生物活性肽

現代營養學研究發現：人類攝食蛋白質經消化道的酶作用后，大多是以低肽形式消化吸收的，以遊離氨基酸形式吸收的比例很小。進一步的試驗又揭示了肽比遊離氨基酸消化更快、吸收更多，表明肽的生物效價和營養價值比遊離氨基酸更高。這也正是活性肽的無窮魅力所在。

生物活性肽是蛋白質中20個天然氨基酸以不同組成和排列方式構成的從二肽到複雜的線性、環形結構的不同肽類的總稱，是源於蛋白質的多功能化合物。活性肽具有多種人體代謝和生理調節功能，易消化吸收，有促進免疫、激素調節、抗菌、抗病毒、降血壓、降血脂等作用，食用安全性極高，是當前國際食品界最熱門的研究課題和極具發展前景的功能因子。

活性肽的分類可按原料來源和保健功能來劃分。按原料劃分的類別有：乳肽、大豆肽、玉米肽等；按照功能來分有免疫活性肽、神經活性肽、降血壓肽和抗菌多肽等多種。以下是常見的幾種生物活性肽的簡介：

主要由動物乳中酪蛋白與乳清蛋白酶解製得，比原蛋白更易溶解於水和被人體消化吸收，且耐酸、耐熱、滲透壓低，是活性肽中需求量最大、應用最廣的保健食品素材。

由大豆蛋白酶解製得。具有低抗原性、抑制膽固醇、促進脂質代謝及發酵等功能。用於食品能快速補充蛋白質源，消除疲勞以及作為雙歧桿菌增殖因子。

由玉米蛋白酶解製得。具有抗疲勞，改善肝、腎、腸胃疾病患者營養的功能，並可促進酒精代謝，用做醒酒食品。

酶解豌豆蛋白製得。口味溫和、價廉，可用於嬰兒配方乳粉。

生物活性肽

酶解卵蛋白製得。具有易消化吸收、低抗原、耐熱等特點，可用於流動食品、營養食品或糕點中。

由牲畜肌肉、內臟、血液中的蛋白經酶解而製得，如脫脂牛肉酶解製得牛肉肽，含較高支鏈氨基酸和肉毒鹼，是低熱量蛋白質補充劑；新鮮豬肝經酶解、脫色、脫臭、超濾精製得肝肽，可作促鐵吸收劑，用於嬰兒食品、飲料、糕點等；豬血經酶解製得血球蛋白肽，可用於各類食品。

各種魚肉蛋白酶解製得的肽，如沙丁魚肽，是血管緊張素轉換酶抑制肽，不含苦味，可用於製作防治高血壓的保健食品或製劑。

蠶繭絲蛋白經酶解製得的低肽，具有促進酒精代謝、降低膽固醇、預防痴獃等多種功能，可用於醒酒食品和特種保健食品。

動植物、水產、畜產等多種蛋白質混合物經酶解製得的複合肽，具有改善脂質代謝功能，可用於各類保健食品。

按活性肽保健功能分類有易消化吸收肽：主要是二肽、三肽等低肽，比氨基酸消化吸收快，吸收率高，並具有低抗原性、低滲透壓，不會引起過敏、腹瀉等不良反應，適用於胃功能低下、消化道疾病患者術后恢復、耐久力運動員、嬰幼兒及老人的滋補食品。

又稱抗微生物肽，廣泛分佈於自然界，在原核生物和真核生物中都存在。如植物、微生物、昆蟲和脊椎動物在微生物感染時迅速合成而得，也可採用基因克隆技術生產，如乳鏈菌肽（Nisin）即具有很強殺菌作用。抗菌肽主要用於食品防腐保鮮。

源於動物乳中酪蛋白、乳清蛋白、乳球蛋白分離和血紅蛋白、植物蛋白酶解而得，是最早的食品蛋白肽，具有鎮痛、調節人體情緒、呼吸、脈搏、體溫、消化系統及內分泌等功能。

用牛乳K－酪蛋白經胰蛋白酶作用分離而得，與類嗎啡肽相拮抗，具有抑制血管緊張素轉換酶與平滑肌收縮活性等功用。

血管緊張素轉換酶抑制肽

從天然蛇毒中分離和細菌膠原酶降解膠原蛋白或牛乳酪蛋白、大豆、玉米、沙丁魚、磷蝦蛋白等酶解而製得的ACEI肽，是血管緊張素轉換酶抑製劑，具有降血壓的顯著功效。其低肽易消化吸收，具有促進細胞增殖、提高毛細血管通透性等作用，可用做降壓功能食品基料。

抑制膽固醇作用肽

大豆等植物蛋白經胃蛋白酶或胰酶作用而製得，具有高疏水性，能刺激甲狀腺素的分泌，促進膽固醇的膽汁酸化，增加膽固醇排泄，用於降膽固醇的保健食品。

促進礦物質吸收肽

主要是動物乳中酪蛋白經胰蛋白酶作用后製得的酪蛋白磷酸肽（CPP），具有促進鈣、鐵吸收的功能，可用於幼兒、老年食品和耐乳糖過敏的酸奶等產品。

如谷胱甘肽（GSH），系用微生物細胞或酶生物合成，也可用大腸桿菌重組生產，具有多種重要生理功能。

是蛋白質酶解液中的苦味物質，由某些疏水基因和疏水性氨基酸構成，可用活性炭吸附或用某些端肽酶、乳酸菌、釀酒酵母等微生物進一步水解，脫除或減輕苦味后，其必需氨基酸含量比酶解液中更高，營養價值更大，可用做食品營養強化劑。

如F值寡肽，系由動物或植物蛋白酶解製得，用於防治肝性腦病藥品和護肝保健食品或抗疲勞食品。

天然活性肽的分離提取

存在於細菌、真菌、動植物等生物體內的激素、酶抑製劑等天然活性肽，經分離提取而得。

食品蛋白質水解製取活性肽

一般採用酸水解，工藝簡單、成本低，但因氨基酸受損嚴重、水解難控制而較少應用。

化學合成活性肽

採用徠液相或固相化學合成法可製取任意需要的活性肽，但因成本高、副反應物及殘留化合物多等因素而制約其發展。

基因重組法製取活性肽

採用DNA重組技術製取活性肽的試驗研究尚在進行中。

酶法生產活性肽

產品安全性極高，生產條件溫和，水解易控制，可定位生產特定的肽，成本低，已成為最主要的生產方法。

酶法生產活性肽工藝一般流程為：選擇原料蛋白→預處理→酶解→精製→成品

根據所需生產的活性肽的氨基酸組成或結構特點來選擇相應原料；

酶的選擇主要是對酶按原料蛋白組成與酶的專一性進行篩選，也可根據活性肽的結構，應用酶工程生產高活性特定酶。由於單一酶系往往轉化效果不佳，採用複合酶系降解作用較好。

酶法生產活性肽的下游技術主要包括分離、精製和分析試驗。由於目標活性肽在生產反應體系中含量甚微，傳統分離技術往往無能為力，必須採用吸附分離、色譜分離、超濾膜分離、反滲透等現代分離技術和脫色、脫臭、脫苦等提純精製技術。尤其是苦味直接影響食品的風味和口感，往往決定了活性肽的應用前景，因此，脫苦技術研究日盛。研究發現，蛋白質酶解液中的苦味主要來自於苦味肽──由某些疏水基因及疏水性氨基酸構成的苦味物質。要脫苦則必須使這些鹼性氨基酸從苦味上解放出來。應用微生物直接脫苦效果好，很有發展前景，如端肽酶能從線性肽鏈的末端移去若干個氨基酸分子，使苦味肽的苦味減輕，對於完整的環形結構的蛋白質大分子，端肽酶無法發揮作用，必須先用內切酶切斷肽鏈，再用端肽酶脫苦。通常將內切酶與端肽酶聯合使用。以水解疏水性氨基酸殘基及脯氨酸構成肽鏈的端肽酶脫苦作用最有效。由於肽酶價格昂貴，限制了其在食品工業上的應用。乳酸菌、釀酒酵母等微生物的內源酶中存在著廣泛的肽酶譜系，同樣具有較好的脫苦作用，且價格低廉、來源廣泛，很有發展前景。

活性炭吸附脫苦簡單易行，十分有效，也是常用方法之一。活性肽的分析檢測常用方法有毛細管電泳法（CE）、聚丙烯醯胺凝膠電泳法（SDS－PAGE）、凝膠過濾法、熒光分析法、質譜分析法、紅外分光分析法、液相色譜分析法（HPLC）等，其中液相色譜分析應用最廣。只有完善了下游技術，並建立起靈敏的肽活性指標檢測體系，才能暢通肽生產的全流程，形成活性肽工業化生產體系。

中國生物活性肽研究開發起步晚，研究單位少，基礎和應用研究都很薄弱，目前處於起步階段。

中國在生物活性肽的研究開發上，從事活性肽的研究單位也多從醫藥角度出發，研究力量及投入較少，限制了活性肽葯食兩用功能的發揮，市場上國產的活性肽藥品和食品寥寥無幾。但近幾年研究逐步活躍起來，報道漸多，前景看好。當前生物活性肽研究開發的方向是：肽的定向酶解技術開發，包括高效、專一性強的酶種選育、複合酶系共同作用機理、機制，脫苦微生物的分離、純化和機理研究，酶解工藝改進技術等；功能性肽的分離、分析技術開發，包括新型高效分離設備和分離工藝，靈敏度高、簡單易行的目標肽活性分析檢測體系和分析技術及下游精製技術；肽的功能性生物學評價研究；生物活性肽功能食品開發等。

1、它有良好的吸收性，它的吸收效率比氨基酸和蛋白質都高。

2、它有獨特的生理調節功能，胰島素調節血糖就是一個例子。

3、肽的活性很高，往往很小的量就能起到很大的作用。

人體肽物質來源於蛋白質營養，主要是兩個方面，一是食物在消化過程中蛋白質產生肽，被身體吸收；二是體內細胞利用蛋白質的降解物氨基酸直接合成。

如果由於營養、消化、疾病等原因，體內肽物質的缺乏，將會使人體的健康受到影響，例如：免疫能力降低、消化不良、代謝異常、生長發育障礙等等。進而使健康人產生疾病，使病人難以康復。

科學家已在人體中發現了100多種生物活性肽，這些肽具有傳遞生理信息，調節生理功能的作用，對於人體的神經、消化、生殖、生長、運動、代謝、循環等系統的正常生理活動的維持非常重要，所有疾病的發生、發展、治療、康復都與肽有關係。

因此，科學家建議，針對身體需求，在滿足了人體的基本營養攝入后，適當補充肽營養，對於健康和疾病康復是大有好處的。

膠原蛋白肽粉：添加膠原蛋白肽及其他功能成份。通過口服方式，解決美容、抗衰老問題。骨膠原鈣片：添加骨膠原蛋白肽、鈣及其他功能成份。強化鈣吸收與利用。

白蛋白多肽膠囊、降脂肽軟膠囊、青春肽軟膠囊、睡眠肽泡騰片……

乳奶粉：在牛奶中添加母乳中的成份和功能成份。將1000D的酪蛋白降解為800D的小分子肽可根據不同年齡的營養需求配方（出生～6個月、6個月～1歲）。

降脂奶粉：添加大豆肽及其他功能成份。

補鈣奶粉：添加鈣和促鈣吸收功能成份（CPP）。

降壓奶粉：添加玉米肽等功能成份。

老人奶粉：根據老人身體特點，添加相應營養素和功能成份。

調整消化奶粉：添加調整腸道菌群和促進消化的功能成份。

病康復奶粉：根據各種不同病症，設計不同配方。例如：手術后、產後、放化療后等，成為探視病人的禮品。

健康月餅：添加大豆肽和其他功能因子，消除脂肪、糖過量攝入對人體的影響，既可享受美味，又不傷害身體。

補鈣餅乾：添加鈣的CPP。

促消化餅乾：添加白蛋白多肽和其他營養成份。

運動餅乾：添加大豆多肽、白蛋白多肽和其他營養成份，用於運動疲勞恢復和學生郊遊、旅遊等。

疾病康復餅乾：針對不同疾病病人選擇不同的配方，亦可開發探視病人的禮品。

（開發不同人群使用的糖果和小包裝糖，如紅糖、白砂糖）

小包裝糖（白糖或紅糖）：孕婦、兒童、老人、病人（補血、補鈣、益智、防衰、美容等），將各種功能活性肽用微囊包裹後作小量添加，同時對糖做無害化處理，消除過量食糖對人體的危害。

e之伴：抗輻射的含片（或口香糖），白領和使用電腦者的時尚糖果。

健康巧克力：各種不同健康作用的巧克力。

酒類

護肝酒、促進酒精代謝的酒、提高免疫的酒、抗風濕痛風的酒以及其他營養酒（其中的添加劑根據不同的功能需求分別配方）。

肉製品（開發健康肉製品）

系列火腿腸：降脂、降壓、補鈣、健腦、補血等。

健康快餐食品

長期食用快餐食品對健康有害，利用肽的健康功能，加上其他營養成份，開發利於健康的快餐食品。

早在20世紀50年代，該公司即以乳酪蛋白酶解製取了第一代的酪蛋白肽和氨基酸混合物，含5～8個氨基酸組成的肽和70%以上的遊離氨基酸，用於低抗原性防過敏牛奶粉，在市場上行銷40多年；60～70年代，開發出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物，含10～12個氨基酸組成的肽和40%～60%的遊離氨基酸。以上兩代產品的遊離氨基酸含量過高，影響了產品的風味和生物效價；90年代，推出了低度水解乳清蛋白肽混合物，含10～15個氨基酸組成的肽和20%以下的遊離氨基酸，產品風味明顯改善，生物效價提高。

1992年，Haque.Z.U和Mozffar.Z研究了胰蛋白酶、凝乳蛋白酶等酶的固定化反應器製取乳肽的工藝，可以通過調節流速來控制反應程度，並通過重複使用酶來降低成本。1989年，Maubois.J.D.和Ieonil.j.研究了帶超濾膜的酶反應器，在反應器內加入鈣和磷酸根離子，用於製備酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白多肽。

我國對乳肽的研究不多，主要是進行蛋白酶的篩選和酶解工藝的優化，如1991年，肖安樂等人篩選出胰蛋白酶的胰酶是水解變性乳清蛋白質的最佳酶種；1994年，王鳳翼等人對胰蛋白酶控制水解α－酪蛋白的最佳條件進行了優選；張和平等人採用胰蛋白酶水解熱敏性乳清蛋白，獲得熱穩定好、易溶解的多肽，並以此開發出穩定性良好的乳清飲料；1995年，於江虹也從牛乳酪蛋白中分離提純獲得酪蛋白磷酸肽，證實了其在小腸中可與鈣、鐵等礦物質形成可溶性絡合物，促進人體對鈣、鐵的吸收；廣州市輕工研究所生產的酪蛋白磷酸肽CPP含量達85%以上，易溶於水，加工性能穩定，已在我國市場上推出。我國生物工作者開發了採用微生物發酵控制、蛋白轉化率高的乳肽產品，其中氨態氮佔20%左右、肽態氮佔80%左右，產品無不良氣味，已獲專利；湖北工學院吳思方等人進行了固定化胰蛋白酶生產酪蛋白磷酸肽的研究，CPP得率為21.3%，產品中CPP總含量為15%，此工藝中酶可重複多次使用，既降低了成本，又有利於產品分離和生產自動化。

大豆肽是大豆蛋白質經酸法或酶法水解後分離、精製而得到的多肽混合物，以3～6個氨基酸組成的小分子肽為主，還含有少量大分子肽、遊離氨基酸、糖類和無機鹽等成分，分子質量在1000μ以下。大豆肽的蛋白質含量為85%左右，其氨基酸組成與大豆蛋白質相同，必需氨基酸的平衡良好，含量豐富。大豆肽與大豆蛋白相比，具有消化吸收率高、提供能量迅速、降低膽固醇、降血壓和促進脂肪代謝的生理功能以及無豆腥味、無蛋白變性、酸性不沉澱、加熱不凝固、易溶於水、流動性好等良好的加工性能，是優良的保健食品素材。

大豆肽的生產有酸法水解和酶法水解。酸法因水解程度不易控制、生產條件苛刻、氨基酸受到損害而很少採用；酶法水解易控制、條件溫和、不損害氨基酸而大多被採用。酶的選擇至關重要。通常選用胰蛋白酶、胃蛋白酶等動物蛋白酶，也可選用木瓜和菠蘿等植物蛋白酶。但應用較廣的主要是放線菌166、枯草芽孢桿菌1389、棲土麴黴3942、黑麴黴3350和地衣型芽桿菌2709等微生物蛋白酶。

20世紀70年代初，美國首先研製出大豆肽，D.S公司建成了年產5000噸食用大豆肽裝置；日本於80年代開始研製大豆肽，不二制油公司首先採用酶法規模化生產出3種大豆肽，雪印和森永等乳業公司應用大豆肽生產食品。

我國近幾年也開展了大豆肽的生產和應用研究。江西省科學院高科技中心李雄輝等人採用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶雙酶水解生產大豆肽，使大豆肽生成率為62.9%，肽態氮含量大於85%，遊離氨基酸含量小於8%，平均肽鍵長度5～8，分子質量2000μ左右。雙酶水解工藝既縮短了酶解時間、提高了蛋白質水解度，又減輕了產品苦味。華南理工大學黃惠華等人用木瓜蛋白酶對大豆分離蛋白進行水解試驗，測得木瓜蛋白酶的動力學常數。另外，無錫輕工大學的葛文光對大豆肽的生理功能及作用效果進行了研究；郭敏亮採用豆粕生產出大豆肽飲料等。

根據大豆肽的理化特性，可用大豆肽為基本素材，開發腸胃功能不良者和消化道手術病人康復的腸道營養食品的流態食品、降膽固醇、降血壓、預防心血管疾病的保健食品，增強肌肉和消除疲勞的運動員食品、嬰幼兒及老年人保健食品、促進脂肪代謝的減肥食品、酸性蛋白飲料和用作促進微生物生長、代謝的發酵促進劑等。

高F值寡肽即是由動、植物蛋白酶解后製得的具有高支鏈、低芳香族氨基酸組成的寡肽，以低苯丙氨酸寡肽為代表，具有獨特的生理功能。F值是指支鏈氨基酸（BCAA）與芳香族氨基酸（AAA）的摩爾比值。

1976年，Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和鏈霉蛋白酶從魚蛋白和大豆分離蛋白酶解中製得含低苯丙氨酸的寡肽混合物，產率分別為69.3%和60.9%，苯丙氨酸含量分別為0.05%和0.23%。1982年，Nakhost等人用α－胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A酶解大豆蛋白，也製得相似的產物。1986年，Soichi等人進行了多種酶分別酶解乳清蛋白製取低苯丙氨酸寡肽的多種工藝、方法試驗，結果以胃蛋白酶－鏈霉蛋白酶兩步水解法為佳，產品得率為81.0%、苯丙氨酸含量為0.30%。1991年，Shinya等人用嗜鹼蛋白酶和肌動蛋白酶水解玉米醇溶蛋白，製取了無苦味高F值寡肽，產率為56.0%，F值20.00，AAA含量為1.86%。

1996年，西班牙的Bautista等人用肌動蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花濃縮蛋白，製取高F值寡肽，產率為24.8%，F值為20.47，AAA含量為1.01%。王梅也在1992年首次採用鹼性蛋白酶和木瓜蛋白酶降解玉米黃粉；成功地研製出高F值寡肽混合物，產率為7.9%，F值為31.00，AAA含量為0.06%，完全符合高F值製劑的要求，為解決玉米濕法澱粉廠副產品──黃粉的綜合利用開創了新路子。

高F值寡肽具有消除或減輕肝性腦病癥狀、改善肝功能和改善多種病人蛋白質營養失常狀態及抗疲勞等功能，除可製作治療肝疾藥品外，還可廣泛用作保肝、護肝功能食品，燒傷、外科手術、膿毒血症等高付出病人及消化酶缺乏患者的蛋白營養食品和腸道營養劑，高強度勞動者和運動員食品營養強化劑等。

谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸經肽鍵縮合而成的活性三肽，廣泛存在於動物肝臟、血液、酵母和小麥胚芽中，各種蔬菜等植物組織中也有少量分佈。谷胱甘肽具有獨特的生理功能，被稱為長壽因子和抗衰老因子。日本在50年代開始研製並應用於食品，現已在食品加工領域得到廣泛應用。我國對谷胱甘肽的研究尚處於起步階段。

谷胱甘肽的生產方法主要有溶劑萃取法、化學合成法、微生物發酵法和酶合成法等4種，其中利用微生物細胞或酶生物合成谷胱甘肽極具發展潛力，即以酵母發酵法生產為主。

由於谷胱甘肽分子有一個特異的γ－肽鍵，決定了它在人機體中的許多重要生理功能，如蛋白質和核糖核酸的合成、氧及營養物質的運輸、內源酶的活力、代謝和細胞保護、參與體內三羧酸循環及糖代謝，具有抗氧化、抗疲勞、抗衰老、清除體內過多自由基、解毒護肝、預防糖尿病和癌症等功效，因此而成為機體防禦功能肽的代表。谷胱甘肽除可在臨床上用作治療眼角膜疾病，解除丙烯酯、氟化物、重金屬、一氧化碳、有機溶劑等中毒癥狀的解毒藥物外，還可用於運動營養食品和功能食品添加劑等。