多種生物活性，隨著科技進(jìn)步，有望應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，但是目前小分子大豆肽存在水解得率低而制備成本高等問(wèn)題，本文綜述了其生物活性和制備工藝，為其進(jìn)一步產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了參考。

關(guān)鍵詞：小分子大豆肽;生物活性;制備工藝;研究進(jìn)展

大豆中含有30%～60%的蛋白質(zhì)，是最受老百姓喜食的農(nóng)產(chǎn)品之一。小分子大豆肽是由大豆蛋白水解后得到的分子量小于1000Da的多肽，通常由3～6個(gè)氨基酸組成，同時(shí)還含有少量糖類、無(wú)機(jī)鹽等成分[1-3]。小分子大豆肽屬于植物蛋白肽，不僅來(lái)源豐富還價(jià)格低廉，無(wú)豆腥味、澄明度高、溶解性好、高營(yíng)養(yǎng)易吸收。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，小分子大豆肽成為了目前新藥和功能性食品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本文對(duì)小分子大豆肽的生物活性和制備工藝兩方面的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜合論述，旨在為小分子大豆肽的作用機(jī)制、生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供參考。

1 小分子大豆肽的生物活性

1.1 降血壓活性

血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）是治療高血壓的理想靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)純天然大豆蛋白的7S和11S球蛋白中含有3個(gè)可抑制ACE活性的片段，具有潛在降壓活性[4]。人們已經(jīng)通過(guò)HPLC、離子交換色譜、RP-HPLC以及凝膠層析色譜等方法從大豆水解產(chǎn)物或者大豆蛋白中分離提取得到具有ACE抑制活性的短肽[5]，發(fā)現(xiàn)其一方面降低ACE對(duì)舒緩激肽的破壞作用，一方面抑制可使血壓升高的血管緊張素Ⅱ的生成，進(jìn)而防止血管末梢收縮以達(dá)到降低血壓的效果[6]。王升光等[7]通過(guò)L-NNA致大鼠高血壓模型，采用連續(xù)灌胃給藥方式，通過(guò)大鼠血壓測(cè)定儀間接測(cè)定大鼠微動(dòng)脈的收縮壓發(fā)現(xiàn)大豆肽高劑量組與卡托普利組效果相當(dāng)WANG等[8]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)以大豆分離蛋白為底物，用堿性蛋白酶進(jìn)行酶解，所產(chǎn)生的小分子大豆肽具有較高的抑制ACE活性。Kuba等[9]從大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白的酶解產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)兩種降壓肽在體外消化后降壓活性保留甚至顯著增強(qiáng)。

1.2 抗氧化活性

人體受外界因素影響時(shí)，體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)量自由基，研究發(fā)現(xiàn)這些自由基和癌癥、衰老等疾病的發(fā)生有所關(guān)聯(lián)[10，11]，而抗氧化活性是指可以有效抑制自由基氧化反應(yīng)的活性。Sarmadi等[12]研究發(fā)現(xiàn)小分子大豆肽對(duì)游離基、氫過(guò)氧化物、氧有清除作用從而表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗氧化活性。焦寶利[13]分別采用DPPH法、OH清除率和超氧陰離子自由基清除率對(duì)小分子大豆肽進(jìn)行抗氧化性測(cè)定，發(fā)現(xiàn)大豆肽在不同的測(cè)定體系中抗氧化活性表現(xiàn)出一定程度的一致性，都隨著大豆肽分子量的降低活性呈逐漸增高的趨勢(shì)。

1.3 免疫調(diào)節(jié)

小分子的生物活肽在人體內(nèi)含量較少，它會(huì)在抗原呈遞細(xì)胞中與MHCⅡ類分子結(jié)合，形成的復(fù)合物將會(huì)被抗原識(shí)別并呈遞給免疫系統(tǒng)，進(jìn)而刺激淋巴細(xì)胞成熟以及加強(qiáng)吞噬細(xì)胞的作用。Kong[14]發(fā)現(xiàn)大豆肽具有增殖小鼠脾淋巴細(xì)胞的作用。朱振平等[15]通過(guò)細(xì)胞免免疫實(shí)驗(yàn)、體液免疫實(shí)驗(yàn)以及巨噬細(xì)胞吞噬能力測(cè)定等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小分子大豆肽具有增強(qiáng)免疫力作用。

1.4 抗腫瘤

一些大豆寡肽還具有抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的特性。王琳[16]采用MTS實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大豆肽對(duì)Hep G2人肝癌細(xì)胞增殖具有抑制作用。王毓[17]采用劃痕愈傷實(shí)驗(yàn)篩以及tranwell實(shí)驗(yàn)選出了大豆肽YPTSK是相對(duì)最理想的抑制MIAPaCa-2細(xì)胞遷移和侵襲的食源肽，且通過(guò)MTS實(shí)驗(yàn)確認(rèn)其無(wú)細(xì)胞毒性。

2 小分子大豆肽制備工藝

制備小分子大豆肽的原料基本是以大豆為基礎(chǔ)的，如豆粕、大豆蛋白粉等。目前制備小分子大豆肽根據(jù)不同的目標(biāo)要求常采用的方法有：化學(xué)水解法、酶水解法以及微生物發(fā)酵法。

2.1 化學(xué)水解法

化學(xué)水解法是最初制備大豆肽常采用的方法，通過(guò)酸、堿等化學(xué)試劑在一定的條件下水解大豆蛋白質(zhì)中的肽鍵，使其斷裂，形成不同分子量的小分子多肽。化學(xué)水解法制備小分子大豆肽往往無(wú)特異性，且質(zhì)量不穩(wěn)定，現(xiàn)基本不用于工業(yè)化生產(chǎn)[18]。

2.2 酶水解法

酶水解法是指用蛋白酶（植物蛋白酶、動(dòng)物蛋白酶、微生物蛋白酶）在其適宜的酶解條件下對(duì)大分子的大豆蛋白進(jìn)行酶解反應(yīng)生成大豆肽。溫睿[19]通過(guò)篩選后選擇堿性蛋白酶加酶量1.5%～2.0%，酶解溫度50～65℃，酶解時(shí)間3～5h，pH值8.5～10.5對(duì)大豆粉進(jìn)行酶解，實(shí)現(xiàn)較高的肽得率。潘瑤[20]采用雙酶酶解工藝（堿性蛋白酶和風(fēng)胃蛋白酶）得到大豆分離蛋白溶液的水解度為37.5%。林洋等[21]以豆粕分為原料，采用堿性蛋白酶-中性蛋白酶-胰蛋白酶進(jìn)行復(fù)合酶解，結(jié)果顯示以3∶2∶1的配比進(jìn)行復(fù)合酶解水解度高達(dá)9455%。盧薇[22]用高溫脫脂豆粕為原料，利用蛋白酶M酶解制備出富含苷元型一晃提高的大豆肽鈣復(fù)合物。孫月梅[23]篩選出Alcalase堿性蛋白酶采用正交實(shí)驗(yàn)確定了抗氧化大豆肽的制備工藝，蛋白水解度達(dá)24.28%。目前，蛋白酶水解法制備大豆肽已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并且多酶協(xié)同制備出的大豆肽分子量小于單酶水解所得。

2.3 微生物發(fā)酵法

現(xiàn)階段比較先進(jìn)的大豆肽制備方法為微生物發(fā)酵法。楊小佳[24]選用豆粕為原料、枯草芽孢桿菌為發(fā)酵菌種，通過(guò)固態(tài)二步發(fā)酵法，實(shí)現(xiàn)了45.92%和56.33%的都蛋白分解為小分子大豆肽。楊彩艷[25]采用混菌（枯草芽孢桿菌1389、米曲酶A-9005、黑曲霉AS3.350、3.350）液體發(fā)酵豆粕粉的方法優(yōu)化了大豆肽的制備工藝，實(shí)現(xiàn)了分子量分布低于1000Da的小分子的多肽較高的轉(zhuǎn)化率。楊潔芳[26]采用發(fā)酵法制備大豆肽，顯著提高了短肽的含量和抗氧化能力。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展，來(lái)源于大豆的小分子肽作為大豆產(chǎn)業(yè)的延伸產(chǎn)品，因其分子量小，能快速被人體吸收的特點(diǎn)已經(jīng)成為熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。根據(jù)目前發(fā)現(xiàn)先的小分子大豆肽的各種生物活性，可將其作為藥物、功能性食品、化妝品進(jìn)行開(kāi)發(fā)。目前大豆肽的制備工藝還有較大提升的空間，增加小分子肽的得率，降低制備成本。

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基金項(xiàng)目：楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院2019年自然科學(xué)研究基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：A2019062）

作者簡(jiǎn)介：文雯（1991— ），女，碩士，講師，主要從事藥學(xué)方面的教學(xué)與研究。