三種蛋清過(guò)敏原蛋白的活性及其活性肽的研究進(jìn)展

羅　燕，佟　平，彭婷婷，袁娟麗，4，*，高金燕（.南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330047；.南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，江西南昌330047；3.南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院，江西南昌330047；4.南昌大學(xué)藥學(xué)院，江西南昌330047）

三種蛋清過(guò)敏原蛋白的活性及其活性肽的研究進(jìn)展

羅燕1，2，佟平1，彭婷婷1，2，袁娟麗1，4，*，高金燕2
（1.南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330047；2.南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，江西南昌330047；3.南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院，江西南昌330047；4.南昌大學(xué)藥學(xué)院，江西南昌330047）

雞蛋清中的過(guò)敏原主要有卵白蛋白、卵類黏蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白和溶菌酶，本文重點(diǎn)介紹卵白蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白和溶菌酶這三種過(guò)敏原蛋白的基本結(jié)構(gòu)、活性以及酶解后形成的活性肽的性質(zhì)，如抑菌、降血壓、抗氧化等。

雞蛋，蛋清，過(guò)敏原，活性肽

雞蛋是FAO/WHO認(rèn)定的導(dǎo)致人類食物過(guò)敏的八大類食物之一，早在20世紀(jì)初，體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)雞蛋清中多種蛋白質(zhì)可導(dǎo)致人體過(guò)敏。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)和歐洲，兒童由于雞蛋引發(fā)的過(guò)敏已超過(guò)牛奶，成為最常見的引起速發(fā)反應(yīng)的食物之一［1］。

雞蛋過(guò)敏一般為免疫球蛋白E（IgE）介導(dǎo)型過(guò)敏反應(yīng)，雞蛋蛋白中主要的過(guò)敏原為卵白蛋白、卵類黏蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、溶菌酶［2］。然而，這四種蛋白屬于優(yōu)質(zhì)蛋白，含有成年人所需要的八種必需氨基酸，更是生物效價(jià)較高的天然食物。更為重要的是這四種蛋白具有抗菌、抗病毒、降血壓、降血脂、免疫調(diào)節(jié)等生物活性［3-4］。鑒于這些雞蛋蛋白具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以及雞蛋過(guò)敏對(duì)部分人群的危害，研究者們發(fā)現(xiàn)酶解可以顯著降低蛋清蛋白的致敏性。例如，Hildebrandt等［5］以巴氏殺菌蛋液為原料，通過(guò)攪拌加熱和酶解相結(jié)合處理得到的多肽產(chǎn)物致敏性低于原來(lái)的1/100，當(dāng)肽相對(duì)分子質(zhì)量小于2000時(shí)，致敏性基本消失［6］。

目前，國(guó)內(nèi)外研究多是從實(shí)驗(yàn)室的角度采用酶水解過(guò)敏原卵白蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、溶菌酶，對(duì)得到的活性肽開展了較為深入的研究，如抑菌肽、免疫肽、降壓肽、抗氧化肽、抗腫瘤肽［7］，其中一些活性肽表現(xiàn)出較低或無(wú)致敏性。因此，蛋清多肽成為低致敏蛋制品的良好來(lái)源。

1　卵白蛋白及其活性肽

1.1卵白蛋白

蛋清中含量最高的過(guò)敏原為卵白蛋白，約占蛋清蛋白總量的54%。該蛋白由385個(gè)氨基酸殘基組成［8］。蛋清卵白蛋白不僅含有人體所必需的多種氨基酸，且與人血清白蛋白氨基酸的組成比例也非常相似［9］，是目前較為優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)。卵白蛋白具多種生物活性功能，一方面可消除人體內(nèi)的有害重金屬，維持正常生理活動(dòng)，一方面還可用于食品加工中起到膠凝、起泡和乳化的作用［10］。此外，卵白蛋白還可應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域，它不僅可作為一種重要的藥物載體，且同時(shí)能夠減少腫瘤壞死因子TNF-α的釋放，具有某些免疫調(diào)節(jié)的作用［11］。卵白蛋白屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑家族，但其是否同樣具有蛋白酶抑制因子活性的研究尚未見報(bào)道［12］，還需進(jìn)一步開展相關(guān)研究。卵白蛋白酶解后得到的多種生理活性多肽也是研究較為深入的，如抑菌肽、降壓肽、抗氧化肽等等。

1.2卵白蛋白抑菌肽、降壓肽及其他肽

卵白蛋白經(jīng)胰蛋白酶、糜蛋白酶及其他酶水解后，可產(chǎn)生具有抑菌和免疫刺激作用的多肽片段，將這些多肽片段用于發(fā)酵食品可抑制細(xì)菌的增殖。Pellegrini等［13］研究表明，在一定條件下，卵白蛋白經(jīng)胰蛋白酶和凝乳蛋白酶水解后可得到8個(gè)抑菌多肽，如SALAM、SALAMVY、YPILPEYLQ、ELINSW、NVLQPSS、AEERYPILPEYL、GIIRN、TSSNVMEER，其中TSSNVMEER和GIIRN兩種多肽對(duì)測(cè)試菌的抑菌性最強(qiáng)，SALAM對(duì)測(cè)試菌的抑菌性最弱，GIIRN對(duì)所有的革蘭氏陰性菌的抑菌性均較弱。1995年Fujita首次用胃蛋白酶水解卵白蛋白，得到降血壓活性肽名為卵激肽（Ovokinin）和卵白蛋白肽，體內(nèi)外均表明這兩種肽對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）具有降血壓作用。Miguel等用不同的蛋白酶消化卵白蛋白，得到的肽段均具有很強(qiáng)的ACE抑制活性［14］。

另外，卵白蛋白在被胃蛋白酶和糜蛋白酶水解后，得到的消化免疫肽OA77～84和OAl26～134，可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬活性、調(diào)節(jié)體內(nèi)細(xì)胞免疫因子釋放水平，抑制癌細(xì)胞增殖，增強(qiáng)癌癥免疫療法［15］。說(shuō)明卵白蛋白肽不僅能為機(jī)體提供基本的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)還具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能。Davalos研究發(fā)現(xiàn)卵白蛋白酶解物中還存在強(qiáng)抗氧化活性的多肽，具有較強(qiáng)的清除自由基能力［16］。

2　卵轉(zhuǎn)鐵蛋白及其活性肽

2.1卵轉(zhuǎn)鐵蛋白

卵轉(zhuǎn)鐵蛋白又稱伴白蛋白，是一種鐵離子結(jié)合糖蛋白。卵轉(zhuǎn)鐵蛋白約占蛋清蛋白總量的13%，分子量大約為76 ku，由686個(gè)氨基酸組成，包含15個(gè)二硫鍵及2.6%的糖基組分。而對(duì)卵轉(zhuǎn)鐵蛋白過(guò)敏性的研究相對(duì)較少。卵轉(zhuǎn)鐵蛋白在游離狀態(tài)下具有抗菌活性，也參與鐵的運(yùn)輸和代謝，是人體內(nèi)鐵的良好來(lái)源。同時(shí)，還可作為免疫調(diào)節(jié)劑和刺激因子，抑制結(jié)腸和乳腺癌細(xì)胞增殖［17］。此外，卵轉(zhuǎn)鐵蛋白可防止肉質(zhì)品氧化［18］，同時(shí)具有很強(qiáng)的抗菌活性，可改善食物的品質(zhì)，在食品產(chǎn)業(yè)也可作為一種抗菌防腐劑。卵轉(zhuǎn)鐵蛋白肽如抑菌肽、抗氧化肽、免疫肽等等也得到廣泛應(yīng)用。

2.2卵轉(zhuǎn)鐵蛋白抑菌肽、抗氧化肽及其他肽

雞卵轉(zhuǎn)鐵蛋白經(jīng)胰蛋白酶分離出的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白肽OTAP-92也具有很強(qiáng)的抗菌能力［19］。Huang Wuyang等［20］發(fā)現(xiàn)嗜熱菌蛋白酶、胃蛋白酶酶解卵轉(zhuǎn)鐵球蛋白，得到酶解產(chǎn)物對(duì)氧自由基的清除能力顯著高于卵轉(zhuǎn)鐵球蛋白本身。Shen等［21］用嗜熱菌蛋白酶處理卵轉(zhuǎn)鐵蛋白得到GRSAGWNIPIGTL、AGWNIPIGT、AGWNI、AGWNIP、WNIP，并經(jīng)化學(xué)方法合成得到GWNIP和GWNI，得到的四肽WNIP清除活性氧的能力最強(qiáng)推測(cè)肽段中某些重要的氨基酸如半胱氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的存在可能是抗氧化活性肽存在的根本原因。

另外在卵轉(zhuǎn)鐵蛋白已發(fā)現(xiàn)中3種血管緊張肽轉(zhuǎn)化酶ACE抑制肽，即IQW、IRW和LKP，在調(diào)節(jié)血壓方面起著重要作用［22］。還有些研究報(bào)道通過(guò)酶解獲得的卵白蛋白免疫肽、抗腫瘤肽等。以上研究表明：卵轉(zhuǎn)鐵蛋白活性肽不僅比卵轉(zhuǎn)鐵蛋白活性更強(qiáng)，還同時(shí)還具備抗高血壓、抗氧化、抗炎等多種生物活性功能。

3　溶菌酶及其活性肽

3.1溶菌酶

溶菌酶是由4個(gè)二硫鍵鏈接起來(lái)的單鏈多肽構(gòu)成的，分子量為14.3 ku。溶菌酶是一種較早被分離出來(lái)的蛋白，且廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中［23］。但卻是近期才被報(bào)道的蛋清中一種主要過(guò)敏原之一，它能與從雞蛋過(guò)敏患者血清中得到的IgE抗體強(qiáng)烈地結(jié)合在一起［24］。溶菌酶是生物體內(nèi)重要的非特異性免疫因子，可作為免疫調(diào)節(jié)劑和刺激因子，抑制癌細(xì)胞的增殖。溶菌酶還具有與抗生素抗菌機(jī)制不同的抑菌功能，在抑制病原體繁殖的條件下不會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生耐藥性。溶菌酶還具有多種藥理作用，如止痛、消炎、抗癌等。蛋源性溶菌酶以其無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染、抗菌譜廣、安全性高等優(yōu)良特性，逐漸受到食品界的關(guān)注［25］。

3.2溶菌酶抑菌肽及其他肽

從雞蛋中提取的溶菌酶通過(guò)特定蛋白酶酶解后可以產(chǎn)生具有抗菌活性的肽段，增強(qiáng)其抗菌活性。Mine等酶解溶菌酶得到三個(gè)具有抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的活性肽，它們分別來(lái)源于溶菌酶第98-112、98-108、15-21位的蛋白肽段［26］。利用木瓜蛋白酶和胰蛋白酶［27］以及二者的混合物水解蛋清溶酶菌，得到活性片段F2，其序列對(duì)應(yīng)于溶菌酶序列的第46-61位，這個(gè)肽序列抗菌活性較強(qiáng)，對(duì)G+、G-菌的生長(zhǎng)均有抑制作用［28］。

溶菌酶的酶解產(chǎn)物在分子量大多數(shù)在2～3 ku范圍，這些多肽片段主要有KVF、MKR、AMK、AKF、RGY、WIR、VAW、GIL，具有抑制ACE和抗氧化的雙重活性，其中RGY、WIR、VAW的抗氧化活性較強(qiáng)。蛋清中的溶菌酶酶解產(chǎn)物肽段FESNFNTQATNR，此肽段較源于其他食物中抑制ACE活性強(qiáng)，其在腸道蛋白酶的消化作用下分解產(chǎn)生機(jī)體易于吸收的小片段，這些小片段以完整的形式進(jìn)入血液中抑制ACE的作用［29］。溶菌酶源的某些肽在體外除有抗氧化活性外，還對(duì)鈣調(diào)蛋白依賴性磷酸二酯酶（CaMPDE）具有抑制作用［30］。

4　蛋清活性肽低過(guò)敏原性

雞蛋是最常見的引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)的食物之一，但由于蛋清活性肽的發(fā)現(xiàn)，使得蛋清中生物活性肽和雞蛋致敏性的特殊關(guān)系已經(jīng)成為活性肽研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。現(xiàn)代生物代謝研究表明，人類攝入體內(nèi)的蛋白質(zhì)經(jīng)消化道酶作用后主要以活性肽段形式吸收，并且比氨基酸更易被機(jī)體快速吸收利用，同時(shí)肽段的低抗原性使得食后不會(huì)引起過(guò)敏反應(yīng)，安全性非常高。原因可能是通過(guò)改變抗原決定簇的三級(jí)結(jié)構(gòu)，或者斷裂酰胺鍵降低過(guò)敏原的分子量，破壞了蛋白質(zhì)的部分線性結(jié)構(gòu)或空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其抗原表位的破壞，從而降低其致敏性。Hoppe A等［31］在800MPa高壓條件下用胃蛋白酶水解雞蛋清，獲得不同生物活性的肽段。同時(shí)利用反相高效液相色譜-質(zhì)譜分析水解過(guò)程和肽段鑒定，同時(shí)利用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)檢測(cè)肽段的致敏性，研究發(fā)現(xiàn)雞蛋蛋白很快被胃蛋白酶水解，識(shí)別的肽段分別來(lái)源于卵白蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、溶菌酶，而大部分肽段來(lái)源于卵白蛋白。卵白蛋白的IgE抗原表位主要對(duì)應(yīng)于其肽段序列的38-49、95-102、191-200、243-248、251-260，本實(shí)驗(yàn)識(shí)別卵白蛋白的IgE類似的抗原表位殘基肽段為41-51，90-99、188-202，目前還沒有研究表明這三種肽段具有潛在的致敏性。卵轉(zhuǎn)鐵蛋白和溶菌酶酶解產(chǎn)物肽段的致敏性還有待于進(jìn)一步研究。這些蛋清肽段除了發(fā)揮原有蛋白更強(qiáng)的生物活性，其致敏性也大大減弱。López-Expósito等［32］在400MPa高壓條件下用胃蛋白酶水解卵白蛋白，水解產(chǎn)生的大部分肽段只含有一個(gè)IgE結(jié)合位點(diǎn)，其致敏性很低，過(guò)敏性人群長(zhǎng)期食用這種水解蛋白，可產(chǎn)生免疫耐受，改善過(guò)敏體質(zhì)，因而對(duì)過(guò)敏患者的免疫治療具有重要意義。

5　前景與展望

長(zhǎng)期以來(lái)，雞蛋一直被認(rèn)為是蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)的理想來(lái)源。但是，過(guò)去數(shù)十年的大量研究表明，雞蛋中的蛋白質(zhì)和多肽在滿足基本的營(yíng)養(yǎng)需求以外還發(fā)揮著多種不同的生物學(xué)功能?，F(xiàn)已認(rèn)為雞蛋中的過(guò)敏原具有一些生物學(xué)活性，包括新穎的抗菌活性、免疫調(diào)節(jié)活性、抗癌活性以及抗高血壓活性。這些都體現(xiàn)出雞蛋的蛋白質(zhì)在人類健康以及疾病的預(yù)防和治療中的重要作用。蛋清蛋白經(jīng)過(guò)酶水解可以降低一些蛋白的過(guò)敏原性，獲得一些具有重要生物活性的小肽。這些小肽分子較蛋白質(zhì)消化吸收快、吸收率高，并具有低致敏性、低滲透壓，不會(huì)引起過(guò)敏、腹瀉等不良反應(yīng)等特點(diǎn)，適合胃功能低下、消化道疾病患者及術(shù)后恢復(fù)、耐力運(yùn)動(dòng)、嬰幼兒及老人等食用。開發(fā)低致敏性的蛋清活性蛋白肽，順應(yīng)了目前人類對(duì)食品安全的要求，具有廣闊的的開發(fā)前景和應(yīng)用價(jià)值，具有巨大的市場(chǎng)開發(fā)潛力。

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Progress of bioactive protein and peptides in three egg white allergens

LUO Yan1，2，TONG Ping1，PENG Ting-ting1，2，YUAN Juan-li1，4，*，GAO Jin-yan2
（1.State Key Laboratory of Food Science and Technology，Nanchang University，Nanchang 330047，China；2.School of Life Sciences and Food Engineering，Nanchang University，Nanchang 330047，China；3.Sino-German Joint Research Institute，Nanchang University，Nanchang 330047，China；4.School of Pharmacy Nanchang University，Nanchang 330047，China）

Ovalbumin，ovomucoid，ovotransferrin and lysozyme were the main allergens in egg white.In this paper，the basic structure of ovalbumin，ovotransferrin and lysozyme and the bioactivity of the three egg allergens as well as the properties of their peptides，such as antibacterial activity，lowering blood pressure，antioxidant activity，were described.

egg；egg white；allergen；bioactive peptides

2015年食品展覽會(huì)預(yù)告

TS201.1

A

1002-0306（2015）20-0396-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.20.072

2015－01－04

羅燕（1989-），女，碩士研究生，研究方向：食品安全，E-mail：18566660351@163.com。

袁娟麗（1976-），女，博士，講師，研究方向：食品營(yíng)養(yǎng)與安全，E-mail：yuanjuanli@ncu.edu.cn。

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）（2013AA102205）；國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)資助（2013DFG31380）；國(guó)家自然科學(xué)基金（31301524）；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助課題（20113601110003）；江西省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（20133ACB2009）；南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（SKLF-ZZA-201302，SKLF-ZZB-201302）；江西省青年科學(xué)基（20142BAB214001）；江西省科技計(jì)劃項(xiàng)目（20132BBG70101）。