超高壓技術(shù)在蛋白質(zhì)改性和活性肽制備中的應(yīng)用研究進(jìn)展

陳夢婷，鄭昌亮，汪 蘭，孫智達(dá)，謝筆鈞，石 柳，丁安子，熊光權(quán)，喬 宇，李 新，吳文錦,*

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430064；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070）

作為新型功能性食品的潛在來源，生物活性肽等生物活性化合物引起了眾多研究者的興趣。生物活性肽是一種對身體功能有積極影響并可能影響健康的特定氨基酸片段，是由幾個(gè)至十幾個(gè)氨基酸通過共價(jià)鍵（也稱為酰胺鍵或肽鍵）連接而成的有機(jī)物質(zhì)，雖然不同分子片段的復(fù)雜程度有所差異，但生物活性肽的分子質(zhì)量都在6 000 Da以下[1]。生物活性肽可以是天然來源的，也可以是蛋白質(zhì)片段中的特定氨基酸序列，其在親本蛋白質(zhì)的序列中是無活性的，但是通過不同技術(shù)釋放后可以呈現(xiàn)出不同的活性。生物活性肽和蛋白質(zhì)在生物體的代謝功能中能展現(xiàn)出優(yōu)異的類激素或藥物活性，從而在人體健康方面發(fā)揮積極作用。根據(jù)生物活性的差異生物活性肽可以分為抗高血壓肽、抗氧化肽、抗血栓肽、降膽固醇肽、降血壓肽、抗菌肽、免疫調(diào)節(jié)肽、細(xì)胞調(diào)節(jié)肽、礦物質(zhì)結(jié)合肽等[2]。

從植物、動(dòng)物等原料中獲得蛋白質(zhì)是蛋白質(zhì)工程的難點(diǎn)之一，加上蛋白質(zhì)分子大多擁有復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)[3]，這使得蛋白質(zhì)在向生物活性肽的轉(zhuǎn)化過程中存在阻礙。為了解決這些難點(diǎn)，眾多研究者正致力于優(yōu)化樣品制備的條件，如優(yōu)化蛋白質(zhì)酶消化的溫度、時(shí)間、pH值；聯(lián)合使用多種蛋白酶消化、添加有機(jī)溶劑等[4]。除此之外，研究者越來越關(guān)注使用新技術(shù)，如超高壓、超聲波、脈沖電場、微波輔助萃取和亞臨界水水解等[5]以輔助制備生物活性肽。

超高壓處理也被稱為高壓處理或高壓靜壓處理，是一種非熱加工技術(shù)[6]。近年來，超高壓技術(shù)在食品工業(yè)中得到更廣泛的應(yīng)用（圖1），研究證明，將超高壓技術(shù)應(yīng)用于蛋白質(zhì)改性和生物活性肽制備，能有效解決蛋白質(zhì)提取、活性肽制備及應(yīng)用上的困難。本文重點(diǎn)綜述超高壓技術(shù)在肽和蛋白質(zhì)的提取、消化、生成等方面的應(yīng)用，還概述生物活性肽的類型、來源和生物活性，以期為深入應(yīng)用超高壓技術(shù)輔助蛋白質(zhì)改性和活性肽制備提供理論依據(jù)。

圖1 超高壓技術(shù)在食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用[5]Fig.1 Application of ultra-high pressure in food processing[5]

1 生物活性肽

食品中存在的大量營養(yǎng)素中，肽和蛋白質(zhì)扮演著重要的角色，它們不僅可以作為能量來源和氨基酸來源，一些肽還表現(xiàn)出獨(dú)特的生物活性。

生物活性肽一般以植物、動(dòng)物或海洋生物為原料，再通過一定的技術(shù)制備獲得。植物原料如谷物（小麥、大麥、大米、黑麥、燕麥、小米、高粱和玉米）、大豆、蘑菇、南瓜和莧菜等都是優(yōu)質(zhì)的生物活性肽來源。其中，小麥和大麥的谷物蛋白極具多樣性且具有最豐富的潛在生物活性[7]。牛乳、雞蛋和肉類等動(dòng)物來源的原料也是制備活性肽的優(yōu)質(zhì)來源[8]，除此之外動(dòng)物的副產(chǎn)品也常被作為制備活性肽的原料，牛乳奶酪和乳制品是生物活性肽的主要來源[9]。近年來，海洋生物資源成為了藥物研究和保健品應(yīng)用中新型活性成分的重要來源。一方面，研究證實(shí)，海水魚蛋白水解物及其肽具有優(yōu)越的生物活性；另一方面，由海洋生物（被囊動(dòng)物、海綿、軟珊瑚、海兔、裸鰓類動(dòng)物、苔蘚蟲、海蛞蝓、被囊類動(dòng)物、海綿、軟體動(dòng)物）制備的活性肽具有一系列生物活性（如酶抑制、免疫調(diào)節(jié)、抗菌、抗氧化、抗血栓、降膽固醇和抗高血壓等）[10]。多肽及其用途的變革如圖2所示。

圖2 多肽及其用途的變革[11]Fig.2 Changes in peptides and their purposes[11]

生物活性肽的制備方法主要有化學(xué)提取法、微生物發(fā)酵法、生物合成法和酶解法[11]，4 種提取方法的優(yōu)缺點(diǎn)如圖3所示。

圖3 生物活性肽制備方法的優(yōu)缺點(diǎn)[11]Fig.3 Advantages and disadvantages of bioactive peptide preparation methods[11]

2 超高壓技術(shù)的作用原理

食品原料打包后置于盛滿水的壓力作用腔內(nèi)，利用水作為傳壓介質(zhì)，樣品在高壓作用腔內(nèi)受到100～1 000 MPa壓力[12]。如圖4所示，食品原料在超高壓技術(shù)處理工程中，某些性質(zhì)發(fā)生改變主要?dú)w因于2 個(gè)機(jī)制——帕斯卡原理和勒夏特列原理[13]。帕斯卡原理指相同的壓力會(huì)立即且均等地施加給食品物料，與傳統(tǒng)的熱處理工藝相比，超高壓技術(shù)能保證食品的質(zhì)地、形狀、色澤，還能保證食品的風(fēng)味和營養(yǎng)特性；勒夏特列原理指在超高壓處理過程中，食品物料會(huì)隨著壓力的方向發(fā)生移動(dòng)，其體積減小，食品體系的平衡和體積變化速率、分子構(gòu)象都發(fā)生一定程度的改變。

圖4 超高壓技術(shù)的作用原理Fig.4 Working principle of ultra-high pressure

3 超高壓技術(shù)的應(yīng)用

超高壓處理是一個(gè)瞬時(shí)過程，通過水這個(gè)壓力傳遞介質(zhì)，影響蛋白質(zhì)的二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)，快速破壞蛋白質(zhì)的共價(jià)鍵，蛋白質(zhì)肽鏈折疊改變，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而達(dá)到不同的應(yīng)用目的[14]。不同壓力對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有不同程度的影響，研究表明，在不超過150 MPa的壓力條件下使低聚蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解離，分子體積減小，有時(shí)蛋白質(zhì)體積變化很大；當(dāng)壓力超過150 MPa時(shí)，會(huì)促使蛋白質(zhì)伸展，并能使解離的低聚體亞基再發(fā)生聚合[15]。近年來，眾多學(xué)者致力于研究超高壓等新技術(shù)制備活性肽及其下游產(chǎn)品（合成肽）。超高壓技術(shù)在蛋白質(zhì)和活性肽領(lǐng)域的應(yīng)用如圖5所示。值得注意的是，眾多研究表明，較長處理時(shí)間的過高壓力處理會(huì)產(chǎn)生高溫和高壓條件，使蛋白質(zhì)或肽的一級(jí)序列發(fā)生改變，其狀態(tài)將不利于后續(xù)工作。因此，后期研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注超高壓處理?xiàng)l件的優(yōu)化。

圖5 超高壓技術(shù)在蛋白質(zhì)改性、消化和活性肽分離提取領(lǐng)域的應(yīng)用Fig.5 Application of ultra-high pressure in modification and digestion of proteins as well as separation and extraction of peptides

3.1 超高壓技術(shù)在蛋白質(zhì)改性中的應(yīng)用

蛋白質(zhì)改性是蛋白質(zhì)工程中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，超高壓可以解離非共價(jià)鍵、離子鍵、疏水鍵和氫鍵，從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，壓力的變化會(huì)引起蛋白質(zhì)的局部或整體變化，并最終通過改變穩(wěn)定天然蛋白質(zhì)折疊構(gòu)象的相互作用而導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生變性（圖6），從而達(dá)到蛋白質(zhì)改性的目的[16]。超高壓處理對蛋白質(zhì)改性作用主要體現(xiàn)在對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、水合性質(zhì)（溶解性、持水性）、表面性質(zhì)（乳化性、起泡性）、流體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)（凝膠性）的影響。

圖6 壓力誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性的機(jī)理示意圖Fig.6 Schematic diagram of the mechanism of pressure-induced protein denaturation

3.1.1 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

超高壓主要會(huì)對蛋白質(zhì)的二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的影響，對蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)影響不顯著[17]。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成蛋白質(zhì)肽鏈的氨基酸殘基的線形排列順序，有時(shí)也稱為殘基的序列。氨基酸序列決定了蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)，由于酰胺鍵是共價(jià)鍵，因此壓力對其影響小。蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈上主鏈骨架中各個(gè)肽段所形成的規(guī)則或無規(guī)則構(gòu)象，包括α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲，其間靠羰基和氨基之間形成的氫鍵來穩(wěn)定，氫鍵是非共價(jià)鍵，壓力很容易對其產(chǎn)生影響。鞏雪等[18]研究100、200、300 MPa壓力對扇貝肌結(jié)構(gòu)影響，結(jié)果表明，與常壓處理組相比，隨著壓力的增加，肌蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了比較明顯的變化：α-螺旋結(jié)構(gòu)含量下降，β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)的含量逐漸增加；林素麗[19]在100～500 MPa的壓力下處理米糠蛋白10 min，圓二色光譜分析結(jié)果表明，處理后的米糠蛋白中α-螺旋結(jié)構(gòu)含量增多。二者研究結(jié)果的差異可能緣于蛋白質(zhì)來源不同，可以明確的是超高壓對蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)有明顯的影響，而壓力對不同來源蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響存在差異。蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是指二級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)其線性多肽鏈進(jìn)一步折疊成為緊密結(jié)構(gòu)時(shí)的三維空間排列，當(dāng)具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)亞基之間通過非共價(jià)鍵締合后就形成蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。內(nèi)源熒光強(qiáng)度、表面疏水性、活性巰基含量能反映蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，研究表明，隨著超高壓處理壓力的增大，表面疏水性、活性巰基含量升高，相對內(nèi)源熒光強(qiáng)度也發(fā)生變化，這表明蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)在壓力作用下發(fā)生改變。蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)主要通過疏水相互作用來穩(wěn)定，疏水相互作用對壓力十分敏感，100～200 MPa的壓力能分解蛋白質(zhì)低聚物，同時(shí)使蛋白質(zhì)的體積變小，即超高壓處理會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)解聚，并破壞連接的多肽鏈之間的疏水鍵，導(dǎo)致多肽鏈分離。

3.1.2 水合性質(zhì)

蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)指的是蛋白質(zhì)分子中極性基團(tuán)或肽鍵與水分子相互結(jié)合的性質(zhì)，其通過蛋白質(zhì)的肽鍵（偶極-偶極或氫鍵）或氨基酸側(cè)鏈（離子的極性甚至非極性基團(tuán)）同水分子之間的相互作用來實(shí)現(xiàn)[20]。研究證明，超高壓處理會(huì)破壞蛋白質(zhì)中非共價(jià)鍵的平衡并暴露二硫鍵、疏水基團(tuán)和其他官能團(tuán)，這些官能團(tuán)可以拉伸蛋白質(zhì)分子并影響蛋白質(zhì)的水合性質(zhì)。隨處理壓力的增加，一般而言，當(dāng)超高壓的作用壓力在0～600 MPa時(shí)，隨處理壓力的增加，蛋白質(zhì)溶解性呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢[21]，但蛋白種類的差異和蛋白所處的環(huán)境會(huì)影響其溶解性，黃薇[22]研究發(fā)現(xiàn)，利用200、400、600 MPa壓力處理小麥蛋白時(shí)，隨著作用壓力的上升，面筋蛋白和麥醇溶蛋白的溶解性下降，但麥谷蛋白的溶解性則升高；戴彩霞等[23]研究結(jié)果表明，200、400、600 MPa的壓力處理菜籽蛋白時(shí)，pH 9下菜籽蛋白的溶解性（71.23%）最好。Cao Baiying等[24]利用高靜水壓處理從松子中提取的蛋白質(zhì)，結(jié)果表明當(dāng)壓力在400 MPa時(shí)，球蛋白的持水能力從2.33 g/g增加到3.43 g/g。值得注意的是，蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和組成的差異會(huì)使壓力對蛋白質(zhì)分子的持水能力的影響存在差異，黃薇[22]研究發(fā)現(xiàn)，與未處理的樣品相比，200 MPa壓力處理面筋蛋白的持水性下降，但是分別使用400、600 MPa壓力處理后，面筋蛋白的持水性無顯著性變化；麥醇溶蛋白的持水性隨壓力的增加而上升，麥谷蛋白經(jīng)200、400 MPa高壓處理后持水性下降，但當(dāng)作用壓力提升到600 MPa時(shí)，麥谷蛋白的持水性增加。

3.1.3 表面性質(zhì)

蛋白質(zhì)是兩親分子，它能自發(fā)地遷移到空氣-水界面或油-水界面，這便是蛋白質(zhì)的表面性質(zhì)，乳化性和起泡性是典型的表面性質(zhì)[25]。蛋白質(zhì)乳化作用最重要的特征是其能夠向油-水界面擴(kuò)散和在界面的吸附能力。起泡性通常是氣泡在連續(xù)的液相或含可溶性表面活性劑的半固相中形成的分散體系。周一鳴等[26]研究結(jié)果表明：與未處理的樣品相比，當(dāng)利用500 MPa壓力作用于蕎麥蛋白30 min時(shí)，乳化性（67.3 m2/g）、起泡性（91.5%）分別提高了33.0%、16.1%。吳溪[27]發(fā)現(xiàn)當(dāng)壓力作用于大豆分離蛋白時(shí)，大豆分離蛋白發(fā)生聚集，使蛋白的黏度和表面張力提升，大豆分離蛋白的起泡性得以提升，另一方面，壓力使疏水基團(tuán)暴露，蛋白質(zhì)分子的表面柔順性增強(qiáng)，分子間的聚集速率加快，蛋白的起泡能力也增強(qiáng)；乳化能力的提高則歸因于超高壓破壞蛋白質(zhì)分子內(nèi)部疏水相互作用，使得蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變。有研究發(fā)現(xiàn)超高壓處理時(shí)間對蛋白質(zhì)的表面性質(zhì)影響不顯著，但蛋白質(zhì)所處的溶液pH值會(huì)明顯影響其表面性質(zhì)[28]，在堿性環(huán)境中進(jìn)行壓力處理能增強(qiáng)蛋白質(zhì)的起泡性，在酸性環(huán)境中壓力處理能增強(qiáng)泡沫穩(wěn)定性。

3.1.4 流體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)

流體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)包括彈性、黏度、黏附性、內(nèi)聚性、咀嚼性、凝膠性等，這些性質(zhì)通常與蛋白質(zhì)的大小、形狀和柔順性有關(guān)。此處著重介紹超高壓對蛋白質(zhì)凝膠特性的影響。變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的過程成為凝膠作用，凝膠是一種介于固體和液體之間的中間相，實(shí)質(zhì)上是非穩(wěn)態(tài)流體的一種稀釋體系。凝膠通常與疏水相互作用的吸引和靜電排斥作用之間的平衡有關(guān)，這兩種力決定了蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用和蛋白質(zhì)-溶劑相互作用[29]。王炳智[30]研究100～400 MPa壓力對小麥面筋蛋白的凝膠特性的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用300 MPa高壓處理小麥面筋蛋白時(shí)，凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值（（93.80±1.93）g），這是因?yàn)槌邏禾幚硎沟鞍踪|(zhì)分子結(jié)構(gòu)展開，分子間疏水相互作用增強(qiáng)，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，凝膠強(qiáng)度增加；當(dāng)作用壓力增加至400 MPa時(shí)，蛋白質(zhì)分子發(fā)生部分聚集，蛋白質(zhì)分子間的相互作用降低，凝膠強(qiáng)度下降。此外，超高壓處理還可以暴露蛋白質(zhì)分子內(nèi)的巰基，從而促進(jìn)二硫鍵的形成，疏水基團(tuán)和二硫鍵的存在可以加強(qiáng)分子間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)不可逆凝膠的形成[31]。Lu Wangwei等[32]在0～400 MPa 壓力處理15 min的條件下制備羅非魚魚糜凝膠，發(fā)現(xiàn)超高壓處理的魚糜凝膠致密而柔韌，拉曼光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了二硫鍵在羅非魚魚糜凝膠的形成中起重要作用。

3.2 超高壓技術(shù)在蛋白質(zhì)消化中的應(yīng)用

一般來說，蛋白質(zhì)消化是使用蛋白水解酶或酸水解蛋白質(zhì)，食品中常見的水解蛋白酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶和嗜熱菌蛋白酶[33]，蛋白質(zhì)消化是利用蛋白質(zhì)制備生物活性肽的重要步驟。但是，利用蛋白酶或酸水解蛋白質(zhì)前需要消耗較長的時(shí)間來對樣品進(jìn)行前處理，除此之外，由于蛋白質(zhì)的基質(zhì)異質(zhì)性，消化過程很難重復(fù)統(tǒng)一，因此蛋白質(zhì)的消化是多肽制備過程中的主要瓶頸之一。在蛋白質(zhì)消化前對其進(jìn)行處理能提高消化效率，超高壓是常見前處理方式之一，此外亞臨界水水解、微波、超聲波也是現(xiàn)階段研究常用的新興前處理方式[34]。超高壓對蛋白質(zhì)的消化起促進(jìn)作用歸因于：壓力使蛋白質(zhì)分子間和分子內(nèi)二硫鍵和疏水鍵的重排；壓力誘導(dǎo)裂解位點(diǎn)暴露，蛋白質(zhì)去折疊的程度增加，天然蛋白質(zhì)有著復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，經(jīng)超高壓處理后，酶與蛋白質(zhì)分子接觸位點(diǎn)數(shù)量增加，蛋白質(zhì)消化率得以提高。Franck等[34]使用不同超高壓（100、300 MPa）分別預(yù)處理亞麻籽蛋白5、10 min后，利用胰蛋白酶對亞麻籽蛋白進(jìn)行水解，結(jié)果表明：300 MPa壓力下處理會(huì)導(dǎo)致亞麻籽蛋白結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定程度提高，超高壓處理均能增加500～1 500 Da肽的相對豐度，在300 MPa下處理5 min和10 min，亞麻籽蛋白水解物的抗氧化活性分別提高了39%和55%。然而，也有研究表明，當(dāng)施加的壓力高達(dá)400～500 MPa時(shí)，蛋白質(zhì)會(huì)因聚集而導(dǎo)致后續(xù)消化得到的活性肽含量降低。Chao Dongfang等[35]研究發(fā)現(xiàn)利用200 MPa預(yù)處理豌豆分離蛋白時(shí)，蛋白質(zhì)去折疊層度和疏水基團(tuán)的暴露量增多，對血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（angiotensin converting enzyme，ACE）抑制肽的釋放有促進(jìn)作用，但是當(dāng)壓力提升到400、600 MPa時(shí)，高壓預(yù)處理對ACE抑制肽的釋放產(chǎn)生了相反的效果。此外，超高壓處理后蛋白質(zhì)消化性的增強(qiáng)也歸因于壓力作用下蛋白質(zhì)對酶或?qū)Φ孜?酶相互作用效果增強(qiáng)，相互接觸更緊密[36]。

3.3 超高壓技術(shù)在肽的分離/提取中的應(yīng)用

目前超高壓技術(shù)已被應(yīng)用于不同來源蛋白質(zhì)生物活性肽的分離提?。ū?），這些蛋白質(zhì)基質(zhì)包括亞麻籽蛋白[34]、卵清蛋白[37]、扁豆蛋白[6]、大豆分離蛋白[38]、甘薯蛋白[39-40]、蘑菇腳蛋白[41]、β-乳球蛋白[42]、黑豆蛋白[43]、酪蛋白[44]、羅非魚蛋白[45]等。Boukil等[46]利用400～600 MPa的壓力處理β-乳球蛋白，處理后β-乳球蛋白的構(gòu)象發(fā)生變化，疏水基團(tuán)暴露，游離巰基的反應(yīng)活性增加，胰蛋白酶水解提高了生物活性肽的產(chǎn)量；Al-Ruwaih等[47]發(fā)現(xiàn)高壓處理（300～600 MPa、15 min）菜豆蛋白有助于其被堿性蛋白酶水解，水解產(chǎn)物的抗氧化活性顯著提高。因此，超高壓處理對肽的分離、提取有積極促進(jìn)作用。

表1 超高壓處理在生物活性肽分離提取中的應(yīng)用Table 1 Applications of ultra-high pressure in separation and extraction of bioactive peptides

3.4 超高壓技術(shù)在抗氧化肽制備中的應(yīng)用

過量的自由基會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激效應(yīng)，這可能會(huì)降低高脂食物的品質(zhì)，縮短食物的保質(zhì)期，同時(shí)氧化損傷可能引起多種慢性疾病，如糖尿病、阿爾茨海默病、關(guān)節(jié)炎、心臟病和癌癥等。抗氧化肽的潛在作用機(jī)制主要包括清除氧自由基、螯合金屬離子、抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)、激活機(jī)體的抗氧化防御系統(tǒng)[11]。抗氧化肽的來源包括鷹嘴豆[48]、乳清蛋白[49]、小麥面筋蛋白[50]、亞麻籽蛋白[34]、扁豆蛋白[6]、甘薯蛋白[39]、β-乳球蛋白[42]、酪蛋白[44]等。一般來說，這些多肽可以通過原料蛋白酶解制備，常用酶的來源包括微生物源（堿性蛋白酶、中性蛋白酶和風(fēng)味酶）、動(dòng)物源（胃蛋白酶和胰蛋白酶）和植物源（菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶）。龐佳坤[49]使用超高壓預(yù)處理來提高乳清蛋白蛋白的分解，以產(chǎn)生抗氧化肽，400 MPa超高壓處理處理30 min對乳清蛋白二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)的影響最顯著，得到抗氧化肽的2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)陽離子自由基清除率達(dá)到65.18%。盛小波[51]研究了超高壓處理對乳清蛋白水解抗氧化活性的影響，結(jié)果表明300 MPa超高壓處理30 min時(shí)，乳清蛋白的水解度達(dá)30.33%，所得乳清蛋白肽中分子質(zhì)量低于3 kDa的組分III抗氧化活性較強(qiáng)。李艷紅[48]研究發(fā)現(xiàn)超高壓處理壓力顯著影響抗氧化肽的釋放，100～200 MPa壓力處理對鷹嘴豆蛋白水解程度無顯著影響，當(dāng)壓力上升到300 MPa時(shí)可提高酶解速率，但當(dāng)壓力增加至400～600 MPa時(shí)酶解速率降低。以上研究表明，一定的超高壓處理壓力和作用時(shí)間對抗氧化肽的制備具有積極影響，但具體的制備工藝需要優(yōu)化。

4 結(jié) 語

蛋白質(zhì)和生物活性多肽具有豐富的功能性質(zhì)以及與人體健康相關(guān)的多種生物活性，已受到廣泛的關(guān)注，然而，生物活性多肽的商業(yè)化開發(fā)仍然具有挑戰(zhàn)性。最近的研究表明，一方面，超高壓可以對蛋白質(zhì)進(jìn)行改性，以改善蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)；另一方面，超高壓可以促進(jìn)生物活性多肽的產(chǎn)生，超高壓處理后的蛋白質(zhì)能夠更高效地轉(zhuǎn)化成生物活性多肽。綜上所述，超高壓技術(shù)是一種蛋白質(zhì)改性和制備生物活性多肽的可行技術(shù)。未來還需要更多的研究，以促進(jìn)超高壓技術(shù)在蛋白質(zhì)和多肽領(lǐng)域的應(yīng)用。