松仁蛋白的研究進(jìn)展

徐冰心　王婷婷　趙梓辰　張惠玲　劉敦華

摘要紅松種子仁是優(yōu)質(zhì)的植物資源，其所含的蛋白質(zhì)更是非常優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源，近年來得到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。綜述了松仁蛋白的提取方法、理化性質(zhì)和生理活性以及主要成分的生理功能，以期為松仁蛋白進(jìn)一步的開發(fā)利用提供參考。

關(guān)鍵詞松仁蛋白；抗氧化性；多肽

中圖分類號TS201.2+1文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2017）33-0081-02

Research Progress of Pine Kernel Protein

XU Bingxin1，2，WANG Tingting1，3，ZHAO Zichen4，ZHANG Huiling1* et al

（1.College of Agriculture， Ningxia University， Yinchuan， Ningxia 750021； 2.Ningxia Hui Autonomous Region Yinchuan Market Supervision and Administration， Yinchuan， Ningxia 750001； 3.Ningxia National Career Technical College， Wuzhong， Ningxia 751100；4.Deparement of Food Scinece，Copenhagen University，Copenhagen， Denmark 1958）

AbstractPinus Koraiensis seed （PKS） is a kind of highquality plant resources， and its protein is a very good source of protein. In recent years， it has been widely concerned and studied by scholars at home and abroad. Review the physiological function of pine nut protein extraction method， physicochemical properties and biological activity as well as the main component， in order to provide reference for the development and utilization of pine nut protein deep.

Key wordsPine kernel protein；Antioxidant activities；Polypeptide

松仁為松屬（Pinus L.）多種植物成熟種子的皮去掉之后所得的種子仁的統(tǒng)稱，而紅松子又稱為新羅松子、海松子。

紅松種子仁中含有多種功能性蛋白成分，且具有分散性好、脂肪含量低及易于吸收的優(yōu)點(diǎn)。我國紅松資源豐富，對植物資源開發(fā)功能性食品具有重大的效益及意義，符合科學(xué)的食療理論。植物蛋白中的一些生物活性因子廣泛具有抗腫瘤、降血壓、免疫調(diào)節(jié)等功能性，可以為生物保健品及生物制藥提供廣泛的原料，所以在功能性食品的開發(fā)以及藥品的開發(fā)過程中可利用植物蛋白的功能性。

松子被稱為“長壽果”，對于中老年人來說，是一種理想的保健食品，也是愛美女性們美容潤膚的理想食物[1]。

松仁中的蛋白質(zhì)含量較高，在13%～20%，具有18種氨基酸且配比合理，谷氨酸含量最高，精氨酸、天冬氨酸含量也較高[2]。谷氨酸在人體內(nèi)會增進(jìn)γ-氨基丁酸的合成，促使降低血氮，增進(jìn)細(xì)胞呼吸，用來治療神經(jīng)疾病，例如小兒智力不全、腦血管障礙、精神分裂病等引起的記憶語言障礙[3]。紅松松仁中的苯丙氨酸、異亮氨酸的含量高于國際標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。

1松仁蛋白的提取方法

紅松種子仁中的蛋白質(zhì)主要有4種，分別是水提蛋白、堿提蛋白、鹽提蛋白、醇提蛋白。水溶性松仁蛋白所占比例較大，所以有關(guān)水溶性松仁蛋白的報道較多。

提取松仁蛋白需先將紅松子去皮去紅衣后進(jìn)行脫脂，然后采用索式提取法或石油醚浸提法除去脂肪。

1.1水溶性松仁蛋白的提取

1.1.1堿提酸沉法。

王振宇等[6]采用堿提酸沉法提取，其最佳提取工藝條件為pH 9.0，料液比1∶25（g∶mL），提取時間60 min，提取溫度40 ℃，該條件下的提取率可達(dá)61.03%。

1.1.2酶法提取。

酶法提取松仁蛋白的工藝[7]：選用堿性蛋白酶提取松仁蛋白，pH 8.4，提取溫度54.16 ℃，提取時間3.07 h，料液比 1∶25（g∶mL），加酶量1.53%，在最優(yōu)條件下提取率88.06%?？梢钥闯?，使用酶法提取達(dá)到了很好的效果，而且酶法較為溫和，可以為工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)參考。

1.1.3超聲波輔助提取。

運(yùn)用超聲波輔助提取松仁蛋白時可以使提取率明顯提高，在試驗(yàn)過程中可以得出超聲波提取時間和固液比例對提取率的影響較為顯著[8-9]。

1.1.4幾種提取方法的比較。

堿提酸沉法與酶法和超聲波法提取蛋白相比成本較低，而且節(jié)省能源，此外，此法不會引起蛋白質(zhì)變性和有害物質(zhì)的生成，且不會污染環(huán)境[6]。

酶法提取的提取條件較為溫和且在過程中很少產(chǎn)生有毒物質(zhì)[7]。

超聲波輔助提取大大縮短了提取時間，提高了松仁蛋白質(zhì)的提取率，而且還具有時間短、成本低的特點(diǎn)，在工業(yè)化的生產(chǎn)中應(yīng)用前景廣闊。

吳曉紅等[10]利用響應(yīng)面法優(yōu)化了水溶性松仁蛋白的提取工藝，使提取率達(dá)83.6%。

1.2松仁鹽溶蛋白的提取

吳曉紅等[11]研究了松仁鹽溶蛋白的最佳提取工藝：提取溫度37 ℃、 pH 8.0、 料液比為1∶ 30（g∶mL）、 鹽溶液濃度0.12 mol /L、提取時間為120 min，此條件下松仁蛋白質(zhì)的提取率可達(dá)87.235%。

在松仁深加工中使用打漿和酶解綜合處理，比直接打漿提取松仁蛋白提取率顯著提高[12]。

2松仁蛋白的理化性質(zhì)

2.1溶解性和乳化性

利用堿提酸沉法提取紅松仁分離蛋白，當(dāng)pH 10，提取溫度60 ℃，蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%，乳化性最佳。當(dāng)加熱時間為0.5 h時，溶解度最大，為3.3 g/L。紅松仁蛋白質(zhì)的乳化性和溶解性具有一定的相關(guān)性，改善紅松仁蛋白溶解性有助于其其乳化性能的提高，可以廣泛用于烘焙、肉制品和色拉調(diào)味品等食品工業(yè)[13]。

2.2等電點(diǎn)

李莉[14]和蔣麗萍等[15]均測得松仁蛋白在pH為4.6時蛋白質(zhì)沉淀量最大，可以推斷松仁蛋白的等電點(diǎn)約為4.6。

2.3變性溫度

松仁蛋白在加熱過程中隨著溫度的升高，松仁蛋白與參比物之間會出現(xiàn)熱量差，實(shí)際峰頂溫度則是輸給松仁蛋白樣品的熱量差等于樣品吸收熱量的速率時所對應(yīng)的溫度。通過分析得出樣品的變性溫度是73.08 ℃[14]。

2.4質(zhì)構(gòu)特性

李宏菊等[16]測得松仁蛋白的堅硬度為23833，稠度為653.704，黏度為14.077，黏附指數(shù)為33.758。

2.5磷酸化及琥珀酰化改性

將松仁蛋白進(jìn)行磷酸化及琥珀?；男?，磷酸化改性試劑為三聚磷酸鈉（STP），使得紅松仁分離蛋白的溶解度和乳化度明顯提高；紅松仁蛋白經(jīng)磷酸化改性后其質(zhì)構(gòu)特性的變化如下：堅硬度、黏性、黏附指數(shù)均有略微下降，而稠度有所提高；而經(jīng)琥珀?；男院髨杂捕?、黏性、稠度、黏附指數(shù)等均有不同程度的提高[17]。

3松仁蛋白的生理活性

紅松松仁各種蛋白能顯著降低試驗(yàn)小鼠血清總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的水平，高血清高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）則顯著升高。紅松松仁蛋白不僅能降低高血脂癥小鼠血清總膽固醇和甘油三酯含量，而且能降低高血脂癥小鼠肝臟總膽固醇和甘油三酯含量，從而更加證明了松仁蛋白的降脂功能。由此證明紅松松仁各種蛋白均能積極調(diào)節(jié)血脂和脂質(zhì)代謝，防止體內(nèi)脂肪的堆積[18]。

4松仁多肽

4.1松仁多肽的制備

選用中性蛋白酶、Alcalase蛋白酶和胰蛋白酶進(jìn)行試驗(yàn)，用水解度作為指標(biāo)，結(jié)果表明：選用Alcalase堿性蛋白酶時，水解度最高，為30.06%[19]。利用葡聚糖凝膠層析分離多肽，運(yùn)用生化分析儀得出松仁多肽谷氨酸、精氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高。

將蛋白酶酶解和固定化技術(shù)結(jié)合起來制備松仁多肽[20]，采用殼聚糖為載體，雙功能試劑戊二醛作為交聯(lián)劑，將Alcalase 2.4 L蛋白酶固定化，得到最佳固定化條件為殼糖濃度2.5%、戊二醛濃度0.4%、載體交聯(lián)時間4 h、給酶量915 U/g載體、pH 9.4、固定化時間8 h，此條件下固定化酶活力回收率為54.35%。

4.2松仁多肽的生理活性

4.2.1抗氧化活性。

選用胃蛋白酶酶解松仁蛋白[21]，測得胃蛋白酶酶解松仁蛋白的最佳酶解條件，檢測酶解液具有很好的清除羥基自由基的能力，并且有一定的還原能力。

制備松仁抗氧化肽的最佳蛋白酶為Alcalase 2.4 L堿性蛋白酶，松仁抗氧化肽的還原能力可以達(dá)到VC的84.3%，對羥基自由基（OH·）、超氧陰離子自由基（O2-·）和ABTS+·均有很強(qiáng)的清除作用[22]。

4.2.2免疫活性。

松仁多肽能顯著增加小鼠免疫器官的重量[14]，也可以促進(jìn)小鼠的單核巨噬細(xì)胞吞噬、體液免疫、細(xì)胞免疫功能，表明松仁多肽具有免疫調(diào)節(jié)作用。

5松仁蛋白飲品的開發(fā)

紅松種子仁作為一種味美而優(yōu)質(zhì)的植物資源，可以將其開發(fā)成各種食品。從現(xiàn)有的報道中可見，開發(fā)松仁蛋白飲品成為優(yōu)選[23-24]。

吳瓊英等[25]研究了松仁飲料的工藝條件及最佳配方。把松仁在20 ℃水中浸泡12 h后研磨制漿，添加海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉等穩(wěn)定劑并進(jìn)行了10～15 min、110 ℃條件的殺菌，制成了具有濃郁的松仁香氣、風(fēng)味獨(dú)特、爽滑順口、成本低、營養(yǎng)豐富的蛋白飲料。

張立鋼等[26]用松仁、鮮牛乳和蔗糖為主要原料研制出松仁牛乳復(fù)合蛋白飲料。

饒國華等[27]研究了酸性紅棗松仁復(fù)合蛋白飲料的穩(wěn)定性。研究表明，pH、電解質(zhì)磷酸鹽的種類和用量以及均質(zhì)條件均直接影響酸性紅棗松仁復(fù)合蛋白飲料的穩(wěn)定性。

夏光輝等[28]選用松仁為主要原料研制具有保健功能的蛋白飲料，因?yàn)樗扇手泻兴扇视?，因此飲料的穩(wěn)定性不佳，通過添加0.15%黃原膠、0.2%羧甲基纖維素和0.2%的蔗糖脂肪酸脂顯著提高了松仁蛋白飲料的穩(wěn)定性。

6展望

目前植物蛋白的研究開發(fā)，尤其是在生物蛋白的分離提純、其生物活性的研究和機(jī)理的研究僅停留在科研階段，對于真正的工業(yè)生產(chǎn)、批量生產(chǎn)和應(yīng)用于人體的試驗(yàn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，產(chǎn)學(xué)研一體化的發(fā)展還處在滯后且不夠深入的狀態(tài)，所以植物蛋白活性的探究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展任重道遠(yuǎn)。

近年來，食物源生物活性肽成為研究熱點(diǎn)，這為解決粗放生產(chǎn)中的副產(chǎn)物提供了可能，蛋白質(zhì)經(jīng)過消化道酶的水解后產(chǎn)生的多肽比原有的蛋白質(zhì)吸收率更高，小蛋白肽的吸收率要比游離氨基酸的吸收率更高，且食用后也不會引起過敏反應(yīng)，一些研究者根據(jù)這一思路還制作出了許多具有功能性的多肽，比如降壓肽、抗氧化肽、免疫調(diào)節(jié)肽等[29-30]。松仁蛋白經(jīng)合適的酶解，得到松仁蛋白多肽。研究證明，松仁蛋白多肽具有調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的能力，還具有降血脂的功效。松仁蛋白多肽是很好的生物活性肽，其更多的生理活性需要更多的研究。面對現(xiàn)今社會“三高”人群激增，松仁既能豐富日常食品的種類，同時還起到一定的保健作用。松仁蛋白的研究報道較少，還有待深入，其將成為一種很好的功能性原料，得到廣大研究者的研究與開發(fā)，同時在功能性食品領(lǐng)域，松仁蛋白也將得到更多消費(fèi)者的推崇與認(rèn)可。

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