章超樺
(廣東海洋大學(xué) 食品科技學(xué)院,國(guó)家貝類(lèi)加工技術(shù)研發(fā)分中心(湛江),廣東 湛江 524088)
牡蠣隸屬于瓣鰓綱Lamellibranchia珍珠貝目Pterioida牡蠣科Ostreidae,又稱(chēng)蠔,是一種在全球沿海海域廣泛分布的海洋經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)。與其他海洋貝類(lèi)相比較,牡蠣具有地理分布廣、食物鏈短、生長(zhǎng)快和產(chǎn)量高等特點(diǎn),是人類(lèi)可利用的重要海洋生物資源之一。目前,在全球各大海域共分布著 100 多種牡蠣,在中國(guó)也分布有20余種,常見(jiàn)的品種有香港牡蠣Crassostreahongkongensis、近江牡蠣Crassostreaariakensis、大連灣牡蠣Crassostreatalienwhanensis、長(zhǎng)牡蠣Crassostreagigas和褶牡蠣Ostreaplicatula等[1]。中國(guó)是牡蠣養(yǎng)殖大國(guó),牡蠣產(chǎn)量占養(yǎng)殖海洋貝類(lèi)的近40%,也是產(chǎn)量最大的海洋貝類(lèi),資源極為豐富。根據(jù)2021年漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)顯示,2020年中國(guó)牡蠣海水養(yǎng)殖產(chǎn)量已達(dá)542.46萬(wàn)t,同比2019年增長(zhǎng)3.81%[2]。
牡蠣肉質(zhì)鮮美,含有豐富的蛋白質(zhì)、牛磺酸、多不飽和脂肪酸、多糖和微量元素鋅,素有“海洋牛奶”“根之源”之美譽(yù),是國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)第一批批準(zhǔn)的藥食同源食品之一[3]。人類(lèi)食用牡蠣的歷史久遠(yuǎn),中國(guó)許多藥用典籍對(duì)牡蠣的藥用價(jià)值多有記載,最早的藥用專(zhuān)著《神農(nóng)本草經(jīng)》始載牡蠣:“味咸,平,無(wú)毒。主傷寒寒熱、溫瘧灑灑、驚恚怒氣,除拘緩、鼠瘺、女子帶下赤白。久服強(qiáng)骨節(jié)、殺鬼、延年”[4]。唐代《本草拾遺》中寫(xiě)道:“肉煮食,主虛損,婦人血?dú)猓{(diào)中,解丹毒。肉于姜、醋中生食之,主丹毒,酒后煩熱,止渴”[5]。此外,明代中醫(yī)典籍《本草綱目》亦記載“生蠔,治虛損,壯陽(yáng),解毒,補(bǔ)男女氣血,令肌膚細(xì)嫩,防衰勞”。
現(xiàn)代研究亦表明,牡蠣具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及多種功能活性。目前,牡蠣不僅是深受消費(fèi)者喜愛(ài)的優(yōu)質(zhì)食品,也是制造食品、營(yíng)養(yǎng)保健品和醫(yī)藥產(chǎn)品的重要原料。本文根據(jù)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)牡蠣的文獻(xiàn)報(bào)道,對(duì)牡蠣的營(yíng)養(yǎng)組成、營(yíng)養(yǎng)特性及功能活性物質(zhì)研究進(jìn)行了綜述,以期為牡蠣資源的深度開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)參考。
牡蠣為海棲雙殼貝類(lèi),外表為堅(jiān)硬的外殼,殼內(nèi)部為可食部位,根據(jù)功能不同,可食部位的牡蠣全臟器大致可以分為鰓、外套膜、內(nèi)臟團(tuán)和閉殼肌4個(gè)部分(圖1)[6]。牡蠣是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來(lái)源,其含量最高的營(yíng)養(yǎng)成分為蛋白質(zhì),平均含量占干質(zhì)量的39.1%~53.1%[7]。牡蠣分離蛋白質(zhì)中,水溶性蛋白質(zhì)占總蛋白質(zhì)的37.79%,鹽溶性蛋白質(zhì)占31.10%,不溶性蛋白質(zhì)占26.44%[8];牡蠣分離蛋白質(zhì)中的必需氨基酸含量均超過(guò)或接近40%,必需氨基酸之間的比例適宜,各分離蛋白質(zhì)中的呈味氨基酸含量均超過(guò)40%,其中不溶性蛋白質(zhì)的呈味氨基酸含量高達(dá)48.64%[8]。相關(guān)研究中,方玲等[9]分析了華南地區(qū)近10個(gè)地區(qū)近江牡蠣的營(yíng)養(yǎng)成分和氨基酸組成,發(fā)現(xiàn)近江牡蠣含量最高的氨基酸均為谷氨酸和天冬氨酸,其平均含量分別高達(dá) 0.86、0.60 g/100 g(牡蠣肉)。谷氨酸和天冬氨酸作為動(dòng)物蛋白質(zhì)主要的呈味氨基酸,在近江牡蠣中占到總氨基酸含量的 38.42%~43.25%,是牡蠣味道鮮美的主要原因。
圖1 牡蠣肉的組織結(jié)構(gòu)[6]Fig.1 Organs of the edible part of oyster[6]
牡蠣蛋白質(zhì)中含有種類(lèi)齊全的氨基酸,其中含量較高的是甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和脯氨酸。牡蠣蛋白質(zhì)中8種人體必需氨基酸,占總氨基酸含量約40%,是一種完全蛋白質(zhì)[10]。與其他20余種海洋生物(主要為魚(yú)類(lèi)、貝類(lèi))相比較,新鮮牡蠣中?;撬岬暮枯^高,可達(dá)8~12 g/kg(牡蠣肉),僅次于馬氏珠母貝[11]。不同產(chǎn)地牡蠣的?;撬岷看嬖诓町?,總體上,湛江、欽州、北海、陽(yáng)江等地海域的牡蠣牛磺酸含量要高于汕頭、汕尾、深圳、臺(tái)山等地海域的牡蠣[12]。?;撬犭m然不參與蛋白質(zhì)合成,但能明顯促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的生長(zhǎng)發(fā)育和細(xì)胞增殖、分化,是一種人類(lèi)極為重要的必需營(yíng)養(yǎng)元素。研究發(fā)現(xiàn),牡蠣肉中含有豐富的?;撬峥赡苁瞧淠芙笛?、醒酒和保護(hù)酒精性肝損傷的重要原因[13]。
牡蠣除含有豐富的蛋白質(zhì)外,還含有大量的糖類(lèi)化合物,其中主要為多糖的糖原[14]。牡蠣肉中的糖類(lèi)化合物占其干質(zhì)量的18%~39%[15]。多糖是由10個(gè)以上單糖通過(guò)糖苷鍵聯(lián)結(jié)在一起的大分子,廣泛存在于動(dòng)物、植物、微生物和真菌中,具有多種生物學(xué)功能。貝類(lèi)(尤其是雙殼貝)的主要能源貯藏形式是糖原,其糖原含量往往比魚(yú)類(lèi)高。魚(yú)類(lèi)糖原的代謝產(chǎn)物為乳酸,貝類(lèi)糖原的代謝產(chǎn)物為琥珀酸。值得注意的是,貝類(lèi)的糖原含量具有顯著的季節(jié)性變化,其含量在產(chǎn)卵期最少,產(chǎn)卵后急劇增加。貝類(lèi)的糖原具有調(diào)和浸出物成分的滋味、增強(qiáng)濃厚感,并使之產(chǎn)生貝類(lèi)特有風(fēng)味的作用[14]。除糖原外,牡蠣肉中還分離出其他多糖類(lèi)物質(zhì)。如楊大俏等[16]從近江牡蠣中分離純化出 3個(gè)多糖CRP-1、CRP-2和CRP-3,相對(duì)分子質(zhì)量分別為124 500、67 000和8 300。其中,CRP-1為多醛基吡喃環(huán)糖苷的多糖化合物,是組分均一的多糖;CRP-2為多酮基不飽和多糖化合物,由氨基葡萄糖、半乳糖醛酸、葡萄糖組成;CRP-3為多酮基含羧基多不飽和多糖化合物。劉良偉等[17]從近江牡蠣中分離到一種相對(duì)分子質(zhì)量為623 240的雜多糖,由葡萄糖、甘露糖、核糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和巖藻糖組成,其中,葡萄糖含量為 95.35%,是通過(guò)β-糖苷鍵將葡萄糖連接而成的多聚糖。
相對(duì)于蛋白質(zhì)和糖類(lèi)化合物,牡蠣肉中脂肪含量較低,以干基計(jì)僅占牡蠣肉的7.8%~8.7%[7]。與其他動(dòng)物食品相比較,牡蠣屬于典型的高蛋白質(zhì)、低脂肪類(lèi)食品。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)牡蠣脂肪及其脂肪酸組成和開(kāi)發(fā)研究的報(bào)道較少。研究發(fā)現(xiàn),北部灣海區(qū)的熊本牡蠣Crassostreasikamea、香港牡蠣和近江牡蠣含有超過(guò)33種以上的脂肪酸,其中,多不飽和脂肪酸(PUFA)占總脂肪酸含量的41.02%~50.79%,且二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA) 的含量之和占比最高,占脂肪酸總量的 27.13%~38.65%,n-3/n-6的PUFAs比值合理[18]。佟蕾等[19]提取的大連灣牡蠣脂質(zhì)脂肪酸中EPA含量亦高于DHA,分別占總脂肪酸的20.4%和9.1%。劉書(shū)成等[20]發(fā)現(xiàn),近江牡蠣脂質(zhì)中磷脂含量為 14.51%,遠(yuǎn)高于大豆磷脂。由此可見(jiàn),牡蠣脂肪酸含量種類(lèi)非常豐富,PUFA占比最高,且以DHA和EPA為主,具有良好的開(kāi)發(fā)潛力。
在牡蠣的營(yíng)養(yǎng)組成成分中,微量元素也是非常重要的營(yíng)養(yǎng)要素。微量元素在生物體中以?xún)煞N形式存在,一種是游離的無(wú)機(jī)態(tài),另一種則是有機(jī)態(tài),可作為生物大分子的重要組成成分或輔助成分,對(duì)維持機(jī)體正常的生命活動(dòng)具有重要意義。趙艷芳等[21]發(fā)現(xiàn),牡蠣肉中含有大量的銅、鐵、錳、鋅等微量元素,其中,銅和鋅含量最高,分別達(dá)到311、51.9 μg/g(牡蠣肉)。牡蠣是目前已知的鋅含量最高的海洋貝類(lèi),可達(dá) 124 mg/kg(牡蠣肉),遠(yuǎn)高于一般的水產(chǎn)品和陸生肉類(lèi)[22]。韓蓉[23]研究發(fā)現(xiàn),牡蠣的鋅元素主要分布在內(nèi)臟團(tuán)中,全臟器中無(wú)機(jī)態(tài)與有機(jī)態(tài)的鋅元素比例約為1.55∶1,牡蠣肉水提液中有機(jī)態(tài)的鋅元素主要存在于水溶性多糖組分中。
綜上所述,牡蠣的營(yíng)養(yǎng)組成特點(diǎn)是:蛋白質(zhì)含量高,氨基酸種類(lèi)齊全且組成合理;?;撬?、糖原含量高;脂肪含量雖低,但其脂肪酸組成中不飽和脂肪酸占比高;鋅元素含量豐富。
對(duì)牡蠣功能活性的研究主要集中在活性肽、多糖和鋅等方面。牡蠣蛋白質(zhì)的開(kāi)發(fā)和利用,特別是功能活性多肽的提取和活性開(kāi)發(fā)一直是研究的熱點(diǎn),研究中也獲得了一系列具有抗氧化、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、降血壓、抗凝血、抗皮膚光老化和改善學(xué)習(xí)記憶等功能的活性肽。另外,牡蠣多糖研究也逐漸引起了學(xué)者們的注意,一些牡蠣多糖具有獨(dú)特的活性,如抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、改善腸道菌群和抗肝損傷等。同時(shí),隨著微量元素對(duì)人體健康的重要性越來(lái)越受重視,關(guān)于牡蠣中鋅元素特別是生物大分子結(jié)合鋅的結(jié)構(gòu)解析和活性研究也逐漸引起關(guān)注。
功能活性肽是一類(lèi)能調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)或參與生理活動(dòng)的小分子肽的總稱(chēng),一般由 2~20個(gè)氨基酸組成,其功能主要由組成的氨基酸序列和結(jié)構(gòu)特征決定,對(duì)人體健康有著重要的意義[24]。由于牡蠣是一種高蛋白質(zhì)的水產(chǎn)品,因此,對(duì)牡蠣蛋白質(zhì)的研究主要是對(duì)牡蠣功能活性肽的研究。獲得牡蠣肽的方法主要有化學(xué)提取法、化學(xué)合成法及酶解制備法等?;瘜W(xué)提取法要用到酸和堿,易破壞多肽的空間結(jié)構(gòu)且得率低,故較少使用?;瘜W(xué)合成的多肽費(fèi)用昂貴,分離純化成本較高,多用于多肽的藥理功能驗(yàn)證,以及在大型藥企中用于大規(guī)模生產(chǎn)或中試使用。
酶解制備法是目前獲得功能活性肽最常用和最有效的方法,它是一種通過(guò)適當(dāng)?shù)牡鞍酌杆獾鞍踪|(zhì)制備功能活性肽的方法。該方法的優(yōu)勢(shì)在于制備條件溫和、反應(yīng)高效、蛋白質(zhì)回收率高、易于控制,且具有一定的專(zhuān)一性[25]。蛋白酶的選擇是影響酶解過(guò)程至關(guān)重要的因素,由于不同酶的酶切位點(diǎn)各不相同,在不同酶解工藝條件下可以得到功能活性各異的牡蠣蛋白肽。因此,針對(duì)牡蠣肽的研究多是通過(guò)酶解法先獲得酶解產(chǎn)物,再利用葡聚糖凝膠過(guò)濾色譜及多種高效液相色譜柱對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分離純化,結(jié)合質(zhì)譜分析氨基酸序列以確定多肽的序列和分子量,最后針對(duì)多肽的功能活性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2.1.1 抗氧化活性 氧化是所有活生物體中必不可少的過(guò)程,在氧化代謝過(guò)程中自由基和其他活性氧化物(ROS)的形成難以避免,ROS會(huì)破壞細(xì)胞中的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子,且與多種疾病的發(fā)生發(fā)展有著密切聯(lián)系??寡趸瘎┛梢郧宄杂苫?,減少氧化應(yīng)激損傷,對(duì)人體健康有著重要意義。一些研究發(fā)現(xiàn),牡蠣的蛋白酶解產(chǎn)物具有抗氧化活性。如近江牡蠣肉的堿性蛋白酶酶解產(chǎn)物中相對(duì)分子質(zhì)量小于5 000的超濾組分被證實(shí)具有較強(qiáng)的自由基清除能力[26]。僧帽牡蠣Saccostreacucullata的蠟樣芽孢桿菌蛋白酶酶解產(chǎn)物也具有較好的體外抗氧化能力,從中分離出的3個(gè)抗氧化活性肽LANAK、PSLVGRPPVGKLTL、VKVLLEHPVL 均具有較強(qiáng)的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力[27]。此外,從大連灣牡蠣中分離出的2個(gè)短肽PVMGD和QHGV對(duì)羥基自由基和DPPH自由基亦具有較好的清除活性[28]。
2.1.2 抗炎和免疫調(diào)節(jié)活性 牡蠣酶解產(chǎn)物,以及從中分離的活性肽也具有較好的抗炎和免疫功能。如長(zhǎng)牡蠣的酶解產(chǎn)物能夠顯著抑制脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的人巨噬細(xì)胞RAW264.7的激活及一氧化氮 (NO) 的產(chǎn)生,降低結(jié)腸炎小鼠血清中免疫球蛋白E(IgE)的水平,提高小鼠脾中 CD4(+)/CD8(+)的水平,且從中分離純化出抗炎活性肽,其序列為QCQCAVEGGL[29]。從水牡蠣中提取出來(lái)的β-胸腺素能通過(guò)下調(diào)核因子κB(NF-κB)信號(hào)通路,抑制前列腺E(PGE)的產(chǎn)生及一氧化氮合酶 (iNOS) 和環(huán)氧化物酶-2(COX-2)的表達(dá),并抑制LPS誘導(dǎo)的RAW 264.7的激活,從而起到抗炎的作用[30]。也有研究表明,來(lái)源于長(zhǎng)牡蠣的多肽YA能通過(guò)抑制炎癥、細(xì)胞凋亡和鐵死亡,來(lái)抑制LPS及D-半乳糖誘導(dǎo)的肝損傷[31]。此外,香港牡蠣動(dòng)物蛋白酶酶解產(chǎn)物中相對(duì)分子質(zhì)量小于5 000的超濾組分可促進(jìn)小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖和腹腔巨噬細(xì)胞吞噬中性紅和生成NO的能力;動(dòng)物試驗(yàn)表明,該組分可提高小鼠的免疫功能,具有較好的免疫調(diào)節(jié)作用,且從中分離出了2個(gè)氨基酸序列分別為DNSIAMESMK和LLQLSER的免疫調(diào)節(jié)肽[32]。
2.1.3 降血壓活性 目前,關(guān)于牡蠣及其相關(guān)產(chǎn)物降血壓作用的研究報(bào)道較多。如用胃蛋白酶水解大連灣牡蠣肉獲得的一個(gè)酶解液組分,在以20 mg/kg劑量口服給藥自發(fā)性高血壓大鼠時(shí),表現(xiàn)出了較好抗高血壓活性,并從中分離純化出一個(gè)氨基酸序列為VVYPWTQRF且具有血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制活性的降血壓肽,該降血壓肽具有良好的熱穩(wěn)定性和pH穩(wěn)定性,對(duì)胃腸道蛋白酶具有較強(qiáng)的抵抗性[33]。相比較肽合成,酶解牡蠣是有效且廉價(jià)的生產(chǎn)手段。用胰酶水解長(zhǎng)牡蠣肉,也分離出一個(gè)氨基酸序列為DLTDF的降血壓肽,并證實(shí)了其中的DY為體內(nèi)活性受體的結(jié)合位點(diǎn)[34]。采用復(fù)合酶(6種酶)和中性蛋白酶兩步法對(duì)長(zhǎng)牡蠣蛋白質(zhì)進(jìn)行水解得到的牡蠣蛋白酶解物,其ACE酶半抑制濃度為0.40 mg/mL,能顯著且快速持久地降低自發(fā)性高血壓大鼠的收縮壓,并從中分離純化出5個(gè)氨基酸序列為T(mén)AY、VL、KY、FYN和YA的降血壓短肽[35]。牡蠣ACE抑制肽以二肽和三肽居多,這可能與活性短肽更有利于消化系統(tǒng)完整吸收有關(guān)。
2.1.4 抗菌和抗病毒活性 牡蠣蛋白酶解多肽被證實(shí)具有抗病毒活性。長(zhǎng)牡蠣的酶解產(chǎn)物具有較強(qiáng)的體外抗氧化活力,同時(shí)對(duì)人類(lèi)致病菌和海洋弧菌等致病菌也具有較強(qiáng)的抑制作用[36]。利用嗜熱菌蛋白酶水解長(zhǎng)牡蠣,從酶解產(chǎn)物中分離純化得到的2個(gè)氨基酸序列分別為L(zhǎng)LEYSI和LLEYSL的活性肽能夠抑制HIV病毒蛋白酶的活性,這2個(gè)活性肽經(jīng)過(guò)人工合成發(fā)現(xiàn),其對(duì)HIV病毒蛋白酶的抑制活性比抑肽素(Pepstain)更強(qiáng)[37]。
牡蠣抗菌肽多為牡蠣肉體內(nèi)存在的天然活性肽,這些多肽的分子量往往較大。如從酸化的美洲牡蠣鰓提取物中分離純化出一種相對(duì)分子質(zhì)量約為4 265.0的抗菌肽,對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌均有顯著的抑制作用[38]。從長(zhǎng)牡蠣中分離到另一種新型富含半胱氨酸的抗菌肽CgPep33,對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌(枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌)、革蘭氏陰性菌(大腸桿菌和綠膿桿菌)和真菌(灰霉病菌和擴(kuò)展青霉菌)均有非常強(qiáng)的抗菌活性,對(duì)所有供試細(xì)菌和真菌的半數(shù)抑制濃度(IC50)為18.6~48.2 μg/mL,對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的最低抑菌濃度(MIC)為40~60 μg/mL[39]。此外,從美洲牡蠣Crassostreavirginica中分離純化出一種抗菌肽,能顯著抑制革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng)和繁殖[40]。從牡蠣軟體部也分離出的一種抗菌蛋白,對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng)均具有較強(qiáng)的抑制作用,同時(shí)能抑制致病性白色念珠菌的生長(zhǎng)[41]。
2.1.5 抗凝血活性 血栓栓塞性疾病在世界范圍內(nèi)已經(jīng)對(duì)人類(lèi)的生命健康造成嚴(yán)重威脅,抗凝血是防治血栓栓塞性疾病的重要途徑,食源性抗血栓活性肽作為安全、高效的新型抗凝劑,一直是抗血栓藥物和保健產(chǎn)品研究的熱點(diǎn)。Cheng等[42]通過(guò)生物信息學(xué)與酶解方法相結(jié)合,從長(zhǎng)牡蠣胃蛋白酶水解物中分離、純化和鑒定出3個(gè)新型抗凝肽:第1個(gè)是肽序列為IEELEEELEAER的抗凝膠肽,在質(zhì)量濃度為5 mg/mL時(shí),能將凝血時(shí)間從9.6 s延長(zhǎng)到23.3 s;第2個(gè)是相對(duì)分子質(zhì)量為1 264.36的抗凝肽,有類(lèi)似于水蛭素(一種有效的凝血酶抑制劑)C末端片段(DFEEIPEEYLQ)的氨基酸序列,能靶向抑制重要的血液凝血因子——凝血酶,從而有效延長(zhǎng)凝血酶時(shí)間[43];第3個(gè)是抗凝血七肽(P-3-CG),主要通過(guò)熵驅(qū)動(dòng)的自發(fā)放熱反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)性地抑制纖維蛋白原凝血酶活性區(qū)域[44]。
2.1.6 抗皮膚光老化活性 皮膚光老化是長(zhǎng)期過(guò)度紫外線(xiàn)(UV)輻照積累所導(dǎo)致的皮膚早衰現(xiàn)象,其主要臨床特征表現(xiàn)為皮膚干燥、增厚、曬斑、色素沉著、皺紋形成、皮膚塌陷甚至癌變[45]。Han等[46]通過(guò)堿性蛋白酶酶解近江牡蠣底物,獲得牡蠣酶解產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)小分子量的超濾組分(OP-Ⅰa)能顯著提升UV輻照后的人類(lèi)永生化表皮(HaCaT)細(xì)胞活力,并呈現(xiàn)較好的劑量相關(guān)性,且組分OP-Ⅰa 通過(guò)絲裂素活化蛋白激酶(MAPKs)信號(hào)傳導(dǎo)通路減輕HaCaT 細(xì)胞的光老化損傷。Bang等[47]研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)牡蠣水提物能抑制黑色素細(xì)胞瘤細(xì)胞(B16F10)黑色素的生成量,抑制UVB誘導(dǎo)的小鼠黑色素的生成及皺紋的形成,并且分離出一個(gè)具有抗皮膚光老化活性且相對(duì)分子質(zhì)量為 554.72的五肽IVVPK。彭志蘭[45]亦發(fā)現(xiàn),用香港牡蠣相對(duì)分子質(zhì)量小于3 000的酶解超濾組分涂抹小鼠背部皮膚,能明顯地改善UVB輻照引起的曬斑、皺紋及皮膚粗糙等光老化特征;同時(shí)能提高皮膚含水量,抑制皮膚表皮厚度的增加,減輕UVB輻照導(dǎo)致的膠原蛋白和彈性纖維含量減少及膠原纖維膠斷裂堆積(圖2);從其中分離純化和鑒定出2個(gè)具有抗皮膚光老化活性的牡蠣肽,它們的序列分別為RKNEVLGK、WNLNP[45,48]。
2.1.7 改善學(xué)習(xí)與記憶活性 近年的研究發(fā)現(xiàn),牡蠣酶解產(chǎn)物具有改善學(xué)習(xí)與記憶的功效。如大連灣牡蠣酶解產(chǎn)物可縮短小鼠在水迷宮試驗(yàn)中空間探索試驗(yàn)的上臺(tái)時(shí)間,延長(zhǎng)小鼠在目標(biāo)象限的時(shí)間及小鼠在黑白箱試驗(yàn)中白箱的停留時(shí)間,其改善小鼠學(xué)習(xí)與記憶的機(jī)制可能與降低白細(xì)胞介素-1β (IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子(TNF-α) 的水平,以及減輕氧化應(yīng)激,降低乙酰膽堿酯酶(AChE)水平,升高膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(ChAT)水平,減輕炎癥反應(yīng)并上調(diào)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)和神經(jīng)細(xì)胞黏附分子 (NCAM) 的表達(dá)有關(guān)[49]。香港牡蠣酶解產(chǎn)物對(duì)正常小鼠、東莨菪堿誘導(dǎo)記憶障礙小鼠、D-半乳糖(D-gal) 致早衰小鼠均具有良好的改善學(xué)習(xí)記憶的功效作用,其改善小鼠學(xué)習(xí)記憶的機(jī)制可能與其抗氧化、修復(fù)膽堿能系統(tǒng)相關(guān)[50-51]。香港牡蠣蛋白酶解產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量5 000~8 000的超濾組分還可改善老年斑馬魚(yú)認(rèn)知功能障礙,其改善功效可能是通過(guò)調(diào)節(jié)膠質(zhì)細(xì)胞功能減少氧化應(yīng)激和炎癥,上調(diào) BDNF、酪氨酸激酶B (Trk B)、神經(jīng)遞質(zhì)的水平,增強(qiáng)突觸功能,起到神經(jīng)元保護(hù)作用;從香港牡蠣蛋白酶解產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量5 000~8 000的超濾組分中分離鑒定出14條活性肽,其中,IDYER和IAFIMDESNVLDSGFLER具有較好的激活環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)活性,均可顯著抑制LPS激活的BV2細(xì)胞內(nèi)ROS及NO的生成,有效干預(yù)D-gal誘導(dǎo)的人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞(SH-SY5Y)老化,其分子作用機(jī)制可能是通過(guò)抑制NF-κB/IκB信號(hào)通路及凋亡通路,激活ERK-CREB信號(hào)通路來(lái)發(fā)揮改善老年認(rèn)知功能障礙的功效[52]。
↑—水平增加;↓—水平下降。綠色代表有效?!猯evel is increased;↓—level is decreased.Green color represents effective.圖2 牡蠣肽(OPs)減輕UVB誘導(dǎo)的皮膚光老化的可能機(jī)制[48]Fig.2 Possible mechanism by which OPs attenuated UVB-induced skin photoaging[48]
2.1.8 抗疲勞活性 牡蠣肽具有顯著的抗疲勞活性。有研究證實(shí),給小鼠灌胃褶牡蠣肽,可使小鼠游泳至筋疲力盡的時(shí)間延長(zhǎng)78%,并使其血清乳酸和血尿素氮水平分別降低24.8%和11.2%,肝糖原增加1.0倍,腓腸肌糖原增加55.6%[53]。近江牡蠣酶產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量大于6 000的超濾組分可顯著延長(zhǎng)小鼠游泳時(shí)間(67.79%),提高其肌糖原(45.65%) 和肝糖原(49.01%)含量,并顯著降低血尿素氮含量(18.44%)(P<0.05),推測(cè)其抗疲勞功效可能與其富含支鏈氨基酸有關(guān)[54]。Xiao等[55]評(píng)估了牡蠣多肽(OP)的抗疲勞作用及其對(duì)小鼠腸道微生物群的調(diào)節(jié)作用,力竭游泳試驗(yàn)表明,與對(duì)照組相比,OP低、中、高劑量組小鼠的游泳時(shí)間分別增加了1.82、2.18和2.44倍,肝糖原水平分別升高19.3%、42.02%和65.07%,而血乳酸水平則分別降低18.85%、21.18%和28.74%;服用OP的小鼠磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK)和AMP活化蛋白激酶(AMPK)的表達(dá)上調(diào),但TNF-α的表達(dá)下調(diào);進(jìn)一步對(duì)腸道微生物菌群分析發(fā)現(xiàn),糞桿菌、脫硫弧菌和腸道桿菌與游泳時(shí)間、血乳酸、血尿素氮、肝糖原和肌糖原呈負(fù)相關(guān),而亞尼爾菌和羅姆布茨菌則與之呈正相關(guān)。這表明,OP組分具有抗疲勞作用,可以調(diào)節(jié)腸道微生物群的豐度并維持其平衡。
2.1.9 醒酒及抗酒精性肝損傷活性 用長(zhǎng)牡蠣和葛根為原料配制的牡蠣醒酒液,可使小鼠醉酒率降低60%,能有效防止醉酒,同時(shí)能延長(zhǎng)醉酒小鼠睡眠潛伏期并縮短睡眠時(shí)間,具有良好的醒酒效果[56]。長(zhǎng)牡蠣提取物可有效抑制肝損傷引起的谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶升高,對(duì)肝臟具有一定的保護(hù)作用[57]。Siregar等[31]證實(shí),長(zhǎng)牡蠣水解物對(duì)注射脂多糖/D-氨基半乳糖(LPS/D-GalN)誘導(dǎo)的急性肝衰竭(ALF)小鼠模型具有肝保護(hù)作用,用牡蠣酶解產(chǎn)物中分離的酪氨酸-丙氨酸(YA)肽注射給藥(劑量10 mg/kg或50 mg/kg),能顯著降低肝損傷因子,其主要機(jī)理是通過(guò)減少炎癥和細(xì)胞凋亡起到保肝作用。Wang等[58]研究發(fā)現(xiàn),灌胃牡蠣肽OP(相對(duì)分子質(zhì)量小于3 500),在小鼠模型中可以逆轉(zhuǎn)乙醇帶來(lái)的肝損傷指標(biāo),如天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)活性增強(qiáng),活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、甘油三酯(TG)、IL-1β、IL-6和TNF-α含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)含量降低;同時(shí),OP不同劑量組核因子elythroid 2相關(guān)因子2(Nrf2)、血紅素加氧酶-1(HO-1)和醌氧化還原酶1(NQO1)的 mRNA表達(dá)顯著上調(diào),但B細(xì)胞的核因子κ輕鏈增強(qiáng)子(NF-κB)和TNF-α顯著降低。因此,OP可能是通過(guò)增強(qiáng)體內(nèi)抗氧化能力和抑制炎癥反應(yīng)的機(jī)制從而起到對(duì)酒精性肝損傷的保護(hù)作用。
2.1.10 其他活性 牡蠣肽主要是通過(guò)生物技術(shù)(如酶解、發(fā)酵)將牡蠣肉加工而制得的酶解產(chǎn)物,其主要成分是蛋白肽和氨基酸,但也含有維生素、微量元素和?;撬岬裙δ艹煞郑淮送?,由于牡蠣肽分子量較小,容易被吸收并發(fā)揮其生物活性。因而牡蠣酶解產(chǎn)物被挖掘出具有廣泛的生物活性,除上述活性外,牡蠣肽還具有抗抑郁、補(bǔ)腎壯陽(yáng)、促進(jìn)泌乳、抗腫瘤及成骨等功能活性。香港牡蠣酶解物可以有效改善斑馬魚(yú)抑郁樣行為,并能有效改善應(yīng)激后斑馬魚(yú)體質(zhì)量減小的現(xiàn)象,同時(shí)可降低斑馬魚(yú)外周皮質(zhì)醇的水平及TNF-α在腦部的表達(dá)[59]。香港牡蠣酶解產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量小于3 000的超濾組分,可改善雷公藤甲素引起的睪丸損傷和生精功能障礙[60];香港牡蠣肉酶解產(chǎn)物對(duì)半去勢(shì)大鼠性功能具有良好的改善作用,可提高半去勢(shì)大鼠精囊腺-前列腺、睪丸系數(shù)、血清睪酮(T)、黃體生成素(LH)、促卵泡激素(FSH) 水平,以及精子數(shù)量和存活率,也能提高大鼠的性活力,具有較強(qiáng)的雄激素樣作用和生精特性[61]。香港牡蠣酶解產(chǎn)物還可提高超負(fù)荷哺乳母鼠的泌乳量,增強(qiáng)哺乳期母鼠的臟器負(fù)荷能力,促進(jìn)超負(fù)荷哺乳母鼠乳腺發(fā)育并改善其乳腺結(jié)構(gòu)[62]。僧帽牡蠣酶解產(chǎn)物對(duì)非洲綠猴Saccostreacucullata腎上皮細(xì)胞(Vero)和人結(jié)腸癌(HT-29)細(xì)胞具有細(xì)胞毒性,有較強(qiáng)的抗癌活性[63]。從長(zhǎng)牡蠣中鑒定出一種新肽YRGDVVPK,對(duì)前成骨細(xì)胞(MC3T3-E1)有顯著的增殖作用[64]。已發(fā)現(xiàn)的牡蠣功能活性肽序列和功能活性詳見(jiàn)表1。
表1 牡蠣功能活性肽Tab.1 Bioactive peptides derived from oyster protein
多糖廣泛存在于動(dòng)植物和微生物中。貝類(lèi)種屬、習(xí)性及生存環(huán)境的差異導(dǎo)致了貝類(lèi)多糖組成及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,促成了貝類(lèi)多糖生物活性和功能的獨(dú)特性和多樣性[65]。牡蠣多糖具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、改善腸道菌群、抗腫瘤等生物活性,以及降血壓、降血糖、降血脂、溶血栓、緩解動(dòng)脈硬化、降低肝臟損傷、抗菌、抗病毒等作用。牡蠣多糖功能活性多樣,安全無(wú)毒副作用,是功能性食品、特膳食品和創(chuàng)新藥物的良好來(lái)源,具有廣闊的開(kāi)發(fā)利用前景[66-67]。
2.2.1 抗氧化活性 牡蠣多糖表現(xiàn)出良好的抗氧化活性,且其抗氧化活性與其他功能活性有密切關(guān)系。劉良偉等[17]研究了近江牡蠣多糖的體外抗氧化活性,發(fā)現(xiàn)DPPH自由基、2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)陽(yáng)離子自由基、亞鐵離子螯合能力和羥自由基的IC50質(zhì)量濃度分別為0.36、2.71、4.15、1.21 mg/mL。Cai等[68]研究表明,香港牡蠣多糖CHP2-3為硫酸酯雜多糖,主要由葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成,平均相對(duì)分子質(zhì)量為41 810,用CHP2-3能顯著提高經(jīng)H2O2處理的小腸上皮細(xì)胞IEC-6的存活率,降低細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)水平,CHP2-3還能顯著降低H2O2介導(dǎo)的IL-1β和IL-6分泌的增加,并減弱NF-κB p65的激活。這些結(jié)果表明,CHP2-3可能通過(guò)清除自由基、減少促炎因子分泌和抑制NF-κB通路,減少細(xì)胞凋亡,從而在減少I(mǎi)EC-6細(xì)胞氧化損傷中發(fā)揮重要作用。Li等[69]從近江牡蠣中分離純化到一種平均相對(duì)分子質(zhì)量為118 000的多糖類(lèi)物質(zhì)ORPp,主要由葡萄糖(76.3%)和半乳糖(23.7%)組成,ORPp能顯著抑制大鼠血清MDA的形成,提高抗氧化酶活性和總抗氧化能力水平,并能顯著增加雄性大鼠性器官質(zhì)量,促進(jìn)精子運(yùn)動(dòng),提高附睪精子數(shù)。
2.2.2 免疫調(diào)節(jié)活性 牡蠣多糖能增強(qiáng)免疫功能,其機(jī)理可能是通過(guò)激活巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞,從而增強(qiáng)機(jī)體特異性免疫引起的,可能由于其對(duì)人體腸道菌群的調(diào)節(jié)功能, 有助于腸道生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功能多樣性。楊大俏等[16]從近江牡蠣中分離純化出3個(gè)多糖CRP-1、CRP-2、CRP-3,其中,CRP-1為同多糖,CRP-2、CRP-3則為雜多糖,以小鼠巨噬細(xì)胞系RAW264.7為模型,發(fā)現(xiàn)這3個(gè)多糖均具有較好的免疫調(diào)節(jié)活性,能顯著誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞生成TNF-α、IL-6和IL-1β。李萌等[70]研究了牡蠣多糖對(duì)Ⅰ型單純皰疹病毒感染小鼠腹腔巨噬細(xì)胞免疫功能的影響,發(fā)現(xiàn)牡蠣多糖能顯著提高Ⅰ型單純皰疹病毒感染小鼠的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù),增強(qiáng)腹腔巨噬細(xì)胞吞噬能力,具有免疫增強(qiáng)作用。江長(zhǎng)優(yōu)等[71]探討了牡蠣多糖對(duì)小鼠體外、體內(nèi)免疫功能的影響,體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)牡蠣多糖質(zhì)量濃度為50 μg/mL時(shí),牡蠣多糖能顯著促進(jìn)巨噬細(xì)胞增殖和吞噬;而體內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),牡蠣多糖質(zhì)量濃度為100 μg/mL時(shí),能在一定程度上提高小鼠臟器系數(shù)和淋巴細(xì)胞增殖能力,從而提高變態(tài)反應(yīng)強(qiáng)度。
2.2.3 改善腸道菌群 人體腸道正常微生物菌群能合成多種人體生長(zhǎng)發(fā)育必需的維生素,能利用蛋白質(zhì)殘?jiān)铣杀匦璋被?,并參與糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的代謝,同時(shí)還能促進(jìn)鐵、鎂、鋅等礦物元素的吸收。因此,腸道菌群失衡易導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生。Cai等[72]研究了用5-氟尿嘧啶(5-FU)治療S180荷瘤小鼠后香港牡蠣多糖(CHP)在保護(hù)其腸道屏障和改善營(yíng)養(yǎng)代謝方面的潛在作用,發(fā)現(xiàn)CHP能提高絨毛高度、隱窩深度、黏膜厚度、絨毛表面積和V/C比,降低IL-1β、IL-6和TNF-α的表達(dá),甚至使總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、前白蛋白(PA)、轉(zhuǎn)鐵蛋白(TRF)及免疫球蛋白IgA、IgM和IgG恢復(fù)到正常水平。所有這些因素均與CHP增加產(chǎn)丙酸和丁酸的細(xì)菌,以及減少Bacteroides、Prevotellaceae_UCG-001和Rikenellaceae_RC9_gut_group的菌產(chǎn)生有關(guān),從而影響Toll樣受體(TLRs)信號(hào)通路。因此,CHP可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物群減輕5-FU引起的腸道黏膜炎和營(yíng)養(yǎng)不良,并可以改善接受化療患者的預(yù)后。Ma等[73]使用模擬消化(唾液、胃和小腸)和體外發(fā)酵模型,評(píng)估了長(zhǎng)牡蠣多糖(OPS)的消化和發(fā)酵特性及其對(duì)腸道微生物群落的影響,結(jié)果顯示,OPS可在唾液消化過(guò)程中被部分降解,不可消化的OPS(OPSI)可以被腸道微生物進(jìn)一步降解和利用。因此, OPSI可以調(diào)節(jié)微生物群落的組成和多樣性,特別是增加有益細(xì)菌的豐度,如擬桿菌、普氏桿菌和糞桿菌。此外,發(fā)酵24 h后,OPSI促進(jìn)了短鏈脂肪酸(SCFA)的產(chǎn)生,乙酸、丙酸和正丁酸是主要的代謝產(chǎn)物(圖3)。這些結(jié)果提示,OPS可能是一種潛在的益生元,可通過(guò)改善腸道健康來(lái)預(yù)防疾病。
2.2.4 抗酒精性肝損傷活性 酒精性肝損傷是由于長(zhǎng)期大量飲酒所導(dǎo)致的肝臟損傷,繼而出現(xiàn)了肝功能異常。Shi等[74]從長(zhǎng)牡蠣中分離出一種水溶性多糖CGPS-1,這是一種均勻的葡萄糖聚體,用CGPS-1治療可降低血清中AST、ALT和MDA水平,增加SOD活性,從而改善小鼠急性和慢性肝損傷。Jiang等[75]發(fā)現(xiàn),口服給藥長(zhǎng)牡蠣多糖(RPS)或其蒸蠔多糖(SPS)(劑量為282 mg/kg體質(zhì)量),可顯著減輕小鼠的酒精性肝損傷。經(jīng)RPS 和SPS 處理后,通過(guò)顯著增強(qiáng)緊密連接蛋白的表達(dá)和抑制炎癥反應(yīng)來(lái)保護(hù)腸道功能,顯著增加了羅伊氏乳桿菌和羅斯布里亞菌數(shù)量,降低了大腸桿菌數(shù)量,小鼠微生物代謝產(chǎn)物特別是丙酸鹽和丁酸鹽顯著增加。相關(guān)分析表明,RPS和 SPS 的有利作用與微生物組成和 SCFAs 密切相關(guān)。由此可見(jiàn),牡蠣多糖通過(guò)介導(dǎo)腸-肝-代謝軸減輕酒精性肝損傷。
圖3 長(zhǎng)牡蠣多糖(OPS)改善腸道菌群的作用機(jī)制[73]Fig.3 Mechanism of Pacific oyster polysaccharide (OPS) improving intestinal flora[73]
2.2.5 其他功能活性 牡蠣多糖的功能活性遠(yuǎn)不止上述這些。牡蠣多糖還被證實(shí)具有抗高血壓[76]、降血糖[77]、抗腫瘤[78]和抗食物過(guò)敏性炎癥[79]等作用。目前,牡蠣多糖的研究多集中于牡蠣多糖混合物的提取及活性研究方面。對(duì)于單一牡蠣多糖的結(jié)構(gòu)解析還比較欠缺,且純多糖的功能活性相對(duì)較低,據(jù)報(bào)道,硒化和硫酸脂化能夠提高其活性。以硝酸作為催化劑,采用亞硒酸鈉和近江牡蠣多糖反應(yīng)合成硒化牡蠣多糖,硒化后可提高牡蠣多糖對(duì)Hela和HepG2細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用[80]。采用氯磺酸-吡啶法硫酸化近江牡蠣多糖,硫酸酯化的牡蠣多糖對(duì)酒精所致的小鼠肝損傷具有保護(hù)作用,能改善小鼠受損的腸道功能和減少小鼠體內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng)[81]。
鋅是哺乳動(dòng)物正常生殖功能和胚胎發(fā)育的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),給缺鋅小鼠喂養(yǎng)富含鋅元素的牡蠣提取物,可恢復(fù)其血清鋅濃度到正常水平,改善雌性缺鋅小鼠出現(xiàn)的生殖衰竭、胚胎缺陷等問(wèn)題,提高雄性小鼠精子活力[82]。牡蠣中鋅元素能夠促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),補(bǔ)充牡蠣多糖鋅配合物可有效提高斷奶仔豬血清抗氧化能力和免疫耐受能力,提高空腸黏膜二糖酶的活性,促進(jìn)斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能[83]。此外,牡蠣鋅結(jié)合蛋白還可通過(guò)恢復(fù)線(xiàn)粒體的膜電位和抑制氧化應(yīng)激,來(lái)保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞免受D-半乳糖的損傷[84]。
牡蠣營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且具有廣泛的功能活性,是開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)及功能食品的優(yōu)質(zhì)原料,在國(guó)內(nèi)外受到了廣泛的關(guān)注。研究者把生物酶解技術(shù)、現(xiàn)代高效萃取技術(shù)應(yīng)用于牡蠣營(yíng)養(yǎng)及功能成分的開(kāi)發(fā)利用中,成功開(kāi)發(fā)出以牡蠣營(yíng)養(yǎng)功能成分為主要基料的一系列營(yíng)養(yǎng)及功能食品。牡蠣營(yíng)養(yǎng)及功能食品具有營(yíng)養(yǎng)滋補(bǔ)及功能保健的雙重作用,可滿(mǎn)足當(dāng)前人們因亞健康問(wèn)題困擾而對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康食品的巨大需求,市場(chǎng)前景十分廣闊。
牡蠣肽是開(kāi)發(fā)牡蠣營(yíng)養(yǎng)及功能食品的主要基料。通過(guò)生物酶解技術(shù)將牡蠣蛋白質(zhì)降解成蛋白肽,所得牡蠣肽產(chǎn)品含有各種生物活性的功能肽,同時(shí)牡蠣的其他功能成分如鋅元素、?;撬岷投嗵堑仍诿附膺^(guò)程中亦被釋放出來(lái)。因此,實(shí)際生產(chǎn)的牡蠣肽具有廣泛的生理功效,并作為基料被應(yīng)用于營(yíng)養(yǎng)及功能食品的開(kāi)發(fā)。近年來(lái),中國(guó)出現(xiàn)了眾多專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)牡蠣肽的廠家,為牡蠣功能食品企業(yè)的生產(chǎn)提供了充足的原料。
牡蠣肽營(yíng)養(yǎng)成分十分豐富,易消化吸收。以牡蠣肽為主要基料開(kāi)發(fā)的固體飲料、口服液和壓片等產(chǎn)品,往往會(huì)添加植物類(lèi)基料或輔料,如大豆蛋白、果粉等,不僅可降低生產(chǎn)成本,同時(shí)亦可改良牡蠣肽的風(fēng)味特性,滿(mǎn)足大眾的口味嗜好。此類(lèi)產(chǎn)品具有較好的補(bǔ)充蛋白質(zhì)、氨基酸和鋅元素的作用。
以牡蠣肽為基料開(kāi)發(fā)最多的產(chǎn)品是功能保健類(lèi)產(chǎn)品,主要有以下幾種功能:1)補(bǔ)腎壯陽(yáng)。牡蠣補(bǔ)腎壯陽(yáng)類(lèi)的功能保健產(chǎn)品最多,國(guó)內(nèi)大多是近幾年開(kāi)發(fā)上市,銷(xiāo)售情況良好。2)解酒護(hù)肝。國(guó)外的牡蠣解酒護(hù)肝產(chǎn)品主要以牡蠣提取物為基料制成,僅以保護(hù)肝臟為賣(mài)點(diǎn),不宣傳、不標(biāo)識(shí)解酒作用;國(guó)內(nèi)的同類(lèi)產(chǎn)品主要以牡蠣肽為基料,輔以葛根、大豆肽、玉米肽等植物性提取成分制成。3)補(bǔ)鋅。補(bǔ)鋅類(lèi)產(chǎn)品主要面向備孕的男性消費(fèi)者。4)抗疲勞。牡蠣功能食品均具有一定的抗疲勞功效,單純以抗疲勞為賣(mài)點(diǎn)的牡蠣保健產(chǎn)品目前尚不多見(jiàn)。值得注意的是,許多牡蠣功能食品尚未獲得保健食品批文,僅能以普通營(yíng)養(yǎng)食品的方式上市,且產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)、說(shuō)明書(shū)等不能宣傳其功效。
在美國(guó),以牡蠣為原料的功能食品和療效品等營(yíng)養(yǎng)輔助食品已經(jīng)形成了一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè),歐洲也出現(xiàn)了以牡蠣中的?;撬?、谷胱甘肽等物質(zhì)開(kāi)發(fā)的功能性食品。日本早在20世紀(jì)60年代就開(kāi)始研究牡蠣功能食品,日本市場(chǎng)上的牡蠣功能食品和療效品的品種達(dá)70多種。中國(guó)近年來(lái)上市了較多的牡蠣肽及以其為基料的營(yíng)養(yǎng)健康食品和保健食品,如“海王金牡蠣”“海王金樽”“牡蠣全營(yíng)養(yǎng)片(EXT)”“阿膠牡蠣口服液”“東海三豪”等。牡蠣具有廣泛的生理保健功效,但在許多功能活性的產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)方面還存在一些技術(shù)難題和瓶頸,除牡蠣肽已少量開(kāi)發(fā)成營(yíng)養(yǎng)及功能產(chǎn)品外,其他功能成分特別是牡蠣多糖的開(kāi)發(fā)仍停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段。
目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已針對(duì)牡蠣的蛋白肽、多糖及生物鋅的營(yíng)養(yǎng)和功能活性進(jìn)行了大量報(bào)道,但這些研究多集中于粗蛋白質(zhì)和粗多糖等混合物成分和功能的闡述,對(duì)單一多糖或單一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究報(bào)道較少,對(duì)不同海域、不同季節(jié)、不同品種、不同養(yǎng)殖模式的牡蠣營(yíng)養(yǎng)組成及功能活性比較研究也較少。另外,功能活性成分在人體消化系統(tǒng)的不穩(wěn)定性也極大地影響了其實(shí)用價(jià)值。總體而言,對(duì)牡蠣的營(yíng)養(yǎng)、功能活性成分研究雖然較多,但研究缺乏深度,且開(kāi)發(fā)應(yīng)用仍然非常有限。
針對(duì)牡蠣營(yíng)養(yǎng)及功能活性的研究及開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀,未來(lái)的研究應(yīng)聚焦并攻克以下幾個(gè)方面的課題:
1)研發(fā)高效的分離純化及制備技術(shù)手段。牡蠣生物組織組成十分復(fù)雜,生物大分子、小分子彼此吸附、交織、纏繞甚至結(jié)合在一起,從中分離制備目標(biāo)活性成分需要集成運(yùn)用一些先進(jìn)的分離純化鑒定手段和方法,采用多種活性示蹤方法,分離出高純度的具有特定生理功能的活性成分,才能為后續(xù)構(gòu)效機(jī)制研究奠定基礎(chǔ),并為其功能產(chǎn)品的精準(zhǔn)開(kāi)發(fā)提供試驗(yàn)依據(jù)。
2)深度挖掘牡蠣功能活性及因子。根據(jù)中國(guó)古典藥籍的記載及國(guó)內(nèi)外對(duì)牡蠣的眾多研究報(bào)道,牡蠣具有較多的保健和藥用價(jià)值,但大多數(shù)功能活性因子不明確,或在藥理機(jī)制方面研究尚不夠深入,未能使牡蠣的功能活性及藥用價(jià)值得到更細(xì)致且全面的應(yīng)用。未來(lái)可利用現(xiàn)代藥理學(xué)研究方法及生物學(xué)模型闡明牡蠣功能因子在體內(nèi)吸收、分布、生物轉(zhuǎn)化和排泄等過(guò)程,以及藥物效應(yīng)和血藥濃度隨時(shí)間消長(zhǎng)的規(guī)律,揭示其對(duì)機(jī)體的作用及原理。
3)突破功能活性改良技術(shù)。牡蠣功能活性肽、活性多糖具有廣泛的生理功能,但其功效尚不能達(dá)到藥用水平。因此,需突破功能活性改良技術(shù),對(duì)構(gòu)效機(jī)制清晰、藥理明確的牡蠣功能活性肽和多糖,采取結(jié)構(gòu)優(yōu)化、化學(xué)修飾和金屬離子螯合等策略進(jìn)一步增強(qiáng)其功能活性,提高其實(shí)用性。
4)開(kāi)發(fā)功能活性成分穩(wěn)態(tài)化技術(shù)及產(chǎn)品。牡蠣功能肽、活性多糖的功能活性與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān),在人體消化系統(tǒng)中易被降解從而降低或失去活性,不僅能降低其生物利用率,而且還限制其在功能食品中的應(yīng)用。針對(duì)人體消化系統(tǒng)的特點(diǎn),在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上可采取模擬消化制備、微乳化、微膠囊包埋、水凝膠包埋和生物轉(zhuǎn)化修飾等開(kāi)發(fā)思路。
5)探究功能活性成分的相互作用及協(xié)同配伍增效機(jī)制。從目前所有牡蠣功能活性的研究報(bào)道看,牡蠣功能肽與活性多糖具有一些相似的功能活性,如抗氧化、抗肝損傷、抗炎、抗腫瘤和抗高血壓等。這對(duì)牡蠣功能保健產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)是有益的,因?yàn)樵趯?shí)際開(kāi)發(fā)應(yīng)用中較難將蛋白質(zhì)、碳水化合物、鋅等成分徹底分開(kāi),牡蠣提取物或酶解產(chǎn)物往往含有蛋白質(zhì)類(lèi)和糖類(lèi)兩種主要成分,同時(shí)也含有鋅元素等礦物質(zhì)元素。牡蠣功能肽、活性多糖、鋅在復(fù)合體系中的相互作用,以及對(duì)功能活性的影響機(jī)制有待深入研究。目前,許多保健食品尚缺乏創(chuàng)新,僅將原料、輔料簡(jiǎn)單復(fù)配,因此,明確功能肽、活性多糖、鋅的相互作用及協(xié)同配伍增效機(jī)制,可使研究者能更精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)功能食品產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。
總之,牡蠣是優(yōu)質(zhì)的海洋水產(chǎn)品,含有豐富的蛋白質(zhì)及功能活性成分,研究開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)食品和功能食品市場(chǎng)前景廣闊。目前,隨著生物制備技術(shù)、分離鑒定方法、計(jì)算機(jī)輔助藥物研究及活性機(jī)制研究的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的牡蠣活性物質(zhì)被報(bào)道,也將會(huì)有更多牡蠣功能活性成分被開(kāi)發(fā)成深受市場(chǎng)歡迎的營(yíng)養(yǎng)及功能食品。
大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)2022年5期