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可食性植物源抗氧化肽的研究进展
作者：阚旭辉 郭红英 谭兴和 李清明 来源：《湖南农业科学》2016年第09期
摘 要：抗氧化肽是一种安全可靠的抗氧化剂，可在食品工业中广泛应用。可食性植物源抗氧化肽因具有较高的开发价值和应用前景，近年成为该研究领域的热点。综述了可食性植物源抗氧化肽的制备方法、活性评价方法、问题与展望，以期为更好的开发利用植物源抗氧化肽提供参考。
关键词：植物源；抗氧化肽；制备；评价方法
中图分类号：TS214.2 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2016）09-0111-04 Research Progress on Antioxidant Peptides from Edible Plants Source
KAN Xu-hui1，GUO Hong-ying1，2，TAN Xing-he1，2，LI Qing-ming1，2
（1. College of Food Science and Technology， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC；
2. Hunan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology， Changsha 410128， PRC）
Abstract：The antioxidant peptide is a kind of safe and reliable antioxidant， which can be widely used in food industry. Antioxidant peptides from edible plants source have high development value and application prospect， which has become a hot spot in the research field in recent years. In this paper， the preparation methods， activity evaluation methods， problems and prospects of edible plant antioxidant peptides were reviewed in order to provide reference for better development and utilization of antioxidant peptides from edible plants source.
Key words： plant source； antioxidant peptide； preparation； evaluation method
抗氧化肽是一类生物体内源性的或由生物体蛋白质水解后生成的，具有清除自由基、抑制脂质过氧化作用的活性寡肽或多肽。构成肽的氨基酸种类、数量及氨基酸的排列顺序决定着肽的抗氧化能力[1]。抗氧化肽不仅在油溶体系中有良好的增效作用，而且在水溶体系、乳化体系及干燥体系中也有较高的抗氧化活性，因而在人类健康、食品加工、医药等领域应用前景广阔[2]。在抗氧化肽的研究领域中，可食性植物源抗氧化肽由于来源广泛、安全可靠，受到国内外学者的广泛关注。笔者从可食性植物源抗氧化肽的制备方法、抗氧化活性的评价及应用等方面进行综述，以期为充分开发利用植物源抗氧化肽提供参考。
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1 植物源抗氧化肽的制备
目前，可食性植物源抗氧化肽的获得途径主要有3种：第一种是利用分离提取技术从可食性植物中直接提取内源性抗氧化肽；第二种方法是通过蛋白酶酶解、发酵降解或酸解法可食性植物源中的蛋白质制备抗氧化肽；第三种方法是利用现代技术手段如重组DNA技术、酶法、化学法等针对已知的可食性植物源抗氧化肽进行合成。 1.1 直接提取法
直接提取法就是应用一些分离技术和手段，将所需的目标肽从原料中分离出来并对其进行分析和利用。许多可食性植物源中存在天然的抗氧化肽，如大豆、玉米胚、小麦胚、山黧豆、水果、海藻、山药、紫薯等均检测到谷胱甘肽（Glutathione，GSH）[3-5]。GSH是植物中最丰富的一种内源性抗氧化肽，对氧化应激和免疫功能均具有调节作用。GSH作为一种抗氧化剂，在强化食品风味的同时亦对人体有较显著的保健作用，它在食品加工业中的应用前景明显优于其他防腐剂或抗氧化剂。李丽[3]采用超声复合酶法从数种紫薯中提取GSH，得到了较好的提取效果；徐丽萍等[4]以玉米胚为原料，采用水提法对玉米胚中还原型谷胱甘肽的提取工艺进行了系统的研究，通过条件优化，可使还原型谷胱甘肽的提取率达到0.145%。
植物中内源性的抗氧化肽含量很低，若将其从植物中分离出来并获得较高纯度的产物，必须要经过多次提纯和浓缩，操作复杂且成本较高，对资源的浪费也较严重。另外，在分离提取的过程中由于用到大量化学试剂，将对环境造成污染，或导致所提取的抗氧化肽中溶残超标而带来毒性等问题，因此该法主要用于实验室进行一些功能性短肽的活性产生机理和结构鉴定等方面的研究。 1.2 蛋白质降解法
1.2.1 蛋白酶酶解法 蛋白酶酶解法的重要工艺参数包括酶的种类、酶解时间、加酶量、温度、pH值等。目前，用于制备植物源抗氧化肽的生物酶制剂主要有碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、复合蛋白酶系等。蛋白酶酶解法具有条件温和、降解位点特异、快捷、可控、重复性高等优点，是目前抗氧化肽制备领域的研究热点，但仍然有很多问题亟需解决，如商业蛋白酶的价格较高、酶解过程中抗氧化钛的活力下降、酶回收困难等。 （1）碱性蛋白酶酶解法。
碱性蛋白酶主要来源于芽孢杆菌属中的枯草芽孢杆菌。研究发现，与其他蛋白酶相比，碱性蛋白酶可催化生成更多分子量较小、耐消化性较强、抗氧化活性较高的抗氧化肽。因此，在植物源抗氧化肽的制备中应用十分广泛。Diao等[5]利用碱性蛋白酶酶解小麦胚芽粕制备抗氧化肽，确定最优试验条件为：加酶量0.8%（w/w），料水比1︰12.3，酶解时间2.1 h。此条件下得到的DPPH自由基清除率为49.78%，水解液中肽含量1.9%（w/w）。冷帅辰等[6]采用碱性蛋白酶水解长白山松子制备抗氧化肽，结果显示当松子抗氧化肽浓度为4 mg/mL时对ABTS
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自由基的清除率和Fe2+螯合率达到100%，16 mg/mL时对DPPH自由基清除率达到80.95%，24 mg/mL时对羟基自由基清除率达到100%。徐亚元等[7]选用碱性蛋白酶制备脱脂米糠抗氧化肽，其优化的最佳试验条件是：温度50℃、加酶量1. 8%、底物浓度5%、pH值9. 0、酶解时间276 min；结果显示脱脂米糠抗氧化肽对ABTS 自由基清除率可达71. 85%。Bamdad等[8]用碱性蛋白酶水解大麦醇溶蛋白，结果显示水解产物浓度为0.5 mg/mL时，对DPPH自由基清除率为48%～58%。Jin等[9]利用碱性蛋白酶水解玉米蛋白质，得到的玉米抗氧化肽对·OH、DPPH·、ABTS+·均具有较强的清除能力。 （2）中性蛋白酶酶解法
中性蛋白酶是在枯草芽孢杆菌的发酵液中提取得到的一种内切酶，可广泛用于水解蛋白质。李宏睿等[10]使用中性蛋白酶水解白糯米，得到优化工艺参数为：底物浓度2 %，酶添加量24 000 U/g，酶解温度55 ℃，pH值为8，作用时间0.5 h；在该条件下羟自由基清除率平均值可达56.05 %。Xu 等[11]发现大豆粕可被中性蛋白酶有效水解生成抗氧化肽，且具有抗氧化活性的大豆肽大多有7个氨基酸。李琴等[12]系统研究了中性蛋白酶酶解绿豆制备抗氧化肽的工艺，得到了活性较强的抗氧化肽，其抗氧化能力低于VC高于BHT抗氧化剂。 （3）木瓜蛋白酶酶解法
木瓜蛋白酶又称木瓜酶，是一类琉基蛋白酶，具有特异性低、酶活高、热稳定性好等特点。徐艳等[13]利用木瓜蛋白酶水解猴头菌液体发酵菌丝蛋白，确定制备猴头菌抗氧化肽的最佳工艺条件为：加酶量80 U/mL，酶解时间1 h，温度50 ℃，pH值为6.0，在此条件下猴头菌丝多肽的还原力最强，多肽含量最高。Rao等[14]通过木瓜蛋白酶水解烟叶蛋白，发现相对分子质量为5 kDa的蛋白质水解物抗氧化活性最强，并认为其抗氧化活性与His、Met、Cys和Try的含量有关。Wang等[15]用木瓜蛋白酶水解麦麸蛋白，获得的水解产物具有较强的DPPH清除能力，在pH值为7时其抗氧化性几乎与VE相同，并确定86.5%活性肽分子量分布集中在4.2 kDa。
（4）胰蛋白酶酶解法
胰蛋白酶主要来源于猪、牛、羊等动物胰脏，可选择性水解蛋白质中由赖氨酸或精氨酸的羧基所构成的肽链。王蓓等[16]以马铃薯渣为原料，从若干种酶中筛选出胰蛋白酶为最优水解酶，并确定最佳水解条件为：底物质量浓度40 g/L，加酶量7%，pH值为8.0，温度50℃，酶解时间90 min；该条件下马铃薯抗氧化肽对DPPH自由基的清除率为72.0%。Agrawal等[17]利用胰蛋白酶水解珍珠粟蛋白，通过凝胶过滤色谱分离出的珍珠粟抗氧化肽对DPPH自由基清除率为67.66%，对ABTS自由基清除率为78.81%，Fe2+的螯合率为51.20%，并确定抗氧化肽序列为SDRDLLGPNNQYLPK。 （5）复合蛋白酶系酶解法
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