米糠蛋白及蛋白肽的研究进展*

刘书亭 王宏 徐彩红*

（沈阳师范大学粮食学院,辽宁沈阳 110034）

米糠是稻谷加工的主要副产物，约占稻谷重量的8%～10%，其营养丰富，蛋白质含量约16%，必需氨基酸组成平衡，与FAO/WHO 推荐模式相似，生物效价、消化率皆较高，过敏性低，是公认的优质植物蛋白质。目前，我国米糠常被用作动物饲料或者直接丢弃，造成了蛋白资源的极大浪费。开展米糠蛋白产品的开发应用研究，可减少环境污染，实现米糠的高值利用，具有重要的社会和生态意义。

生物活性肽是由蛋白水解物制备而成的，一般为2～9 个氨基酸的特定小蛋白质序列，具有易消化、易吸收、抗过敏等特点，其种类繁多，功效多样，如抗疲劳、抗衰老、改善睡眠、增强免疫、助消化等。利用米糠蛋白酶解制备的多肽具有抗氧化、降血脂、调节人体生理节律、增强机体免疫以及抵抗疾病等多种生理活性，而且米糠蛋白抗血管紧张素转化肽（ACE）可有效降低血压。

1 米糠蛋白的组成与功能

1.1 米糠蛋白的组成

米糠蛋白主要由清蛋白和球蛋白组成，具有较好的溶解性。米糠蛋白质中含人体必需的8 种氨基酸，且氨基酸比例合理，其中赖氨酸、苏氨酸、色氨酸含量较高，弥补了谷物蛋白中赖氨酸不足的缺陷。

1.2 米糠蛋白的功能

米糠蛋白具有良好的乳化性、持水性、溶解性等，属低过敏性蛋白，是酪氨酸酶抑制肽来源。米糠蛋白不含抗营养因子，是人体必需氨基酸的理想来源，且不含胆固醇，具有改善糖尿病、降低脂肪肝、保护肾脏等作用，但其有益生理效应的潜在机制还有待深入研究。

1.3 米糠蛋白肽的功能

米糠蛋白肽分子量小，易吸收，具有多种人体代谢和生理调节功能，如米糠蛋白生物活性肽KF-8 具有良好的抗衰老活性。米糠抗氧化肽不仅具有较高的抗氧化活性，也具有较强的保健功能。米糠蛋白肽可用于慢性肾病患者治疗性饮食，也可用于膳食补充剂，具有广阔的应用前景。

2 米糠蛋白及蛋白肽的制备与纯化

2.1 米糠蛋白的制备及纯化

2.1.1 米糠蛋白的制备

米糠蛋白的制备方法有物理法、化学法和酶法，其优缺点比较见表1。物理法可减少营养成分的损失并降低安全风险，常用的物理法包括胶体磨、均质、高速混匀、冻融、高压及声波降解法等。碱法是化学提取法中最常用的，用碱液提取米糠蛋白时，提取率随着溶液pH 值的升高而增大，但应避免pH 值过高对蛋白造成的破坏。酶法制备米糠蛋白在中性或弱碱性条件下进行，效率高，副反应少，专一性强，水解易于控制。酶种类对蛋白质产量和性质有显著影响。碱性蛋白酶具有较强的提取能力，胰蛋白酶比中性蛋白酶和碱性蛋白酶制得的米糠蛋白水解物具有更高的抗氧化活性。

表1 米糠蛋白提取方法比较

2.1.2 米糠蛋白的分离纯化

米糠蛋白的分离纯化基于分子筛效应。首先用DE-52 纤维素阴离子交换层析柱初步纯化，再用Sephadex G -75 凝胶过滤层析柱纯化，最终分离纯化得到纯净蛋白质，并对米糠蛋白进行SDS-PAGE电泳分析。

2.2 米糠蛋白肽的制备及纯化

2.2.1 米糠蛋白肽的制备

将米糠蛋白在一定条件下水解可制得米糠蛋白肽。即恒温水浴下，改变不同的加酶量、温度、pH值和酶解时间后，沸水浴灭酶，离心，上清液即为米糠蛋白肽。

酶解法制备米糠蛋白肽的反应条件比较温和。于国萍等利用木瓜蛋白酶和风味蛋白酶双酶水解米糠蛋白，分离纯化得到了米糠蛋白抗氧化肽。周梅等发现2 种或多种蛋白酶结合水解米糠蛋白的效果明显优于单一酶，可能是多种蛋白酶同时作用于不同水解位点，大大提高了效率。但是，酶解法制备的米糠蛋白肽常发生褐变反应，因此，近年来对米糠蛋白肽非酶褐变抑制方法研究越来越深入。蛋白酶抑制剂能有效防止蛋白肽发生褐变反应，但可能会影响米糠蛋白生物活性肽的活性。

2.2.2 米糠蛋白肽的分离纯化

米糠蛋白肽的纯化多采用不同截留分子量的超滤膜进行初步分离，再利用SP-Sephadex C-25 离子交换色谱和Sephadex G-25 凝胶色谱逐步纯化，不同纯化方法的优缺点比较见表2。

表2 米糠蛋白分离纯化方法比较

3 米糠蛋白及蛋白肽的应用

米糠蛋白可添加到肉、乳制品中降低产品成本；可作为潜在的脂质过氧化抑制剂，应用于功能性食品、食品添加剂及食品包装材料等领；其本身及水解物可用作降血压肽、抗氧化肽、抗衰老肽、风味和功能增强剂、营养补充剂等；可应用于功能性多肽开发，以改善食品功能性，可应用于蛋白饮料、保健食品等。总之，米糠蛋白的应用前景广阔，但其制备中酶的高成本和肽的敏感性仍是其无法规模化生产的主要原因。另外，米糠蛋白肽因其高活性和低毒性的特点，可广泛应用于医疗原料；对某些慢性疾病也有重要的药理价值，具有成为药物的潜力。

4 展望

生物活性肽和抗氧化肽可作为功能性食品或药物的成分，调节代谢，预防疾病。国内对于米糠蛋白肽的相关研究比较少。研发并优化米糠蛋白及其肽的制备工艺，解决其在分离纯化过程中的损失，以获得高纯度、高产量的产品仍是亟待解决的技术难点；深入研究米糠蛋白及其活性肽对糖尿病、肾病、肝脏脂质积聚等作用的潜在机制，对其在食品行业、工业、环保、化妆品和医疗等领域的应用具有重要价值。