麻仁蛋白及其水解活性肽的研究進(jìn)展

孫 鑫，孫 堯，李 瑤，吳 瓊，王 雷

(黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，黑龍江哈爾濱 150001)

大麻(CannabissativaL.)原產(chǎn)于亞洲，是桑科大麻屬一年生草本植物，具有悠久的歷史，自史前時(shí)代起就是纖維、食物和精神藥物的重要來源[1]。最初人們主要利用大麻稈中的纖維制作麻繩、漁網(wǎng)、衣物等纖維制品，之后人們逐漸發(fā)現(xiàn)了大麻有使人致幻的作用，大麻花葉中的四氫大麻酚(tetrahydrocannabinol，THC)是使人致幻和上癮的主要成分，因此很長一段時(shí)間以來，大麻都被作為精神類藥物和毒品進(jìn)行嚴(yán)格的管控。

大麻一共可以分為3個(gè)亞種，分別為：C.sativasubsp.sativa，C.sativasubsp.indica及C.sativasubsp.ruderalis。C.sativasubsp.sativa品種的大麻植株通常較高，通常生長在室外，分枝松散，葉片長而窄，花葉中 THC 的含量低于 0.3%，因此基本上不會(huì)產(chǎn)生致幻和麻醉的效果。由于 THC 含量較低，因此人們主要利用C.sativasubsp.sativa品種的纖維和種子，所以該品種大麻的價(jià)格也相對(duì)更加便宜，我們通常說的工業(yè)大麻就屬于這一品種。毒品大麻則屬于C.sativasubsp.indica品種，其植株矮小、枝密、葉寬，更適合在室內(nèi)生長，該品種的 THC 含量較高(通常 >10%)，人們主要利用的是花葉中提取的 THC 來制作毒品，因此價(jià)格也相對(duì)較高。相比于其他2種大麻，C.sativasubsp.ruderalis則鮮為人知，它大多生長在氣候惡劣的地區(qū)，植株十分矮小，但是其 THC 含量很低，人們大多用它來進(jìn)行雜交育種。由此可見，工業(yè)大麻由于 THC 含量較低，根本達(dá)不到刺激神經(jīng)的作用，是較為安全的作物，且有的工業(yè)大麻品種中含有高含量的大麻二酚(cannabidiol，CBD)，CBD 也是從大麻的花葉中提取的一類物質(zhì)，雖然它與 THC 的結(jié)構(gòu)相同，代謝途徑相似，但是 CBD 是非神經(jīng)活性物質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生致幻和麻醉作用，反而具有抗驚厥、抗腫瘤和抗抑郁等其他作用，因此工業(yè)大麻也被種植用來提取 CBD[2]。

近年來，人們逐步認(rèn)識(shí)到漢麻種子(指工業(yè)大麻的種子)也是一種含有豐富蛋白質(zhì)和油脂的優(yōu)質(zhì)資源，自 2015 年起，籽用大麻種植面積及產(chǎn)量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，而中國是籽用大麻種植面積較大的國家之一。麻仁中含有豐富的蛋白質(zhì)，根據(jù)品種和環(huán)境因素的不同，其含量在 20%～25%變化，麻仁蛋白的蛋白質(zhì)含量高于其他富含蛋白質(zhì)的產(chǎn)品如藜麥(13.0%)和亞麻籽(0.9%)。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)品質(zhì)主要是由其氨基酸組成和消化率決定的，麻仁蛋白富含聯(lián)合國糧農(nóng)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO)、世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)所要求的 2～5 歲兒童所需的所有必需氨基酸，其氨基酸的含量與目前的主要植物蛋白——大豆蛋白相似，麻仁蛋白的含硫氨基酸含量顯著高于大豆蛋白，而含硫氨基酸的含量被證明與植物的營養(yǎng)性相關(guān)，而且麻仁蛋白的必需氨基酸與總氨基酸的比值顯著高于大豆蛋白，因此相比于大豆蛋白，麻仁蛋白具有更好的營養(yǎng)價(jià)值[3-5]。研究表明，麻仁蛋白相比于其他種子蛋白具有更高的消化率[6]，除此之外，麻仁蛋白不含有大豆蛋白內(nèi)含有的胰蛋白酶抑制劑，因此相比于大豆蛋白更易于被人體消化吸收；麻仁蛋白及其水解產(chǎn)物在用不同的蛋白酶處理后，體內(nèi)和體外均被證明具有抗氧化性，降膽固醇，抗疲勞等生物活性。目前在麻仁蛋白中沒有檢測到大麻相關(guān)的過敏原，因此麻仁蛋白作為低敏蛋白，具有作為食用植物蛋白的巨大潛力。

食物來源的活性肽可以影響一系列生理功能，包括腸道運(yùn)輸、營養(yǎng)吸收調(diào)節(jié)、排泄以及免疫調(diào)節(jié)作用。因此，活性肽作為有益于健康和營養(yǎng)方面的營養(yǎng)食品正變得越來越重要，許多食物中天然存在的活性肽可以作為疾病管理的輔助劑，或者作為一些遺傳性疾病的預(yù)防措施[7-8]。來源于魚、肉、蛋、奶的活性肽已經(jīng)被廣泛的研究，但是來源于水果、蔬菜、谷物等的活性肽的相關(guān)研究并不多。雖然營養(yǎng)學(xué)家普遍認(rèn)為植物蛋白的營養(yǎng)價(jià)值略低于動(dòng)物蛋白，但相比動(dòng)物蛋白，可食用植物及其種子是更為廉價(jià)且環(huán)境可持續(xù)的可以產(chǎn)生活性肽的蛋白來源[9-10]。植物是一種研究生物活性組分的理想系統(tǒng)，植物在受到生物和非生物脅迫時(shí)會(huì)產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物例如酚類、萜類和活性肽。食物源的次生代謝產(chǎn)物被認(rèn)為具有延緩疾病進(jìn)展、抑制病理生理機(jī)制或抑制致病分子活性的特性[11]。蛋白和多肽在這些活性中起著至關(guān)重要的作用[12]。我國作為世界人口大國，人口眾多，人均耕地面積少，將大量的糧食用于飼喂動(dòng)物，轉(zhuǎn)化成動(dòng)物蛋白得不償失，且動(dòng)物蛋白食用過多會(huì)導(dǎo)致肥胖、高血壓、高血脂、心腦血管病、糖尿病等疾病，這一趨勢在我國發(fā)達(dá)地區(qū)也有明顯表現(xiàn)，近年國內(nèi)外開始重視低脂肪、無膽固醇的植物蛋白資源的開發(fā)，因此積極開發(fā)植物蛋白質(zhì)資源勢在必行。漢麻蛋白經(jīng)過蛋白酶水解以后會(huì)產(chǎn)生許多不同生物活性的活性肽，因此是一種良好的植物活性肽來源。該研究對(duì)漢麻仁蛋白的提取條件、理化性質(zhì)以及水解產(chǎn)物活性肽的功能研究及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，為優(yōu)質(zhì)植物蛋白資源的開發(fā)以及麻仁蛋白及其水解產(chǎn)物活性肽相關(guān)的功能性食品、醫(yī)藥相關(guān)生物制品的研發(fā)提供參考。

1 麻仁蛋白研究進(jìn)展

由于工業(yè)大麻具有低 THC、高 CBD 的特征，因此，工業(yè)大麻在奧地利、澳大利亞、加拿大、智利、中國、美國等國家都可以合法種植(圖1)。除此之外，人們也逐漸意識(shí)到工業(yè)大麻種子是一種豐富的蛋白質(zhì)資源，因此籽用工業(yè)大麻的種植面積逐年增加，中國則是籽用大麻種植面積和產(chǎn)量較大的國家之一(表1，數(shù)據(jù)來自 FAO 開放數(shù)據(jù)庫：www.fao.org)。

表1 2000—2019年麻仁產(chǎn)量前十地區(qū)Table 1 Top 10 regions of hemp seed production from 2000 to 2019

圖1 2000—2019年世界麻仁面積和產(chǎn)量Fig.1 World hemp seed area and production from 2000 to 2019

1.1 麻仁蛋白的組成及營養(yǎng)價(jià)值高等植物種子內(nèi)的貯藏蛋白(seed storage protein，SSP)按照溶解度可以分為4類：溶于水的白蛋白、溶于稀鹽的球蛋白、溶于稀酸或稀堿的谷蛋白以及溶于 70%～80% 乙醇溶液的醇溶蛋白。研究表明，麻仁的2種主要蛋白質(zhì)是球蛋白(67%～75%)和白蛋白(25%～37%)，其中球蛋白又可以細(xì)分為 11S 球蛋白和 7S 豌豆球蛋白類蛋白[13]。

11S 球蛋白是麻仁蛋白中最豐富的成分，約占麻仁總蛋白的 60%～80%，又被稱為麻仁球蛋白(edestin)，Pavlovic 等[14]的研究表明，edestin 約占麻仁蛋白質(zhì)總量的 65%，這一結(jié)果與 Mamone 等[15]的 HPLC 和 Ms/Ms 分析結(jié)果一致，但略少于 Wang等[6]的測定含量，說明不同品種的麻仁的蛋白質(zhì)含量不同。盡管不同研究中麻仁球蛋白的含量有所差異，但它始終是麻仁蛋白中含量最高的蛋白。早在20世紀(jì)初，Svedberg等[16]就利用超速離心技術(shù)首次報(bào)道了麻仁球蛋白的分子質(zhì)量為(211±10)kD，由大約 500 個(gè)氨基酸構(gòu)成，具有 11S 球蛋白的典型結(jié)構(gòu)。麻仁球蛋白是由6個(gè)相同亞基構(gòu)成的六聚體結(jié)構(gòu)，每個(gè)亞基由1個(gè)酸性亞單位(AS)和1個(gè)堿性亞單位(BS)通過二硫鍵相連接構(gòu)成，AS 分子量約為 34.0 kD，BS 含有分子量約為 20.0 和 18.0 kD 的2個(gè)亞基[17]。Ponzoni 等[3]對(duì)CannabissativaL.cv.Futura自交六代后的植株進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，麻仁球蛋白根據(jù)氨基酸的組成可以分為 Csede1、 Csede2、 Csede3 3種，這3種麻仁球蛋白均具有 N 端 23 個(gè)氨基酸殘基的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合信號(hào)肽序列以及 4 個(gè)保守的半胱氨酸殘基，但相比于其他2類的麻仁球蛋白，Csede3 型的麻仁球蛋白含有更豐富的半胱氨酸和甲硫氨酸殘基，而含硫氨基酸的含量與作物的營養(yǎng)價(jià)值密切相關(guān)，因此認(rèn)為 Csede3 型的麻仁球蛋白具有更高的營養(yǎng)價(jià)值。

7S豌豆球蛋白類蛋白占麻仁總蛋白含量最少，它由 493 個(gè)氨基酸構(gòu)成，分子量約為 48 kD，在 N 端具有 21 個(gè)氨基酸殘基組成的信號(hào)肽，目前在麻仁中只鑒定到一種編碼 7S 豌豆球蛋白類蛋白的基因，和 11S 球蛋白及白蛋白不同，7S 豌豆球蛋白類蛋白不含有二硫鍵，它具有典型的 7S 豌豆蛋白的結(jié)構(gòu)域：4 個(gè)N(X)TN-糖基化位點(diǎn)(X代表除脯氨酸以外的任何氨基酸)和 2 個(gè)保守的 Cupin 結(jié)構(gòu)域[3，18-19]。

白蛋白占麻仁總蛋白的 13%，由 142 個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成，其 N 端具有1個(gè) 23 氨基酸殘基的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合信號(hào)序列以及將成熟白蛋白分為大小2個(gè)亞基的裂解位點(diǎn)[20]。麻仁中含有2種編碼 2S 白蛋白的基因，二者具有 98% 的相似性，編碼完全相同的氨基酸序列。麻仁白蛋白具有 8 個(gè)保守的半胱氨酸殘基，在大亞基內(nèi)形成2個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵，在成熟蛋白質(zhì)中形成2個(gè)鏈間二硫鍵連接亞基。與成熟白蛋白相比，麻仁白蛋白存在1個(gè)由 10 個(gè)殘基組成的連接肽(RFEEEDEIEN)和3個(gè)分別位于 N 端(YSR)和 C 端(RYY)的氨基酸[21]。

蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值主要是由其氨基酸組成和消化率決定的。不同學(xué)者對(duì)麻仁蛋白的氨基酸組成進(jìn)行分析，結(jié)果都一致表明麻仁蛋白包含全部 9 種人類所需的必需氨基酸，其中谷氨酸含量最高(占整個(gè)漢麻種子的 3.74%～4.58%)，其次是精氨酸(占全種子的 2.28%～3.10%)[13，22]，谷氨酸可以作為大腦中的一種神經(jīng)遞質(zhì)，精氨酸雖然不是必需氨基酸，但它是合成一氧化氮(NO)的前體，因此它對(duì)心血管有益，也與免疫功能和肌肉修復(fù)相關(guān)[23]。除此之外，與酪蛋白和大豆蛋白相比，麻仁蛋白含有大量的含硫氨基酸，而含硫氨基酸被認(rèn)為與蛋白營養(yǎng)價(jià)值相關(guān)，可以提高人體的抗氧化能力。麻仁蛋白中含有的必需氨基酸占總氨基酸的比例(E/T)為 45.16%，顯著高于大豆蛋白(41.72%)，表明麻仁蛋白比大豆蛋白具有更優(yōu)異的氨基酸營養(yǎng)結(jié)構(gòu)[4]。麻仁蛋白不含有胰蛋白酶抑制劑，而胰蛋白酶抑制劑被認(rèn)為是最重要的抗?fàn)I養(yǎng)因子之一，在許多禾本科、十字花科和豆科植物中都存在，這使得麻仁蛋白在人體中更易被消化和吸收，因此麻仁蛋白具有更好的營養(yǎng)價(jià)值。研究人員對(duì)麻仁蛋白進(jìn)行一系列研究也發(fā)現(xiàn)，麻仁蛋白的溶解度在酸性 pH條件下低于大豆蛋白，這可能是由于 edestin 單個(gè)分子之間形成共價(jià)二硫鍵，導(dǎo)致不溶性蛋白聚集[24]。高溫可以使蛋白質(zhì)展開并暴露其疏水基團(tuán)，有利于蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用，而不是蛋白質(zhì)與水的相互作用，從而形成不溶性蛋白質(zhì)聚集體，無法被消化酶消化。麻仁蛋白具有很高的變性溫度，因此更容易被消化酶消化，Wang 等[6]的研究結(jié)果表明，麻仁蛋白的變性溫度為 92 ℃。這一結(jié)論與 Raikos等[25]所觀察到的熱處理(80 °C 或以上)對(duì)麻仁蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特征的影響一致，從而對(duì)它們的消化率產(chǎn)生影響。Tang等[26]對(duì)麻仁蛋白體外消化率的研究表明，未經(jīng)處理的麻仁蛋白比大豆蛋白更易消化；對(duì)麻仁蛋白體內(nèi)消化的試驗(yàn)表明，相比于其他植物蛋白，麻仁蛋白具有更高的體內(nèi)消化率?？傮w上看，相比于其他植物蛋白，麻仁蛋白具有較高的消化率和良好的氨基酸組成，可以被認(rèn)為是一種良好的可食用植物蛋白資源。

1.2 麻仁蛋白的提取方法目前國內(nèi)外提取漢麻貯藏蛋白的主要形式是麻仁分離蛋白(hempseed protein isolation，HPI)以及麻仁濃縮蛋白(hempseed protein concentrate，HPC)[26-27]，其中HPI的提取方法為膠束提取法(鹽提)及酸沉堿提法(堿提)。

膠束提取法得到的麻仁蛋白純度較高(98.8%)[28]，但是其操作較煩瑣，不利于工業(yè)生產(chǎn)。酸沉堿提法提取得到的麻仁蛋白純度可以達(dá)到 92%[29]，雖然低于膠束提取法，但由于其操作簡單，易于生產(chǎn)，因此目前大多數(shù)采用酸沉堿提法提取麻仁分離蛋白[30]。具體操作為將新鮮的漢麻種子用液氮磨成盡可能細(xì)的粉末，精確稱取漢麻粉末的質(zhì)量，以1∶4(W/V)加入正己烷，室溫萃取 3 h，隨后以1∶6(W/V)加入正己烷過夜，第2天將麻仁粉末置于通風(fēng)櫥內(nèi)吹干，使正己烷揮發(fā)完全。將脫脂后的麻仁粉末以1∶20(W/V)溶于去離子水，用1 mol/L NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 至9.0～10.0，室溫?cái)嚢璩樘? h，20 ℃ 7 900 r/min 離心30 min，棄去沉淀；將上清液用 1 mol/L HCl 調(diào)節(jié)pH 至 5.0，產(chǎn)生大量沉淀后，室溫靜置10～20 min，20 ℃ 7 900 r/min 離心30 min收集沉淀，用去離子水清洗沉淀3次，以洗去雜質(zhì)。最后用去離子水重懸沉淀，調(diào)節(jié)pH 至7.0，凍干濁液即漢麻分離蛋白。不同研究提取原理相同，但在麻仁粉末與水的比值、攪拌抽提條件、離心條件以及調(diào)節(jié) pH 采用的試劑、 pH 大小有些許差異[6]。孟妍等[31]通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法建立以麻仁蛋白提取率為響應(yīng)值，料液比、提取時(shí)間、提取溫度、提取pH為因變量的麻仁蛋白提取工藝?yán)碚撃Ｐ蛯?duì)酸沉堿提提取漢麻分離蛋白的方法進(jìn)行了研究和優(yōu)化，結(jié)果表明麻仁蛋白最佳提取工藝條件為料液比1∶20，提取時(shí)間70 min，提取pH=8.3，提取溫度為44 ℃，測得蛋白質(zhì)實(shí)際提取率為(39.15±0.28)%。

HPC的提取方法為，將2 g脫脂麻仁粉加入15 mL 100 mmol/L Tris-HCl/0.5 mol/L NaCl緩沖液，調(diào)節(jié)pH=8.0，進(jìn)行均質(zhì)化處理，在4 ℃下分批提取過夜。在4 ℃下，5 700 r/min離心30 min，去除沉淀。上清液在pH=8.0，100 mmol/L Tris-HCl 緩沖液中透析 36 h，得到HPC[32]。

2 麻仁活性肽的功能

已有研究表明，盡管漢麻籽蛋白的生物活性有限，但它們的水解產(chǎn)物具有更高的生物活性，包括抗氧化、抗高血壓、阻止惡性細(xì)胞增殖、降膽固醇血、抗炎和神經(jīng)保護(hù)等[33-34]。這是由于生物活性肽在蛋白質(zhì)的天然結(jié)構(gòu)中被加密，無法發(fā)揮活性，但在水解過程中活性肽會(huì)被釋放，從而發(fā)揮不同的生物活性。水解時(shí)使用不同類型的蛋白酶以及不同的水解時(shí)間可以獲得不同功能和活性的活性肽。這是由于水解條件會(huì)影響活性肽的大小和氨基酸結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響肽的活性和功能[13]。研究表明，影響肽生物活性的重要因素是它們的分子量和氨基酸組成，一般來說，低分子量的多肽與高分子量肽相比具有更多的生物活性，因?yàn)樗鼈兏菀自谖改c道中逃脫蛋白酶的降解，可以被人體更好地吸收并引入血液[4]。此外，與分子量較大的肽相比，小肽也更容易與特定的靶點(diǎn)，如酶的活性位點(diǎn)相互作用，因?yàn)殡牡陌被峤M成是確定其結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)，從而影響與活性肽靶點(diǎn)之間的互作。麻仁蛋白的消化率很好，容易被各種蛋白酶進(jìn)行消化，所以更容易得到不同種類的分子量小于 10 kDa 的高疏水性小分子肽，也因此麻仁蛋白的水解產(chǎn)物具有更高更豐富的生物活性[35-36]。

2.1 抗氧化活性Wang等[6]用6種不同的蛋白酶(堿性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、中性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶)對(duì)麻仁蛋白進(jìn)行水解，發(fā)現(xiàn)不同的水解產(chǎn)物表現(xiàn)出不同的抗氧化性能(清除 DPPH 自由基、螯合 Fe2+能力和還原能力)，麻仁蛋白的水解度越高、疏水氨基酸數(shù)量越多、表面疏水程度越高，體外抗氧化活性也越高。Teh等[37]分別用 AFP、HT 等蛋白酶對(duì)麻仁分離蛋白進(jìn)行水解，發(fā)現(xiàn)不同蛋白酶水解 4 h后，ORAC 活性和 DPPH 自由基清除能力都顯著提高，且活性肽的活性與底物濃度、水解時(shí)間有關(guān)。Girgih 等[38]對(duì)麻仁蛋白水解產(chǎn)物進(jìn)行鑒定和分離，結(jié)果表明在鑒定的 23 個(gè)短鏈(≤5個(gè)氨基酸)肽中，WVYY 和 PSLPA是活性最高的抗氧化肽，其活性抗氧化能力分別為 67% 和58%，金屬螯合活性分別為 94% 和 96%。Lu 等[35]也發(fā)現(xiàn)，漢麻蛋白水解產(chǎn)物具有良好的 DPPH 自由基、超氧自由基和羥基自由基清除能力，其活性呈濃度依賴性。這些結(jié)果表明，麻仁蛋白水解產(chǎn)物中可能含有給電子物質(zhì)，能夠與自由基發(fā)生反應(yīng)，使自由基轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的產(chǎn)物，從而終止自由基鏈反應(yīng)。

研究表明，由 4～16 個(gè)氨基酸殘基組成的肽能夠抑制亞油酸的自氧化，因?yàn)樗鼈兙哂懈鼜?qiáng)的通過腸道屏障和與自由基有效相互作用的能力，肽的強(qiáng)抗氧化特性是通過組氨酸殘基清除自由基、質(zhì)子捐贈(zèng)能力和金屬離子螯合作用的聯(lián)合作用實(shí)現(xiàn)的，某些氨基酸的存在，如組氨酸、酪氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、色氨酸和脯氨酸，可以增加肽的抗氧化能力[39]。麻仁蛋白水解肽由于肽鏈較短且含有可以增強(qiáng)抗氧化性的氨基酸，因此具有良好的抗氧化能力。

2.3 降血壓和神經(jīng)保護(hù)活性肽的生物活性與肽鏈長度、氨基酸組成和序列有關(guān)，之前的研究表明，目前發(fā)現(xiàn)的最有效的 ACE 抑制肽由 2～20 個(gè)氨基酸組成，具有良好的疏水性/親水性平衡以及與序列相關(guān)的一些特殊結(jié)構(gòu)特征[42-43]。疏水性氨基酸可以提高肽在脂質(zhì)條件下的溶解度，使其發(fā)揮更大的降壓作用，此外，試驗(yàn)證據(jù)表明，在 C 端具有環(huán)或芳香環(huán)的殘基，如酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸，以及在N端具有疏水氨基酸的殘基，特別是在 N 端具有甘氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸等脂肪鏈的殘基，是典型的 ACE 抑制劑肽。ACE 抑制肽與 ACE 活性位點(diǎn)緊密結(jié)合，與血管緊張素I競爭，使 ACE 失活，從而防止血壓升高[44]。

麻仁蛋白含有較多的疏水性氨基酸及具有ACE抑制肽潛力的氨基酸，是開發(fā)ACE抑制肽的良好來源。經(jīng)過胃蛋白酶和胰酶的順序作用，Girgih等[45]從麻仁蛋白水解物中分離出2種具有ACE及腎素體外雙重抑制活性的多肽 WYT 和 SVYT，它們對(duì) ACE 活性的體外抑制率分別為 89% 和 79%，對(duì)腎素的體外抑制率分別為 77% 和 86%。Orio 等[32]通過用鹽酸對(duì)麻仁分離蛋白進(jìn)行完全水解，鑒定出GVLY、IEE、LGV 和 RVR 4 種具有潛在 ACE 抑制活性的多肽，其中 GVLY 對(duì) ACE 的抑制活性最高，麻仁蛋白水解產(chǎn)物的降血壓及抑制腎素的活性似乎與高脯氨酸和苯丙氨酸含量有關(guān)，Girgih等[46]通過用麻仁蛋白代替酪蛋白飼喂具有先天性高血壓的小鼠發(fā)現(xiàn)，麻仁蛋白可以通過降低先天性高血壓小鼠體內(nèi)腎素的活性從而降低小鼠的血壓。

乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase enzyme，AChE)能夠水解乙酰膽堿(acetylcholine，ACh)，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)中 ACh 水平降低，從而導(dǎo)致神經(jīng)沖動(dòng)功能的降低和大腦信號(hào)傳輸?shù)牟蛔?，最終導(dǎo)致記憶損傷，如阿爾茨海默病。有研究表明，麻仁蛋白水解產(chǎn)物可以通過抑制 AChE 的活性而發(fā)揮體外神經(jīng)保護(hù)作用，其中帶負(fù)電荷氨基酸量最高的水解產(chǎn)物活性最高[47-48]。精氨酸作為酶解產(chǎn)物中含量次高的氨基酸，對(duì) AChE 也有較高的抑制作用，研究認(rèn)為，這可能是因?yàn)樗c AChE 的外周陰離子位點(diǎn)(peripheral anionic site，PAS)結(jié)合，而 PAS 被認(rèn)為是抑制劑的一個(gè)重要的酶結(jié)合位點(diǎn)，因此麻仁水解肽中含量較高的精氨酸也是麻仁水解肽具有 AChE 抑制作用的原因之一[49]。

2.4 降低膽固醇活性Aiello等[50]用不同的蛋白酶水解麻仁蛋白，對(duì)水解產(chǎn)物進(jìn)行肽組學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)部分活性肽被證明具有3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-coenzymeAreductase，HMGCoAR)的抑制活性。抑制膽固醇生物合成是降低血清膽固醇水平的最有效途徑，由于細(xì)胞內(nèi)膽固醇的產(chǎn)生是一個(gè)多步驟的途徑，其中 HMGCoAR 是合成內(nèi)源性膽固醇的關(guān)鍵限速酶，有效抑制 HMGCoAR 的活性可以顯著降低膽固醇水平，說明麻仁蛋白的水解產(chǎn)物可以有效抑制膽固醇的升高。這些降低膽固醇的活性肽含有 8～10 個(gè)殘基，具有較高的疏水性，有1個(gè)疏水的N端以及帶負(fù)電荷的C端，這些被鑒定為與HMGCoAR互作所必需的特征。Zanoni 等[51]也證明了這一觀點(diǎn)，他們發(fā)現(xiàn)用胃蛋白酶水解麻仁蛋白后，水解產(chǎn)物在 0.1～1.0 mg/mL 范圍內(nèi)，可以有效抑制抑制 HMGCoAR 的催化活性，其作用機(jī)制可能與他汀類藥物相似。當(dāng)濃度為1.0 mg/mL時(shí)，麻仁蛋白水解產(chǎn)物對(duì)HMGCoAR的抑制率可以達(dá)到80%，遠(yuǎn)高于其他降膽固醇肽，例如羽扇豆肽(-17%，2.5 mg/mL)，證明麻仁蛋白肽具有更好的降低膽固醇活性的能力。

除此之外，也有研究表明，麻仁蛋白可以提高小鼠的抗疲勞和免疫調(diào)節(jié)能力，李永進(jìn)等[52]研究發(fā)現(xiàn)，給小鼠飼喂麻仁蛋白后能明顯延長小鼠游泳時(shí)間、降低血乳酸值、增加肝糖原含量，明顯增強(qiáng)小鼠 Con A 誘導(dǎo)的脾淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化和遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)，提高小鼠抗體生成數(shù)和半數(shù)溶血值，增強(qiáng)小鼠巨嗜細(xì)胞吞噬能力，增加小鼠外周血液中 T 淋巴細(xì)胞百分比。麻仁蛋白水解產(chǎn)物還有降血糖的功能，Ren 等[53]研究發(fā)現(xiàn)，用堿性蛋白酶水解麻仁蛋白，水解度為(27.2±0.88)% 時(shí)，水解產(chǎn)物表現(xiàn)出較高的α-葡萄糖苷酶抑制活性，這是由于2種新的α-葡萄糖苷酶抑制肽序列Leu-Arg(287.2 D)和Pro-Leu-Met-Leu-Pro(568.4 D)導(dǎo)致的，證明麻仁蛋白水解產(chǎn)物具有抗糖尿病的特性。

3 展望

人們對(duì)于食品的消費(fèi)逐漸轉(zhuǎn)向含有膳食營養(yǎng)且能夠保持健康的食品，因此食源性活性肽逐漸進(jìn)入了人們的視野。其中，植物來源活性肽由于資源豐富、廉價(jià)易得以及其獨(dú)特的生理功能已成為食品研究開發(fā)的熱點(diǎn)之一。漢麻仁是一種極好的營養(yǎng)來源，麻仁蛋白含有人體所需的各種必需氨基酸，不含色氨酸抑制因子，不影響蛋白質(zhì)的吸收，也不含大豆的寡聚糖和致敏因子，因此不會(huì)造成反胃、胃漲和過敏反應(yīng)，是一種十分優(yōu)異的植物蛋白質(zhì)來源。麻仁蛋白消化率好，易被蛋白酶消化產(chǎn)生小分子多肽，用不同蛋白酶經(jīng)過不同處理時(shí)間產(chǎn)生的活性肽具有降血壓、降膽固醇、抗氧化以及抗癌等生理活性，因此麻仁蛋白比其他植物蛋白在保健食品、功能性食品的開放方面有著更高的潛力和價(jià)值。

目前有關(guān)于麻仁蛋白的研究主要集中在活性肽功能的制備及功能驗(yàn)證方面，但其發(fā)揮功能的具體機(jī)制還不是很明確，真正可以投入生產(chǎn)和發(fā)揮醫(yī)療作用的漢麻源活性肽為數(shù)不多。探究漢麻蛋白及其水解產(chǎn)物生理功能的具體機(jī)制及其對(duì)生物飲食上的醫(yī)學(xué)反應(yīng)，還需要作進(jìn)一步的研究，從而將其運(yùn)用于生產(chǎn)及醫(yī)學(xué)實(shí)踐。