花生活性肽的制备及其生物活性的研究进展

邝敏杰，焦婷婷，孙 艳

(漯河食品职业学院 食品工程系，河南 漯河462000)

花生作为我国主要油料作物之一，产量高居世界首位，国内每年大约二分之一的花生用来榨制食用油。花生油能散发出果仁香味而受到消费者喜爱，但人们对花生蛋白的利用相对较少。花生榨油后产生的花生粕中含有50%左右的蛋白质，利用定向酶切分离技术和酶修饰技术对它进行酶解可制得花生多肽。花生肽是分子量介于蛋白质和氨基酸之间的一类生物活性物质，其中含有人体所需的8种必需氨基酸，尤其是含有相当高的含硫氨基酸。研究表明，这些氨基酸可以促使脑细胞发育，提高记忆力，防止人体过早衰老[1-3]。花生肽的消化率可达99%，是一种营养价值高、资源丰富的植物蛋白资源，人体对其消化吸收后可直接参与人体氨基酸和蛋白质的合成，促进蛋白质活性基团发挥作用，增强人体免疫力[4]。以花生饼粕为原料制备多肽产品已成为当前的研究热点，它可广泛应用于保健品、婴幼儿食品、运动食品及发酵食品等。本研究为其在食品、医药及化妆品行业的应用提供科学依据和理论支持。

1 花生肽的制备

制备花生肽的方法有化学水解法、酶水解法和发酵法3种。由于化学水解法存在许多缺点，目前在生产中很少应用。本文主要对酶水解法和发酵法进行概述。

1.1 酶水解法

酶水解法具有水解反应温和、生产条件易控制和对氨基酸破坏较小等优点，是目前工业上生产花生肽的主要方法。酶水解法常用于生产食品级蛋白水解物和从蛋白前体中释放生物活性肽，产生的花生肽易被人体消化吸收，蛋白质利用率高。花生肽酶解的工艺随蛋白酶选择的不同，又可分为单酶水解法、双酶水解法和复合酶水解法。为提高花生肽的产品质量，现在多采用复合蛋白酶水解法。

酶水解制备多肽的工艺流程如下[5]：

油料脱脂粕→ 预处理→ 酶解→ 灭活→ 离心→ 上清液→脱色、脱苦→ 过滤 →滤液→ 脱盐→冷冻干燥→多肽

李宁等[6]采用中性蛋白酶分步酶解花生分离蛋白制备短肽，短肽得率为83.93%，水解度为38.25%，花生短肽纯度为93.85%±0.44%。经高效液相色谱测定，分子量小于1 kD的水解产物占98.88%。侯利霞等[7]选用风味酶、Alcalase酶和双酶酶解花生蛋白，采用超声波辅助酶解制备花生抗氧化肽，超声预处理辅助Alcalase酶酶解8 h时水解度最大，为29.81%。

1.2 发酵法

酶解法制备的花生肽安全性较高，但一般会产生少量苦味肽，而用微生物发酵法制备的花生肽可以避免这一缺点。与酶水解法相比，发酵法能将微生物产酶和酶解两步合一，省去酶的分离和提纯步骤，简化生产工艺，降低成本。因微生物产生的端肽酶对小肽末端的修饰作用，制得的肽不但没有苦味，还具有发酵的天然芳香味，口感很好。目前利用微生物发酵法生产花生肽被认为是一种较先进有效的方法，应用前景较好。

2 花生肽的生物活性

生物活性肽不但吸收机制优于氨基酸，而且还具有多种氨基酸不能相比的功能特性，相关实验证明，花生肽的生物活性主要包括降血压、抗氧化特性、改善元素吸收和矿物质运输、激素作用、免疫调节、抗血栓、降低胆固醇、抑制细菌、抗癌和改善食品风味等作用。

2.1 抗氧化特性

抗氧化性是花生肽的重要生理功能的基础[8-9]，有研究表明不同链长的花生肽抗氧化活性不同[10]。由于氨基酸和小分子肽在人体中具有重要的生理功能，故近年来对氨基酸与小分子肽的生物活性的研究越来越多[11-12]。

2.1.1 花生肽的体外抗氧化活性

目前国内外文献中，花生肽的体外抗氧化活性主要有以下几种评价方法。

2.1.1.1 清除自由基能力

（1）清除DPPH自由基的能力。1，1-二苯基苦基苯肼(DPPH)自由基在517 nm处具有强吸收性，其醇溶液呈紫色，通过检测花生肽对DPPH自由基的清除能力可反映其抗氧化能力的强弱。

（2）清除羟基自由基的能力。羟基自由基（-OH）是一种重要的活性氧，具有极强的氧化能力。清除羟基自由基能力的测定方法主要有脱氧核糖法与邻二氮菲法。通过检测花生肽对羟基自由基的清除能力可反映其抗氧化能力的强弱。

（3）清除超氧阴离子自由基的能力。超氧阴离子自由基在人体内有一定数量的存在，不发生化学变化对人体无害，过量生成可致组织损伤，具有强氧化能力。测定其抗氧化活性大小时，主要采用邻苯三酚自氧化法和NBT法。

（4）氧自由基吸收能力。氧自由基吸收能力（ORAC）法是衡量某种物质解除氧化自由基能力的比准确度、精密度较优的测试方法。任娇艳等[13]运用ORAC法评价酶解物的抗氧化活性大小为1 943.6 μmol/g。

（5）清除ABTS+自由基的能力。ABTS经过活性氧氧化以后生成稳定的自由基ABTS+，呈蓝绿色水溶性，加入抗氧化物质后，自由基被捕获，使反应褪色。通过检测花生肽对ABTS+自由基的清除能力可反映其抗氧化能力的强弱。

2.1.1.2 还原能力

还原力强的样品应该是良好的电子供应者，它供应的电子不仅能使Fe3+还原为Fe2+，也可以与自由基反应。目前国内外测定还原能力的方法主要有铁离子还原/抗氧化能力测定法 （FRAP法）和Oyaizu法[14]。彭维兵、陈维云等[15]对花生肽的还原能力做了测定，结果表明花生肽具有一定的还原能力，且随着浓度的增加还原能力越强。

2.1.1.3 金属离子螯合能力

生物活性物质的抗氧化能力越强，与金属离子的螯合作用越强，那么反应液在分光光度计下的吸光值越低。目前对花生肽与金属离子螯合能力的测定主要有铜离子的螯合作用和亚铁离子的螯合作用两种方法。

2.1.1.4 抗脂质过氧化能力

脂类是构成生物膜的主要成分，脂类中的不饱和脂肪酸过氧化过程中产生的物质会损伤生物细胞。能够抑制脂类过氧化，具有重要生物学意义。测定方法主要有硫氰酸铁（FTC）法和硫代巴比妥酸反应物（TBARs）法。彭维兵、陈维云等[15]对花生肽的抗脂质过氧化能力做了测定，结果表明花生肽在0.2～6.4 mg/mL浓度范围内对卵黄脂蛋白脂质过氧化抑制率随浓度增加逐渐上升，且浓度达到6.4 mg/mL时，抑制率为78.6%。

2.1.2 肽的体内抗氧化活性

由于食物蛋白的抗氧化多肽研究日益增多，其抗氧化活性的评价方法也从体外试验向动物体内试验方向发展，因为它们真正的生物学效能只有通过人体试验或动物试验才能得以阐明。然而，在人体上进行研究及对生物抗氧化剂进行疗效观察是一个很漫长的过程且不易实现。因此，人们根据衰老的机制建立了许多动物衰老模型。其中D-半乳糖所致的亚急性衰老模型，可引起心、肝、肾、脑等重要器官的代谢异常，类似人类自然衰老时的表现[16]，所以在抗氧化物质的活性评价方面得到了广泛的应用[17-19]。陈贵堂等[20-21]采用D-半乳糖诱导的衰老大鼠模型，通过研究花生肽对衰老模型大鼠血清和心脑组织抗氧化作用的影响，结果表明，花生肽能够有效抑制半乳糖致衰老大鼠体重的下降，减缓胸腺指数和脑指数的下降，提高大鼠血清、脑组织中SOD和GSH-Px活性，并能够降低大鼠血清MDA含量和脑中的LF含量，表明花生肽具有显著的体内抗氧化作用。

2.2 降血压活性

根据国内外研究表明：分子量小于1 kD或1kD左右的短肽具有降血压的功能。张宇昊等[22]利用体外化学模型对花生肽的ACE抑制活性进行了评价，实验结果表明分子量小于1 kD花生短肽具有非常强的抑制ACE活性的作用，IC50值为 0.255 mg/mL。动物试验研究结果表明分子量小于 1kD的花生短肽可显著降低原发性高血压大鼠的尾动脉收缩压（p＜0.05），对原发性高血压大鼠的心率无影响，降压作用平稳，不会出现因服用剂量偏差而造成低血压的现象，且可完全被吸收。

2.3 抗菌活性

Ye,X.Y等[23]从花生中提取出一种名为Hypogin的抗菌肽，该肽N-末端氨基酸序列与花生过敏原Ara H1具有相似的序列，且与以前发现的抗菌肽不同。经试验证实，该肽可以抑制真菌的生长，且能抑制艾滋病病毒。他们还通过凝胶色谱和离子交换色谱，将初提物进行分离纯化得到抗菌肽，通过凝胶电泳及凝胶过滤测得该抗菌肽分子量为7.2 kD。

3 花生肽的应用

（1）普通食品。由于花生多肽具有较强的保湿功能、很强的起泡性、乳化性和吸油性等性质，在各类豆制食品、肉制品、火腿及人造食品，烘焙食品、副食品、调味品、休闲食品等制作中都有很好的应用。

（2）保健食品。由于易于吸收，且能与机体中的胆酸结合，降低人体血清胆固醇，因而有降血压、降血脂的功能。另外花生多肽中的活性成分对再生性贫血、出血、咳血及糖尿病都有一定的功效。

（3）运动员食品。花生多肽中所含有的能量很高，可作为运动员迅速恢复和增强体力的食品。林晓光[24]通过花生肽对小鼠运动能力及心肌抗氧化能力影响的研究表明：花生肽通过增强心肌抗氧化能力，减轻了剧烈运动对心脏造成的损伤，发挥它的心脏保护作用。

（4）蛋白饮料。将其加到冰激淋中可以增加制品的乳化性，提高膨胀率，改进产品质量，改善营养结构，故可用于蛋白饮料。

4 展望

花生活性肽是以花生粕为原料运用酶水解法和发酵法提取的具有功能特性好和生物活性高的肽，该活性肽的生物活性如抗氧化能力可以对-OH,O2-,DPPH以及H2O2都有一定的清除作用，因而可以较为客观地认为花生活性肽是一种具有抗氧化活性的天然抗氧化剂，并且还具有降血压、增强免疫、抗菌及抗癌等生物活性，不仅可用于食品，而且可以用于医药保健中。近年来花生活性肽的开发研究已成为国内外研究的热点。开展对花生活性肽的研究，可以提高花生产品的综合利用，提高花生蛋白产品的经济价值。

在花生活性肽研究开发中还存在诸多问题：①水解过程中蛋白酶的筛选及发酵过程中高产菌株的筛选问题；②水解过程中水解参数如酶用量、底物浓度、pH值、反应温度及反应时间等，都对花生活性肽的制备有重要影响；③单酶水解会产生苦、涩、咸等不良风味，尤其是酶解产物中苦味消除和控制。

如何实现功能性活性肽产业化，降低活性肽的生产成本和提高活性肽的品质是目前急需解决的问题。功能性活性肽食品的开发和应用将对功能性食品和医药工业的发展产生深远的影响。