雞蛋中功能蛋白質(zhì)和活性肽的研究現(xiàn)狀

賀娟妮

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工與紡織服裝學(xué)院，陜西咸陽(yáng)712000）

雞蛋是人體優(yōu)質(zhì)蛋白和活性肽的主要來源之一。我國(guó)是雞蛋生產(chǎn)大國(guó)，雞蛋總產(chǎn)量及人均占有量均位居世界前列，然而，由于我國(guó)蛋制品加工業(yè)起步較晚，加工技術(shù)發(fā)展緩慢，大部分雞蛋是以鮮蛋的形式銷售，產(chǎn)品附加值低。本文對(duì)雞蛋中蛋白質(zhì)的種類、蛋白質(zhì)和活性肽的功能及分離純化方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要綜述，并對(duì)雞蛋中蛋白質(zhì)和活性肽的分離純化研究進(jìn)行展望，以期對(duì)研究和開發(fā)我國(guó)豐富的禽蛋資源提供參考。

1 雞蛋蛋白質(zhì)的種類

雞蛋主要由水、脂肪和蛋白質(zhì)組成，其富含多種生物活性蛋白。

1.1 蛋清中的蛋白質(zhì)

蛋清是一種高黏度的液體，含有11%的蛋白和糖蛋白。目前，蛋清中已鑒定出至少165種蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)在蛋清中的含量分布極不均衡，6種高豐度蛋白質(zhì)的含量占蛋清總蛋白含量的86%，這6種蛋白質(zhì)分別是卵白蛋白（Ovalbumin）54%；卵轉(zhuǎn)鐵蛋白（Ovotransferrin）13%；卵類黏蛋白（Ovomucoid）11%；卵黏蛋白（Ovomucin）3.5%；溶菌酶（Lysozyme）3.5%；卵糖蛋白（Ovoglycoprotein）1%[1]。蛋清中的低豐度蛋白質(zhì)種類繁多，例如：伴侶族蛋白、抗菌蛋白Tenp、脂鈣蛋白CALγ、血清蛋白、免疫球蛋白、肌動(dòng)蛋白、泛素蛋白、組蛋白等。

1.2 蛋黃中的蛋白質(zhì)

蛋黃中主要含有水分48%、脂質(zhì)33%、蛋白質(zhì)17%。蛋黃中的大部分蛋白屬于卵黃蛋白源衍生的蛋白，其主要包含兩大類：第一類是水溶性蛋白質(zhì)，比如α卵黃蛋白、β卵黃蛋白、γ卵黃蛋白；第二類是卵黃磷蛋白，如高密度卵黃磷蛋白和低密度脫輔基蛋白等[2-3]。蛋黃中還有一部分蛋清中也存在的蛋白質(zhì)，主要有溶菌酶C、Hep21蛋白、卵類黏蛋白、Tenp蛋白、卵清蛋白和卵轉(zhuǎn)鐵蛋白等[4]。

2 雞蛋中蛋白質(zhì)和活性肽的活性功能

2.1 雞蛋蛋白質(zhì)的活性功能

雞蛋具有凝膠性、乳化性和起泡性，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和食品行業(yè)，其中有一些蛋白具有重要的生物活性功能，抗菌蛋白—溶菌酶因具有抗菌、抗病毒、抗癌等功效被應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域，同時(shí)在食品行業(yè)作為熱穩(wěn)定性良好的一種天然防腐劑；卵清蛋白可以誘發(fā)或增強(qiáng)功能蛋白的生物學(xué)活性[5]。雞蛋中主要蛋白質(zhì)的生物活性功能（表1）已經(jīng)得到人們?cè)絹碓綇V泛的認(rèn)可。

表1 雞蛋中主要蛋白質(zhì)的活性功能[6-8]Table 1 Active function of major proteins in egg

2.2 雞蛋活性肽的活性功能

雞蛋中的活性肽是雞蛋源蛋白質(zhì)在適宜的條件下酶解生成的具有重要生物活性的肽，根據(jù)其生理功能可分為具有清除自由基活性的抗氧化活性肽、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（angiotensinconvertingenzyme，ACE）抑制肽、抗凝血肽、抑菌肽、改善記憶肽、高F值寡肽等[9]，與蛋清或蛋黃的水解液相比，這些活性肽在疾病的預(yù)防和治療上功效顯著，且安全性高于相關(guān)藥物[10]。雞蛋中活性肽的活性功能見表2。

表2 雞蛋中活性肽的活性功能[11-13]Table 2 Active function of bioactive peptides in egg

3 活性成分的分離純化方法

3.1 蛋白質(zhì)的分離純化方法

常用的分離蛋白質(zhì)的方法主要有鹽析法、凝膠電泳法及色譜法等[14-15]。

3.1.1 鹽析法

鹽析法是分離純化蛋白常用的一種方法，該法基于無機(jī)鹽離子對(duì)溶液中水分子的爭(zhēng)奪，降低蛋白質(zhì)分子的水合程度，促使蛋白質(zhì)的沉淀析出。倪莉等[16]用10%的NaCl溶液提取雞蛋中的卵黃高磷蛋白，該法操作簡(jiǎn)單，適用于批量提取。Warner等[17]研究了硫酸銨鹽析法在酸性條件下分離蛋白質(zhì)的方法。王帥等[18]通過三步沉淀（一步三氯乙酸沉淀以及兩步硫酸銨鹽析沉淀）從雞蛋清中提取雞卵類黏蛋白，并對(duì)其進(jìn)行純化。通過鹽析法獲得的蛋白含有大量的鹽類，需要反復(fù)結(jié)晶才能得到較高純度的蛋白，同時(shí)由于大量無機(jī)鹽類的加入，往往會(huì)引起蛋白質(zhì)變性，不僅影響剩余卵蛋白的應(yīng)用，而且易造成環(huán)境污染，因此，在國(guó)際上很多國(guó)家已禁止該工藝的使用[19]。

3.1.2 凝膠電泳法

凝膠電泳法是在電場(chǎng)作用下，不同蛋白質(zhì)分子的帶電性質(zhì)、分子大小、分子形狀等的差異使得帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分離、提純及鑒定。Raikos等[20]采用二維凝膠電泳對(duì)雞蛋中蛋白質(zhì)進(jìn)行了分離，證實(shí)了兩種假想蛋白質(zhì)的存在。凝膠電泳具有分辨率高、可視化的優(yōu)勢(shì)，但是該方法電泳分離前需使蛋白質(zhì)變性，而且不適合于純化具有極端等電點(diǎn)以及高分子量的蛋白質(zhì)。

3.1.3 色譜法

色譜法是分離復(fù)雜混合物中各個(gè)組分的有效方法。Rhodes等[21]于1960年首次使用色譜法成功分離蛋白，之后各種色譜技術(shù)相繼用于蛋白的純化和鑒定研究[22-25]，包括親和色譜、離子交換色譜、排阻色譜及其與質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)等。傅冰等[26]采用離子交換層析法對(duì)粗分離的蛋白溶液進(jìn)行純化雞蛋清中的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白，純度達(dá)96%。色譜法，尤其是離子交換色譜法不會(huì)引起蛋白質(zhì)的變性，具有較高的選擇性，可以進(jìn)行批量連續(xù)性生產(chǎn)，已普遍用于蛋白質(zhì)的分離研究。色譜法在分離過程中，流動(dòng)相以一定的速度通過固定相并與之混合，樣品進(jìn)入體系后在兩相中反復(fù)進(jìn)行分配，最終樣品中的不同組分依據(jù)其在兩相中分配系數(shù)的不同先后被洗脫出來，從而達(dá)到分離的效果，該法具有優(yōu)良的分離效率，選擇性好，產(chǎn)品純度高，是實(shí)驗(yàn)室以及工業(yè)分離純化蛋白質(zhì)和多肽最有效和最常用的方法。

3.2 活性肽的分離純化方法

常用的生物活性肽的分離純化方法除了鹽析法、電泳法和色譜法以外，還有膜分離法、融合表達(dá)載體分離法、探針分離法等，此外，為了獲得更高純度與活性的活性肽，往往采用多種方法聯(lián)用。

3.2.1 膜分離法

膜分離法是20世紀(jì)60年代迅速崛起的一門新技術(shù)，具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，主要分為微濾、超濾和納濾3種，其中超濾和納濾在分離純化中更為常用。超濾是以壓力為推動(dòng)力，依據(jù)分子大小的不同將大分子和小分子分離的一種技術(shù)，而納濾法是介于反滲透和超濾之間的一種壓力驅(qū)動(dòng)型膜分離技術(shù)。Kovaleva等[27]采用超濾法從卵轉(zhuǎn)鐵蛋白酶解液中成功分離出血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽，得到相對(duì)分子質(zhì)量小于3 000 Da的混合肽。Arrutia等[28]利用超濾和納濾兩種膜分離法從乳清蛋白水解產(chǎn)物中分離獲得富含生物活性肽的滲透物。超濾法操作簡(jiǎn)便、節(jié)能環(huán)保，但是在分離過程中容易堵塞，且不宜分離相對(duì)分子質(zhì)量相近的活性肽。納濾法不需加其他試劑、無需加熱、分離過程無相變，但是受納濾膜的研發(fā)限制，納濾法成本較大。

3.2.2 探針分離法

探針分離法是以待分離的活性肽為抗原合成抗體，用固相酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)吸附分離抗體，再經(jīng)過洗脫得到活性肽的分離方法。該法具有速度快、省時(shí)等特點(diǎn)。Fields等[29]通過制備多肽分離探針，快速將目標(biāo)活性肽蛋白酶抑制劑從大豆蛋白水解液中成功分離，分離效果高于傳統(tǒng)分離方法。

3.2.3 聯(lián)用技術(shù)

在蛋白質(zhì)或者肽的分離中，單一的方法往往達(dá)不到預(yù)期的效果，為了獲得更高純度與活性的蛋白質(zhì)及活性肽產(chǎn)品，往往將多種方法聯(lián)用，常用的有效聯(lián)用技術(shù)有超濾-凝膠過濾層析-高效液相色譜、高效液相色譜-質(zhì)譜、離子交換層析-薄層色譜-高效液相色譜、離子交換層析-凝膠過濾層析-高效液相色譜等聯(lián)用技術(shù)。實(shí)驗(yàn)室分離純化活性肽的過程一般首先是酶解，其次通過超濾將酶解產(chǎn)生的活性肽分成不同分子量范圍的肽段，接著依次通過凝膠過濾層析和色譜法進(jìn)行分離純化，最后質(zhì)譜鑒定。Kakaei等[30]通過Sephadex G-50凝膠層析和反相高效液相色譜法聯(lián)用從毛蚶肌肉中分離出具有抗菌和抗炎活性的多肽。Lee等[31]研究不同的蛋白酶水解核桃渣蛋白質(zhì)，將水解產(chǎn)生的多肽依次通過超濾、凝膠過濾層析、反相液相色譜進(jìn)行分離純化，得到癌細(xì)胞生長(zhǎng)抑制肽。

4 展望

雞蛋中的蛋白質(zhì)和多肽因其獨(dú)特的生物活性功能越來越受到人們的關(guān)注。雖然分離純化功能蛋白和活性肽的方法很多，但到目前為止，還沒有找到一種簡(jiǎn)單、適應(yīng)范圍較廣的方法能夠?qū)⑵鋸膹?fù)雜的機(jī)體中提取出來。目前，雞蛋中蛋白質(zhì)和活性肽的分離多集中在單一或數(shù)種新發(fā)現(xiàn)蛋白和多肽的分離和鑒定研究上，雞蛋中被發(fā)現(xiàn)鑒定的蛋白質(zhì)和多肽的種類日益增多，其正朝著分離方法更加簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、綠色，產(chǎn)品純度高、且可以大規(guī)模共萃取的方向發(fā)展。蛋品深加工的研究對(duì)充分利用我國(guó)豐富的禽蛋資源，發(fā)揮蛋白質(zhì)的活性功能，進(jìn)一步推進(jìn)雞蛋中活性蛋白在食品、醫(yī)藥及保健品當(dāng)中的應(yīng)用具有極大地促進(jìn)作用。