王可 童晶晶 余昌鲜 孙嘉蔓 张宗威
(长春师范大学,吉林长春130032)
生物活性肽是由动物、植物及微生物提取物中的天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂结构的不同肽类的总称,是源于蛋白质的多功能化合物。一直以来,研究人员多集中于对生物活性肽的原材料选择、工艺制备、分离纯化和功能研究等方面,而对于肽的活性保护和增效技术的研究仍处于初探阶段。本文即总结了目前对生物活性肽稳定及增效技术的研究近况,以为后期产品的活性保护和提高提供参考依据。
经研究表明,生物活性肽所发挥的作用在相同条件下会受到不同因素的影响,同时随着生物活性肽所处条件的改变,其功能性也会受到一定的破坏和限制。因此,在相同的条件下,通过改变不同因素和水平的方法,探究使生物活性肽功能性作用最稳定的条件显得十分必要。
经大量研究表明,金属离子会对生物活性肽的结构及性质产生明显影响。郭洋等[1]在进行高活性蛋清抗氧化肽的增效技术研究时,考察了金属离子对蛋清抗氧化肽清除DPPH自由基的影响,结果表明,金属离子对蛋清抗氧化肽都有一定的增效作用且Fe2+的增效作用最明显。李吉绪等[2]在进行鲢鱼肽体外活性检测时,发现不同金属离子会对鲢鱼肽的抗氧化活性产生不同的影响,其中Fe2+能明显提高鲢鱼肽的生物活性,而Ca2+则降低了鲢鱼肽的生物活性。刘晓婧等[3]利用透射电子显微镜、原子力显微镜、马尔文粒度分析仪等方法对两类肽组装模拟酶的微观形貌和二级结构进行研究。结果表明,金属离子种类及浓度会使肽组装程度发生变化,进而对生物肽的活性产生了影响。
pH会对肽链中的氨基酸侧链基团产生作用,使生物活性肽的性质发生改变。李吉绪等[2]在以鲢鱼肽为研究对象的实验中分析了环境pH对其抗氧化活性的影响,结果发现随着pH增大,鲢鱼肽对DPPH自由基的清除能力下降。蛋清抗氧化肽的抗氧化活性在酸性和碱性条件下稳定性较差,在中性环境pH 6~8范围内比较稳定,在pH等于6时稳定性最好[1]。崔珊珊等[4]通过探究不同pH对甘薯蛋白肽乳化活性的影响,得出改变pH可明显使甘薯蛋白肽的乳化活性发生改变,同时,在pH增至9时,乳化液的乳化活性最高。曹赞霞[5]在进行pH对alpha-synuclein蛋白N端小肽结构影响的研究时,发现低pH值会促进N端小肽异常聚集,可能会对生物活性造成影响。
大量研究表明,生物活性肽的活性在温度发生改变时均会产生显著的变化。白鑫华等[6]在进行温度对鸡蛋壳膜肽 (ESMAP)抗氧化活性的影响研究时,发现随温度的升高,ESMAP对DPPH的清除活力降低且ESMAP在较长时间的高温处理下依然保持良好的耐热稳定性。温度对蛋清抗氧化肽清除DPPH自由基的影响也较为显著,研究发现在温度达到80℃及更高时,蛋清抗氧化肽的活性会随着加热时间的增长而下降[1]。鲢鱼肽在加工工艺上存在最佳加热温度,随着温度的升高,鲢鱼肽溶液的抗氧化活性也随之提高,相比于空白,加热温度在110℃左右时,鲢鱼肽的抗氧化活性最好,同时还能起到灭菌效果[2]。曹赞霞[5]通过研究alpha-synuclein蛋白N端的结构特性,发现高温能促进alpha-synuclein蛋白异常聚合,使其稳定性降低。
目前,国内外学者已经在酶解工艺、分离纯化、工艺参数优化及功能鉴定方面对生物活性肽进行了大量研究,但对其活性保护方法探讨的较少,而肽类物质往往由于在生产、应用和储存过程中存在着因氧化、脱酰胺、水解或环化等作用而发生降解的可能,甚至有可能导致活性下降甚至完全丧失,严重影响到深入开发系列化产品的研究进程[7]。故研究抗氧化肽的增效作用就显得十分必要。
郭洋[1]在进行高活性蛋清抗氧化肽的增效技术研究时,发现单独添加NaCl、麦芽糖、柠檬酸以及两两或三者合用时,较对照组均能显著提高蛋清抗氧化肽的活性,同时,当三者结合作用时,增效效果最佳。李吉绪[2]在进行鲢鱼肽体外活性检测时,发现除抗坏血酸出现了明显的抑制作用,其余不同浓度的碳水化合物均有增效作用。严群芳等[8]在进行大豆蛋白酶解物抗油脂氧化性研究试验时,发现维生素C和柠檬酸对大豆蛋白酶解物的抗氧化活性有显著的增效作用,但维生素C的增效作用维持时间较短。黄忠兴等[9]在进行增效剂对油溶性茶多酚硒的抗氧化增效作用研究试验中,发现添加维生素C、酒石酸、柠檬酸3种增效剂对油溶性茶多酚硒均有一定的增效作用,且油溶性茶多酚硒过氧化值增大速度先减缓后增大。
目前,我国对于生物活性肽的使用并不广泛,主要原因是生产生物活性肽的技术尚不成熟,同时,如何使生物活性肽保持稳定以及增加其作用效果的方法也不明确。于是,在接下来的实验中,找到价格低廉,实用易得,增效作用类似于二价铁离子的增效剂,确定其在实验中的具体用量是接下来的目标。除此之外,以期对生物活性肽的内部结构进一步了解,通过对生物活性肽内部结构的分析,找到更直接有效的物理或化学的增效方法,从而更好地运用于生活当中,使其在实际生产中发挥更大的价值。