于志鵬,趙文竹,*,劉靜波
(1.渤海大學(xué)化學(xué)化工與食品安全學(xué)院,遼寧錦州 121013;2.吉林大學(xué)營養(yǎng)與功能食品研究室,吉林長(zhǎng)春 130062)
雞蛋清中功能蛋白及活性肽的研究進(jìn)展
于志鵬1,趙文竹1,*,劉靜波2,*
(1.渤海大學(xué)化學(xué)化工與食品安全學(xué)院,遼寧錦州 121013;2.吉林大學(xué)營養(yǎng)與功能食品研究室,吉林長(zhǎng)春 130062)
蛋清中功能蛋白及活性肽具有多種生理活性,對(duì)人類健康及疾病的預(yù)防和治療方面的巨大潛力,成為食品領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文綜述了蛋清蛋白中的主要功能蛋白的結(jié)構(gòu)及功能,生物活性肽研究進(jìn)展,并對(duì)蛋清蛋白及活性肽的研究進(jìn)行展望,以期為后續(xù)深入的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)提供參考。
雞蛋,蛋白,活性肽,結(jié)構(gòu)
雞蛋由蛋殼,蛋清和蛋黃三部分組成,分別占雞蛋質(zhì)量的9%~11%,60%~63%和28%~29%。雞蛋主要成分為脂類,蛋白質(zhì)和水分,分別占總質(zhì)量的11%~12%,12%~16%和73%~76%,同時(shí)還含有少量的維生素和礦物質(zhì)。蛋清是一種由蛋白質(zhì)和水組成的膠體物質(zhì),其中85%~89%為水分,9.7%~10.6%為蛋白質(zhì),0.4%~0.9%為碳水化合物,0.5%~0.6%為礦質(zhì)元素,0.03%為脂類和少量維生素等[1-2]。蛋清中的蛋白質(zhì)主要包括54%的卵清蛋白,12%的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白,11%的卵類粘蛋白,3.4%的溶菌酶,4.0%的G2球蛋白,4.0%的G3球蛋白,3.5%的卵粘蛋白,0.8%的卵黃素蛋白,1.0%的卵糖蛋白,0.5%的卵巨球蛋白,0.05%半胱氨酸蛋白酶抑制劑,1.5%的卵抑制劑以及0.05%的抗生素蛋白[3-4]。
1.1 卵清蛋白
卵清蛋白(Ovalbumin)是蛋清的主要蛋白質(zhì),因糖和磷酸基與肽鏈相連而歸類于磷脂糖蛋白,單鏈糖側(cè)鏈與Asn的酰胺鍵以共價(jià)鍵形式連接,分子量為45000u,其等電點(diǎn)為pH 4.5。Mcreynolds 等通過mRNA 測(cè)序分析卵清蛋白由385個(gè)氨基酸組成,Nisbet等通過蛋白質(zhì)測(cè)序也進(jìn)一步證實(shí)該結(jié)論。蛋清中除存在卵清蛋白外,還含有卵清蛋白基因相關(guān)蛋白X和卵清蛋白基因相關(guān)蛋白Y,氨基酸序列見圖1,三種蛋白均存在糖基化(N-乙酰葡萄糖胺),二硫鍵(-S-S-)和巰基(-SH)[5]。卵清蛋白中二分之一氨基酸殘基為疏水性,三分之一的氨基酸殘基帶電荷,并含有6個(gè)半胱氨酸殘基(Cys11,Cys30,Cys73,Cys120,Cys367,Cys382),其中Cys73和Cys120形成二硫鍵(-S-S-),而4個(gè)巰基中3個(gè)在自然狀態(tài)下反應(yīng)較弱,第四個(gè)巰基僅在蛋白變性狀態(tài)下反應(yīng)強(qiáng)烈[6]。卵清蛋白具有兩個(gè)磷酸化作用點(diǎn),分別位于Ser 68 和Ser 344,卵清蛋白存在3種形式,即含有兩個(gè)磷酸基團(tuán)的卵清蛋白A1,一個(gè)磷酸基團(tuán)的卵清蛋白A2和零個(gè)磷酸基團(tuán)的卵清蛋白A3,并且3種分子存在形式的比例為81-84∶14-16∶2-4,研究證實(shí)可通過離子交換色譜,聚丙烯酰胺凝膠電泳和等電聚焦電泳將卵清蛋白存在的3種結(jié)構(gòu)有效分離[7]。Stein等通過高場(chǎng)核磁測(cè)定自然狀態(tài)下的卵清蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)中α螺旋含量為30%,β折疊含量為32%;通過圓二色譜測(cè)定α螺旋含量為30%,β折疊含量為40%,通過拉曼光譜測(cè)定卵清蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)中α螺旋含量為25%,β折疊含量為25%,這些結(jié)果的差異主要來源于測(cè)定條件,尤其是pH和離子強(qiáng)度。
圖1 蛋清中卵清蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)Fig.1 Primary amino acid sequences of ovalbumin and related protein注:卵清蛋白(P01012 OVAL_CHICK),卵清蛋白X(P01013 OVALY_CHICK),卵清蛋白Y(P01013 OVALX_CHICK),來源NCBI數(shù)據(jù)庫,圖2同。
1965年,Smith 等首次報(bào)道卵清蛋白在存儲(chǔ)過程中會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哂袩岱€(wěn)定性的S-卵清蛋白,變性溫度由卵清蛋白對(duì)應(yīng)的84.5 ℃轉(zhuǎn)變?yōu)?2.5℃,兩種形式(卵清蛋白和s-卵清蛋白)共存條件下變性溫度變?yōu)?8.5 ℃[8]。研究表明,新鮮雞蛋中s-卵清蛋白占整個(gè)卵清蛋白5%或更少的比例,而雞蛋經(jīng)6個(gè)月低溫儲(chǔ)存后,卵清蛋白中轉(zhuǎn)化為s-卵清蛋白的比例高達(dá)81%,s-卵清蛋白的出現(xiàn)伴隨著蛋清蛋白質(zhì)流動(dòng)性增強(qiáng)及出現(xiàn)稀釋狀,并且不利于蛋品的制作和加工,被認(rèn)為是雞蛋營養(yǎng)價(jià)值的降低及功能活性的損失。s-卵清蛋白在55℃和pH10的磷酸鹽(100mmol/L)環(huán)境中很容易形成,而且溫度和pH 越高越有利于加速其轉(zhuǎn)化速率。目前更多的研究表明卵清蛋白具有潛在的免疫活性,同時(shí)也是蛋清的主要過敏源[8]。
1.2 卵轉(zhuǎn)鐵蛋白
目前,卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的純化方法主要利用液相色譜純化包括陽離子交換色譜,陰離子交換色譜等,該方法能夠避免蛋白變性進(jìn)而保留更高的生物活性。研究表明三次連續(xù)離子交換色譜純化卵轉(zhuǎn)鐵蛋白得率達(dá)到89%。卵轉(zhuǎn)鐵蛋白與血清中轉(zhuǎn)鐵蛋白具有相似的結(jié)構(gòu)性質(zhì),主要是這些蛋白源于相同的基因,僅是相連接的碳水化合物有差別而已。X射線晶體分析表明卵轉(zhuǎn)鐵蛋白多肽鏈折疊為兩個(gè)lobe(N端lobe和C段lobe)進(jìn)而分為四個(gè)結(jié)構(gòu)域,每個(gè)lobe由兩個(gè)大小相似的結(jié)構(gòu)域構(gòu)成,即N端lobe由N1和N2結(jié)構(gòu)域組成,C段lobe由C1和C2結(jié)構(gòu)域組成,每個(gè)結(jié)構(gòu)域約有160個(gè)氨基酸殘基組成[11]。這兩個(gè)lobe 通過非平行beta紐帶連接,beta紐帶可以允許其空間結(jié)構(gòu)展開與閉合,而每個(gè)鐵結(jié)合位點(diǎn)均深藏于lobe內(nèi)部。通過序列比對(duì),這兩個(gè)lobe 具有相似的結(jié)構(gòu),大多數(shù)的二級(jí)結(jié)構(gòu)元素相一致,主要區(qū)別在于彎曲區(qū)域的序列的插入與敲除。Apo-與holo-卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的晶體結(jié)構(gòu)如圖2,表明通過Fe3+的結(jié)合或釋放將會(huì)影響卵轉(zhuǎn)鐵蛋白空間結(jié)構(gòu)大的變化。
圖2 卵清蛋白晶體結(jié)構(gòu)Fig.2 Crystal structure of ovalbumin注:A為卵清蛋白的apo形態(tài),B為卵清蛋白的holo形態(tài)。
通過考察卵轉(zhuǎn)鐵蛋白對(duì)不同革蘭氏陽性菌和陰性菌生長(zhǎng)影響實(shí)驗(yàn),表明卵轉(zhuǎn)鐵蛋白具有體外抑菌活性,該活性主要依賴于卵轉(zhuǎn)鐵蛋白對(duì)Fe3+較強(qiáng)的結(jié)合力,而Fe3+是細(xì)菌生長(zhǎng)的必要元素。卵轉(zhuǎn)鐵蛋白具有抑菌活性并不僅僅是因?yàn)槟軌驈闹虚g產(chǎn)物中移除Fe3+,整個(gè)過程是一個(gè)極為復(fù)雜的體系,包括通過陽離子結(jié)構(gòu)域OTAP-92與細(xì)菌膜結(jié)合方式等。OTAP-92由92個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成,位于卵轉(zhuǎn)鐵蛋白N端lobe的N2結(jié)構(gòu)域的109~200殘基位置,其具有六個(gè)半胱氨酸殘基構(gòu)成的3個(gè)二硫鍵橋形成了雙螺旋結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)為抑菌活性起到重要作用。事實(shí)上,卵轉(zhuǎn)鐵蛋白或是結(jié)合金屬已飽和的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白(如Zn2+卵轉(zhuǎn)鐵蛋白)具有抑菌活性是由于其直接與細(xì)菌表面發(fā)生作用[12]。研究表明卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的apo和 holo兩種形式均具有抑菌活性,而且卵轉(zhuǎn)鐵蛋白還具有抑制真菌活性和抗病毒活性。卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的抗菌性與目前廣為認(rèn)可的乳鐵蛋白相似,并且在蛋清中的含量也遠(yuǎn)高于乳鐵蛋白在乳制品中的含量,因此卵轉(zhuǎn)鐵蛋白可作為工業(yè)化的營養(yǎng)強(qiáng)化劑添加到食品或保健品中。
1.3 卵粘蛋白
卵粘蛋白(Ovomucin)是一種硫酸化蛋清糖蛋白,占蛋清蛋白質(zhì)量的2%~4%,而且在濃厚蛋清分布含量比在稀薄蛋清中高2~4倍,除存在于蛋清中還存在于卵系和卵黃膜外層中。蛋清的凝膠性主要?dú)w因于卵粘蛋白,在雞蛋保存過程中最明顯的變化即蛋清的稀釋主要是因?yàn)槁颜车鞍椎慕到鈁13]。卵粘蛋白至少由兩個(gè)亞單元構(gòu)成,即α-卵粘蛋白和β-卵粘蛋白,這些亞單元含有不同的氨基酸組分及多糖含量。α-卵粘蛋白的多肽鏈由2807個(gè)氨基酸殘基組成,通過SDS-PAGE電泳分析其分子量為180000至220000u,Watanabe等計(jì)算其分子量約為254000u,該結(jié)果略高于之前利用聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)定結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)濃厚蛋清中α-卵粘蛋白組分經(jīng)凝膠過濾色譜純化后再經(jīng)交聯(lián)葡聚糖凝膠色譜分析得到兩條帶,即為α1-卵粘蛋白和α2-卵粘蛋白,分子量分別為150000u和220000u。β-卵粘蛋白亞基單元依次經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳和超高速離心方法測(cè)得其分子量分布在400000~720000u,研究表明β-卵粘蛋白的片段由827個(gè)氨基酸序列組成且分子量為91836u,而β-卵粘蛋白的全序列分析有待進(jìn)一步研究[14]。蛋清中包含兩種形式的卵粘蛋白,分別為可溶性卵粘蛋白和不溶性卵粘蛋白??扇苄月颜车鞍字饕植加诘扒逯械臐夂竦鞍缀拖”〉鞍?而不溶性蛋白僅分布在濃厚蛋清中,而且可溶性蛋白和不溶性蛋白組分中的α-卵粘蛋白和β-卵粘蛋白亞基單元的組成比例是不同的。不溶性卵粘蛋白由67%的α-卵粘蛋白和33% 的β-卵粘蛋白組成,可溶性卵粘蛋白由87%的α-卵粘蛋白和13% 的β-卵粘蛋白組成。α-卵粘蛋白和β-卵粘蛋白中多糖組分分別占15%和60%,由于不同卵粘蛋白亞基單元中多糖含量的差異以及卵粘蛋白中所含亞基單元比例的差異,卵粘蛋白的復(fù)合體中的多糖含量存在不同程度的差異,并且卵粘蛋白中的碳水化合物多以線性側(cè)鏈的3-6寡糖為主[15]。卵粘蛋白及其活性肽除了具有維持蛋清結(jié)構(gòu)及粘度等物理功能,還對(duì)雞新城疫病毒、牛輪狀病毒和人流感病毒具有體外抑制活性,因此卵粘蛋白可作為抗病毒活性產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。
1.4 溶菌酶
溶菌酶(Lysozyme)廣泛存在于人類及動(dòng)物體內(nèi)的分泌腺、體液和組織中。溶菌酶又稱為胞壁質(zhì)酶或N-胞壁質(zhì)聚糖水解酶,作為水解酶主要裂解細(xì)胞壁多糖的糖苷鍵形成糖肽,水解位點(diǎn)是N-乙酰胞壁酸的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺的4位碳原子間的β-1.4糖苷鍵[16]。雞蛋清中含有極高的溶菌酶,約占整個(gè)雞蛋清的3.5%,含量為2500~3500μg/mL,鴨蛋清中溶菌酶含量為1000~1300μg/mL,鵝蛋清中溶菌酶含量為500~700μg/mL。禽蛋清中溶菌酶含量均高于牛乳中含量,因此市場(chǎng)上出現(xiàn)的溶菌酶主要從蛋清中提取純化獲得的產(chǎn)品,然而溶菌酶在禽類體內(nèi)的作用尚未闡明。溶菌酶是一種堿性蛋白質(zhì),含有129個(gè)氨基酸殘基,分子量為14300u,其等電點(diǎn)位于10~11范圍,同時(shí)是第一個(gè)獲得全序列信息及三維結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)[17]。溶菌酶由兩個(gè)結(jié)構(gòu)域(N端結(jié)構(gòu)域和C端結(jié)構(gòu)域)組成,這兩個(gè)結(jié)構(gòu)域由α-螺旋長(zhǎng)鏈連接,并且在α-螺旋長(zhǎng)鏈區(qū)域內(nèi)存在酶的活性位點(diǎn)。溶菌酶N 端結(jié)構(gòu)域?yàn)?4~88 氨基酸殘基位置,該結(jié)構(gòu)域內(nèi)含有一部分α-螺旋和絕大部分的β-折疊結(jié)構(gòu),而C端結(jié)構(gòu)域?yàn)?~39氨基酸殘基和89~129氨基酸殘基兩部分組成,該結(jié)構(gòu)域的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要為α-螺旋結(jié)構(gòu)。溶菌酶分子形成內(nèi)部疏水性和外部親水性的構(gòu)型,表面分布大量的極性基團(tuán)而疏水性集團(tuán)內(nèi)嵌于酶分子內(nèi)部[18]。溶菌酶分子構(gòu)象遷移主要來自于兩個(gè)結(jié)構(gòu)域相互運(yùn)動(dòng),通過兩個(gè)結(jié)構(gòu)域的空間位置的相對(duì)轉(zhuǎn)變進(jìn)而實(shí)現(xiàn)底物能夠自由進(jìn)入并與活性位點(diǎn)結(jié)合發(fā)揮催化作用[17,19]。
溶菌酶具有高等電點(diǎn)特性,因此可以與卵粘蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、卵清蛋白和糖蛋白中帶負(fù)電荷的唾液酸鍵合。這些能夠與溶菌酶鍵合的組分均含有多糖物質(zhì)。溶菌酶自身具有較高的穩(wěn)定性,肽鏈中的四個(gè)二硫鍵使得這個(gè)小蛋白分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,其中兩個(gè)二硫鍵用于維持酶活性,另外兩個(gè)二硫鍵則與酶的熱穩(wěn)定性息息相關(guān),在高溫100 ℃條件下活性仍能維持1~2min。溶菌酶在酸性溶液中(pH3.0~4.0)也有相似的高穩(wěn)定性,然而溶菌酶對(duì)硫醇極為敏感,很容易發(fā)生鈍化。因此在60℃條件下,雞蛋中的溶菌酶因與此條件下卵清蛋白中的游離巰基發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致其活性喪失[20]。溶菌酶單體具有顯著的抑菌活性,尤其對(duì)革蘭氏陽性菌的抑制尤為顯著,并已被應(yīng)用于食品及藥品當(dāng)中,同時(shí)有文獻(xiàn)證明溶菌酶可作為免疫調(diào)節(jié)和免疫激活劑[3]。
1.5 黃素蛋白
黃素蛋白(Flavoprotein)又稱核黃素結(jié)合蛋白,該蛋白在蛋清和蛋黃中均有分布,約占蛋清蛋白質(zhì)量的0.8%。蛋清中黃素蛋白是由219個(gè)氨基酸殘基組成的多肽單鏈,并且N端氨基酸殘基為焦谷氨酸,焦谷氨酸作為N端氨基酸殘基現(xiàn)象極為少見,其中30%氨基酸構(gòu)成6個(gè)α-螺旋結(jié)構(gòu)(A~F),約有近15%氨基酸殘基形成4個(gè)β-折疊結(jié)構(gòu)(a~d)。4個(gè)α-螺旋結(jié)構(gòu)(A~D)與4個(gè)β-折疊結(jié)構(gòu)(a~d)形成與核黃素結(jié)合的位點(diǎn),而另外兩個(gè)α-螺旋結(jié)構(gòu)(E~F)則圍繞在蛋白的磷酸化位點(diǎn)的區(qū)域,該區(qū)域?yàn)?86-197氨基酸殘基。黃素蛋白主要包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)域,即N端結(jié)構(gòu)域和 C端結(jié)構(gòu)域,N端結(jié)構(gòu)域分子量較大位于1-170 氨基酸殘基區(qū)域,核黃素結(jié)合位點(diǎn)也分布在該區(qū)域。C端結(jié)構(gòu)域相對(duì)分子量較小,該區(qū)域位于171-219氨基酸殘基且存在大量負(fù)電荷氨基酸,包含8個(gè)磷酸絲氨酸殘基和10個(gè)谷氨酰胺殘基。磷酸絲氨酸殘基構(gòu)建了黃素蛋白的緊密的結(jié)構(gòu):Ser185-Glu-Ser(p)-Ser(p)-Glu-Glu-Ser(p)-Ser(p)-Ser(p)-Met-Ser(p)-Ser(p)-Ser(p)-Ser(p)-Glu-Glu200。黃素蛋白共含有18個(gè)半胱氨酸殘基形成的9個(gè)二硫鍵橋使得蛋白質(zhì)構(gòu)型和活性更加穩(wěn)定,其中8個(gè)二硫鍵橋位于磷酸化活性位點(diǎn)區(qū)域,第9個(gè)二硫鍵橋則用于連接黃素蛋白的兩個(gè)結(jié)構(gòu)域。
黃素蛋白中多糖含量約為14%,主要為海藻糖,甘露糖,半乳糖,乙酰葡萄糖胺和唾液酸。盡管兩個(gè)N-糖苷位點(diǎn)(Asn-36和 Asn-147)都存在于保守的五肽中,保守五肽中的四個(gè)氨基酸已經(jīng)確定,然而所含多糖分子不同而存在差異,連接到Asn-36(CHO-36)多糖分子所含的支鏈度明顯低于連接到Asn-147(CHO-147)支鏈度,而且蛋清中黃素蛋白和蛋黃中核黃素蛋白所相連的多糖分子是完全不同的,這與蛋白合成在不同的組織存在一定的關(guān)系。核黃素能夠以1∶1比例與apo-黃素蛋白緊密結(jié)合,解離常數(shù)為1.3×10-9,而且核黃素一旦與蛋白結(jié)合后結(jié)構(gòu)極其穩(wěn)定。蛋清中黃素蛋白與核黃素的結(jié)合飽和率為35-50%,而蛋黃中黃素蛋白與核黃素的結(jié)合飽和率幾乎為100%。
1.6 抗生物素蛋白
抗生物素蛋白(Antibiotic protein)約占蛋清蛋白組分的0.05%,含量達(dá)到50mg/L,是一種堿性且高穩(wěn)定性蛋白質(zhì),pH7~9條件下變性溫度為85℃,等電點(diǎn)約為10.5,最多連接4個(gè)生物素分子,與生物素結(jié)合后變得更加穩(wěn)定,變性溫度升高到132℃。抗生物素蛋白與生物素結(jié)合后化學(xué)穩(wěn)定性明顯增強(qiáng),在尿素濃度為9mol/L或7mol/L的鹽酸條件下仍保持原有活性。抗生物素蛋白具有4個(gè)亞單位,每個(gè)亞單位由128個(gè)氨基酸殘基組成,每個(gè)亞單位的理論分子量為14340u,因此抗生物素蛋白的理論分子量為57400u,而實(shí)際測(cè)定分子量為67000u,主要是未考慮抗生物素蛋白的糖基化??股锼氐鞍姿木垠w晶體結(jié)構(gòu)為分子對(duì)稱構(gòu)型,蛋清中的抗生素蛋白的糖基化位點(diǎn)位于第17個(gè)氨基酸殘基的Asn。通過傅立葉紅外光譜和拉曼紅外光譜分析抗生物素蛋白的apo-和holo-構(gòu)型的三維結(jié)構(gòu)表明蛋白與生物素結(jié)合后對(duì)蛋白的三維結(jié)構(gòu)幾乎沒有影響。
自上個(gè)世紀(jì)50年代初,隨著分離和檢測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展,活性肽這一研究領(lǐng)域進(jìn)入了嶄新的快速發(fā)展時(shí)期?;钚噪囊蚱浼婢呋瘜W(xué)合成和化學(xué)修飾等特點(diǎn)吸引越來越多的農(nóng)業(yè)工程、生物工程、化學(xué)工程及其交叉領(lǐng)域研究人員的研究興趣。國內(nèi)外研究學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)禽蛋蛋白質(zhì)酶解產(chǎn)物具有降血壓,抗氧化,抗菌,促進(jìn)礦物質(zhì)吸收和免疫調(diào)節(jié)作用。蛋清活性肽研究最早始于1995年,Fujita[21]等人證明卵清蛋白的酶解產(chǎn)物具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的活性,從此開啟了人們對(duì)雞蛋蛋白活性肽的關(guān)注。You[22]等人對(duì)蛋清中溶菌酶蛋白及其酶解產(chǎn)物進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)溶菌酶酶解產(chǎn)物具有抗氧化等多種生物活性,并初步對(duì)酶解產(chǎn)物進(jìn)行離子交換色譜純化獲得7個(gè)組分,對(duì)各個(gè)組分的活性進(jìn)行測(cè)定,利用質(zhì)譜測(cè)定組分2和組分6中所含活性肽的序列為KRHGLDNY,RHGLDNYRGY,KRHGLDNYRGY,KKIVSDGNGM,HGLDNY,YGIL,AKKIVSD GNGM,ATNRNTDGSTDYGILQ,AKKIVSDGNGM。Miguel[23]等人利用胃蛋白酶裂解3h后進(jìn)行活性測(cè)定,發(fā)現(xiàn)酶解產(chǎn)物具有抗氧化活性,同時(shí)檢測(cè)到該酶解產(chǎn)物還具有血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制活性。Wu[24]等人利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)分析不同來源雞蛋蛋白的差異性,并對(duì)蛋清肽的生物酶解制備,純化和結(jié)構(gòu)鑒定開展了研究[25-27],并對(duì)構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的研究[28-29],重點(diǎn)研究了二肽和三肽的一級(jí)結(jié)構(gòu)與體外活性的關(guān)系。Chi[30]等人對(duì)卵清蛋白的功能性進(jìn)行了修飾,并優(yōu)化了生物酶解制備卵清蛋白活性肽的條件及色譜分離方法[31],表明酶解產(chǎn)物具有一定的生理活性[32]。Yu[33-36]等人利用色譜結(jié)合蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)蛋清蛋白酶解產(chǎn)物進(jìn)行高效分離和結(jié)構(gòu)鑒定共獲得19個(gè)活性肽序列,并證明活性肽具有抗糖尿病和降血壓等功效,同時(shí)為禽蛋資源活性肽的快速篩選提供了一個(gè)參考。
蛋清蛋白及活性肽的功能受到越來越多地關(guān)注,2011~2013年蛋加工領(lǐng)域獲得的國家自然科學(xué)基金資助的項(xiàng)目總計(jì)9項(xiàng),主要側(cè)重:蛋清蛋白凝膠特性、致敏性及相應(yīng)機(jī)理研究;蛋白/肽構(gòu)效關(guān)系機(jī)制研究;傳統(tǒng)蛋制品加工中的基礎(chǔ)研究;蛋清肽的結(jié)構(gòu)與吸收關(guān)系研究。更多的研究開始側(cè)重于對(duì)雞蛋蛋白及活性肽。鑒于雞蛋蛋白及活性肽對(duì)人體營養(yǎng)及生理調(diào)節(jié)的重要作用,建立雞蛋各種功能蛋白提取純化的工業(yè)化路線將有利于推廣其在日常飲食中應(yīng)用,一者拓寬了禽蛋產(chǎn)業(yè)的加工鏈,提高了產(chǎn)品的附加值,改變目前產(chǎn)品相對(duì)單一和低值化現(xiàn)狀;再者也有效解決了人體所需的功能活性組分的原料來源且該原料相對(duì)容易獲得。雞蛋功能蛋白及活性肽的研究目前還停留在基礎(chǔ)研究階段,基礎(chǔ)研究成果順利工業(yè)化轉(zhuǎn)化將成為未來研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
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Progress in the functional proteins and bioactive peptides of hen egg white
YU Zhi-peng1,ZHAO Wen-zhu1,*,LIU Jing-bo2,*
(1.College of Chemistry,Chemical Engineering and Food Safety,Bohai University,Jinzhou 121013,China;2.Lab of Nutrition and Functional Food,Jilin University,Changchun 130062,China)
Proteins and bioactive peptides in egg white exert diverse biological activities,and are potential sources for human health and disease prevention and treatment,and become one of research content in the field of food. The current work reviewed the structure and function of proteins,research progress in bioactive peptide,and discussed its further research development,aimed to provide the references for the related research.
hen egg;protein;bioactive peptide;structure
2014-07-14
于志鵬(1984-),男,博士,講師,研究方向:蛋白質(zhì)及活性肽的功能研究與產(chǎn)品開發(fā)。
*通訊作者:趙文竹(1986-),女,博士,講師,研究方向:蛋白質(zhì)及活性肽的功能研究與產(chǎn)品開發(fā)。 劉靜波(1962-)女,博士,教授,研究方向:營養(yǎng)與功能食品。
國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31271907);國家科技支撐課題(2012BAD00B03)。
TS201
A
1002-0306(2015)07-0387-05
10.13386/j.issn1002-0306.2015.07.073