雞肉中生物活性肽的研究進(jìn)展

俞媛瑞，王雪峰，王桂瑛，*，程志斌，谷大海，徐志強(qiáng)，范江平，普岳紅，廖國周，*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南昆明650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)云南省畜產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心，云南昆明650201）

肽是由氨基酸通過肽鍵相連得到的化合物，而生物活性肽則是能對人體機(jī)能產(chǎn)生積極影響或保持機(jī)體健康狀態(tài)的某一特定蛋白片段，也是對源于蛋白質(zhì)的一千多種肽的總稱[1]。隨著心血管疾病、糖尿病、癌癥和肥胖癥等疾病發(fā)生率的增加，消費(fèi)者不僅要求食品要有較高的營養(yǎng)價(jià)值，還更加注重食品的保健功能?；钚噪木哂卸喾N人體代謝和生理調(diào)節(jié)功能，是當(dāng)前極具發(fā)展前景的功能因子和最熱門的研究課題[2]。肉類作為高質(zhì)量蛋白質(zhì)的重要來源，也是活性肽的重要供體，已有大量研究集中于從肉類食品中開發(fā)生物活性肽[3]。營養(yǎng)學(xué)將肉分為“紅肉”和“白肉”，紅肉肉色較深，且一般含有較高的脂肪，常見的紅肉有豬牛羊等肉，而禽類和海鮮則屬于白肉，它們脂肪含量低，肉色偏淺。且白肉不飽和脂肪酸含量高，不易引起“三高”，具有更高的營養(yǎng)價(jià)值。雞肉作為白肉代表，因其高蛋白、低脂肪的特性越來越受消費(fèi)者的歡迎，雞肉蛋白也是生物肽的重要來源，用蛋白酶對雞肉蛋白進(jìn)行酶解，得到的水解物具有多種生物活性，并鑒定出具有生物活性的多肽序列[4-5]。本論文主要對雞肉中生物活性肽的功能特性、制備方法、分離鑒定、研究面臨挑戰(zhàn)與展望等方面作一綜述，旨在為雞肉生物活性肽的開發(fā)利用提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 雞肉生物活性肽的功能特性

1.1 抗氧化性

目前關(guān)于雞肉生物活性肽研究較多的是抗氧化肽，包括內(nèi)源性和外源性兩種，對人類健康都有很多的好處，并且在心血管疾病和其他退行性疾病的治療過程中發(fā)揮著重要的作用。食品質(zhì)量劣變的主要原因之一就是脂肪酸敗[6]，使產(chǎn)品的保質(zhì)期大大縮短。食品加工過程中為了防止或延緩脂質(zhì)氧化，會在食品中加入一些合成抗氧化劑，但天然來源的抗氧化肽比合成抗氧化劑更安全且經(jīng)濟(jì)，容易吸收，營養(yǎng)價(jià)值更高，不會引起免疫反應(yīng)[7]。曾卓等[8]采用堿性蛋白酶酶解雞肉蛋白，對酶解液進(jìn)行體外抗氧化活性研究，發(fā)現(xiàn)酶解產(chǎn)物對羥自由基的清除率最高可達(dá)88.37%，抗氧化能力（antioxidant value，AOV）值，以對 H2O2的還原能力來計(jì)算，最大可達(dá)0.74 mg/mL。周雪松等[9]研究發(fā)現(xiàn)用蛋白酶水解雞肉產(chǎn)物的DPPH 自由基清除能力可達(dá)到25.48%，這說明雞肉生物活性肽具有較高的抗氧化性。由于肌肽結(jié)構(gòu)簡單，僅由兩個氨基酸組成，其研究也較為深入，肌肽的抗氧化性也早就已經(jīng)得到證實(shí)，肌肽在雞肉中含量很高，賴穎珍等[10]將雞肉肌肽提取液添加到豬肉中，貯藏3 d 后各組豬肉的硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）并沒有顯著差異，但貯藏6 d 后對照組的TBARS 值較其它組高，這表明雞肉提取液可以抑制脂肪的氧化酸敗。

1.2 降血壓

高血壓已經(jīng)影響到全世界三分之一的成年人的身體健康，同時(shí)，高血壓是導(dǎo)致許多心血管疾病的主要因素[11]。市場上有很多抗高血壓的藥物，但它們的使用可能會引起一些副作用。因此，許多研究人員開始以天然產(chǎn)物為原材料研發(fā)一些有效的替代品[12]。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（angiotensin converting enzyme，ACE）是一種參與腎素-血管緊張素系統(tǒng)的酶，ACE 的作用可使血管緊張素I 轉(zhuǎn)化為抑制動脈收縮的血管緊張素II，從而提高血壓[13]。生物活性肽的作用機(jī)制就是與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶競爭，阻止血管緊張素II 的產(chǎn)生，從而降低血壓[14]。因此，抗高血壓肽也稱為ACE 抑制肽。研究表明，抗高血壓肽C 末端通常含有疏水氨基酸殘基，這些殘基在ACE 抑制肽的作用機(jī)理中扮演著至關(guān)重要的角色。Saiga 等[15]用雞胸肉提取物喂食小白鼠一小時(shí)后血壓明顯下降，最長可持續(xù)6 h。梁婷婷等[16]對動植物源蛋白體外消化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)性質(zhì)及ACE 抑制活性的研究中表明雞肉蛋白ACE 抑制肽的活性顯著高于牛肉和豬肉蛋白。這些研究表明以雞肉為來源提取的抗高血壓肽可作為降壓藥的替代物深入研究。

1.3 抗疲勞作用

大多數(shù)生物活性肽分子量較低，與蛋白質(zhì)和氨基酸相比更易吸收，肽吸收的速度也很迅速，被小腸吸收后，直接進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，如同靜脈注射一樣，快速發(fā)揮作用，幾乎不消耗人體能量。在運(yùn)動前服用抗疲勞肽可以減少機(jī)體對蛋白質(zhì)的消耗，從而達(dá)到抗疲勞的作用?？蛊陔倪€可作為各種營養(yǎng)素的載體，將營養(yǎng)物質(zhì)吸附到自己身上，再運(yùn)輸?shù)饺梭w各部位?？蛊陔目梢源龠M(jìn)紅細(xì)胞修復(fù)，提高紅細(xì)胞攜氧能力。潘兆廣等[17]對雞肉酶解產(chǎn)物的抗疲勞活性進(jìn)行了研究，通過動物實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)雞肉蛋白肽粉的抗疲勞效果，結(jié)果顯示灌胃雞肉蛋白肽的小鼠與對照組相比，其負(fù)重游泳時(shí)間會有所延長，且隨灌胃劑量的增加小鼠游泳時(shí)間明顯提高。灌胃后的小鼠體內(nèi)乳酸含量也有降低，這說明雞肉蛋白肽有緩解疲勞的作用。

1.4 免疫調(diào)節(jié)作用

免疫力低下會誘發(fā)各種疾病，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，成為預(yù)防各種疾病發(fā)生的關(guān)鍵所在。因此，尋求科學(xué)合理的措施來增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，提高人體健康水平是必要的。通過多種途徑從生物體和食物蛋白中獲取具有免疫調(diào)節(jié)活性的肽類，以增強(qiáng)機(jī)體免疫功能是近年來營養(yǎng)與免疫學(xué)重要的研究內(nèi)容之一，也是以營養(yǎng)措施增強(qiáng)機(jī)體免疫功能的新體現(xiàn)[18]。免疫調(diào)節(jié)肽的種類很多，包括一些肽類激素和肽類免疫調(diào)節(jié)分子、蛋白酶解及通過化學(xué)合成或DNA 重組產(chǎn)生的一些小肽等。免疫調(diào)節(jié)肽通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫組織的生長發(fā)育、免疫細(xì)胞的活性與功能、抗體產(chǎn)生、細(xì)胞因子的分泌與表達(dá)以及免疫相關(guān)信號分子的釋放等來調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能[19]。免疫調(diào)節(jié)作用可以通過測定非特異性免疫、細(xì)胞免疫、體液免疫等相關(guān)指標(biāo)來評價(jià)，在特異性免疫中發(fā)揮免疫作用的主要是淋巴細(xì)胞。魏穎等[20]對烏雞免疫調(diào)節(jié)肽進(jìn)行了研究，結(jié)果表明不同濃度的烏雞肽對小鼠脾細(xì)胞增殖以及T-淋巴細(xì)胞和B-淋巴細(xì)胞的增殖都有不同程度的促進(jìn)作用，證明雞肉活性肽具有較好的免疫調(diào)節(jié)作用。

1.5 呈味作用

呈味肽是指一類對食品風(fēng)味有一定貢獻(xiàn)的寡肽類物質(zhì)，肽的呈味與氨基酸組成有很大的關(guān)系，不同的氨基酸組成的肽可以呈現(xiàn)不一樣的味道，鄧?yán)虻萚21]通過酶解法制備粗肽，分離純化后通過感官評價(jià)、電子舌技術(shù)確定了具有呈味功能的肽段。利用高效液相色譜、質(zhì)譜儀鑒定出5 條呈味肽，呈現(xiàn)酸、甜、鮮味。為調(diào)味品的開發(fā)提供了新的思路，可開發(fā)新型雞精等鮮味調(diào)味品，以彌補(bǔ)普通調(diào)味品營養(yǎng)成分不足，鮮味太強(qiáng)等缺點(diǎn)。林萌莉等[22]對傳統(tǒng)雞湯分析發(fā)現(xiàn)雞湯中大部分的肽具有高比例的甜鮮氨基酸殘基，這也說明雞肉生物活性肽有一定的改善食品風(fēng)味的作用。

2 雞肉生物活性肽的制備

2.1 酶解法

目前生產(chǎn)雞肉生物活性肽最高效、最可靠的方法是酶解法，酶解制備生物活性肽的關(guān)鍵在于蛋白酶的選擇。植物蛋白酶作用位點(diǎn)多，酶解效果較低，但來源豐富且價(jià)格便宜，在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用[23]。動物蛋白酶類專一性較強(qiáng)，但因?yàn)閯游锏鞍酌柑崛」に嚤容^繁瑣，與植物蛋白酶相比價(jià)格較高，所以很少應(yīng)用在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中。由微生物產(chǎn)生的酶具有特異性強(qiáng)、反應(yīng)條件較溫和、安全性高、對環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)[24]。裴小平等[25]用6 種食品級蛋白酶研究了制備雞肉蛋白抗氧化肽的最佳酶解工藝，其結(jié)果顯示，中性蛋白酶是制備雞肉蛋白抗氧化肽的優(yōu)選蛋白酶。一些利用雞肉經(jīng)蛋白酶水解制備生物活性肽及其活性的研究如表1所示。

表1 不同原材料經(jīng)酶解法制備的生物活性肽Table 1 Bioactive peptides prepared from different raw materials by enzymatic hydrolysis

2.2 化學(xué)合成

化學(xué)有機(jī)合成是獲得具有特殊物理化學(xué)性質(zhì)有機(jī)分子不可缺少的工具。許多生物活性肽所表現(xiàn)出的治療作用引起了人們對通過化學(xué)合成獲得它們來治療某些相關(guān)的病理?xiàng)l件的興趣[34]。多肽合成可以采用固相合成和液相合成兩種方法，合成法可以依據(jù)肽序列合成人們想要的多肽，但是會有氨基酸缺損，合成純度不高。目前已合成了含有組氨酸殘基的肽段，對脂質(zhì)過氧化有很好的抑制作用，酪氨酸和半胱氨酸殘基的存在對抗氧化活性也至關(guān)重要。近年來，人們對新型合成多肽的設(shè)計(jì)和構(gòu)建越來越感興趣，這種新型合成多肽模仿蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)，開發(fā)出具有獨(dú)特藥理作用的多肽類似物[35]。鄧?yán)虻萚21]采用固相合成法參照已經(jīng)鑒定出的呈味肽序列進(jìn)行呈味肽合成，合成與雞肉提取的呈味肽序列一致的多肽，純度達(dá)到98%以上。

3 生物活性肽的分離鑒定

目前已有大量關(guān)于生物活性肽純化和鑒定的研究，以期望在藥物和食品工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。柱層析方法可以代替鹽析法或溶劑萃取法分離純化生物活性肽。吸附層析、凝膠過濾層析、離子交換層析和高效液相色譜等層析技術(shù)的進(jìn)展將以最小的破壞保證它們的生物活性被納入功能食品或特定的營養(yǎng)應(yīng)用中[36]。超濾膜電滲析技術(shù)可以同時(shí)分離酸性和堿性多肽。液相色譜和質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展為生物活性肽的純化鑒定提供更多的途徑[37]。Fukada 等[38]利用高效液相色譜系統(tǒng)對雞肉酶解物中的肽進(jìn)行了分析，鑒定出一種序列為YASGR 的抗氧化肽。目前準(zhǔn)確度和靈敏度較高的是基質(zhì)輔助激光解析電離時(shí)間質(zhì)譜儀（matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry，MALDI-TOF-MS），利用該系統(tǒng)可得到混合物中肽的m/z 分布，再進(jìn)行肽數(shù)據(jù)庫檢索來確定肽的序列。黨亞麗等[39]采用MALDI-TOF-MS 技術(shù)測定了3種序列分別為Leu-Ser-Glu-Arg-Tyr-Pro，Asn-Gly-Lys-Glu-Thr 和 Pro-Asp-Leu-Pro-Asn-Thr 的呈味肽。Castellano 等[40]通過MALDI-TOF-MS 技術(shù)在西班牙火腿中鑒定出105 個肽序列。這些研究表明MALDITOF-MS 技術(shù)在雞肉生物活性肽中得到很好的運(yùn)用，在其他的多肽序列測定中也扮演著重要的角色。

4 研究面臨的挑戰(zhàn)

從雞肉中生產(chǎn)生物活性肽的商業(yè)利益日益增加。然而，由于缺乏合適的技術(shù)來保持生物活性肽在食品系統(tǒng)中的活性，肽的工業(yè)化生產(chǎn)受到了限制[41]。盡管在分離純化方面有了重大進(jìn)展，但仍然存在若干問題需要克服，特別是技術(shù)上的問題，在一定時(shí)間內(nèi)保證其活性也是尤為重要，由于多肽的分子量較低，其活性比蛋白質(zhì)高，在不失去活性的情況下大規(guī)模生產(chǎn)生物活性肽十分困難。且存在于食物基質(zhì)中的多肽可能與其他食物成分發(fā)生反應(yīng)，阻斷肽與碳水化合物和脂肪的相互作用，以及工藝條件（特別是加熱）對肽活性和生物利用度的影響是一個有待解決的難題。

5 展望

目前，許多生物活性肽可以作為營養(yǎng)成分加入到保健品甚至藥物中，然而這些肽的穩(wěn)定性須通過體外模擬胃腸道消化或動物模型進(jìn)一步分析，驗(yàn)證雞肉生物活性肽經(jīng)口服攝入后的活性。如何讓雞肉活性肽進(jìn)入機(jī)體后再釋放其活性是一個較難解決的問題，其需有效的保護(hù)方法，如微膠囊包埋等。同時(shí)還需明確它們的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制以及對血漿肽酶的抗性，了解這些生物活性化合物在人體胃腸道和心血管系統(tǒng)中的作用，將有助于充分利用雞肉酶解物潛在的生物活性。我國在生物活性肽方面的研究與開發(fā)起步雖然晚，但利用雞肉及其副產(chǎn)品制備生物活性肽的具有很高的潛在價(jià)值和較好的商業(yè)前景。