２０１２年第８期 粮食与油脂 ４９ 小 ｒ＝： 粮豆蛋白多肽研究进展 刘洁，吴欣欣，郭兴凤 （河南工业大学粮油食品学院， 河南郑州４５０００１） 摘要：小宗粮豆是我国传统粮食作物，富含蛋白质、脂类、纤维素及低聚糖、多酚类等多种营养和 功能性成分。目前，我国有关小宗粮豆深；Ｏｉ￣．Ｘ－ＹＬ综合利用研究很少，该文综述国内外小宗粮豆多 肽生物活性研究现状及存在问题。 关键词：小宗粮豆；多肽；肽生物活性 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ｆｒｏｍ ｍｉｎｏｒ ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐｓ ＬＩＵ Ｊｉｅ，ＷＵ Ｘｉｎ－ｘｉｎ，ＧＵＯ Ｘｉｎｇ－ｆｅｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００１，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｎｏｒ ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐｓ ａｒｅ ｃｈｉｎｅｓｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｒｏｐｓ，ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎｓ，ｌｉｐｉｄｓ，ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ， ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌｓ，ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ｍｉｎｏｒ ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐｓ ａｒｅ ａｌｗａｙｓ ｐｒｉｍａｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｅｐ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｏｒ ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐｓ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｆｅｗ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｏｆ ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ ｍｉｎｏｒ ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐｓ ａｎｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｎｏｒ ｇｒａｉｎ ｃｒｏｐ；ｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ；ｐｅｐｔｉｄｅ ｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ 中图分类号：ＴＱ９３６．１＋６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ｏ０８—９５７８（２０１２）０８一ｏ０４９—０３ 小宗粮豆系指除水稻、小麦、玉米和大豆等大宗 １ ｈ、木瓜蛋白酶水解２ ｈ、复合风味蛋白酶水解３ ｈ得 粮豆外的小品种粮食与豆类总称，包括谷子、高梁、糜 到多肽。另外，荞麦蛋白经超声波预处理，能提高荞 子、荞麦、燕麦、青稞、薏苡、芸豆、绿豆、蚕豆、豌豆、小 麦多肽得率及水解度。水解度为２５％时，荞麦蛋白酶 豆和扁豆等作物…。小宗粮豆是我国传统粮食作物， 解物抗氧化活性明显高于对照组（生育酚）。Ｔａｎｇ等 种植历史悠久，大多种植在中西部边远贫困地区，是 认为，在高水解度条件下，蛋白质一多元酚复合物能 该地区重要食物和经济来源。小宗粮豆营养丰富，含 水解为低分子多肽和多元酚，多元酚使养麦蛋白酶解 有大量蛋白质、脂类、纤维素、维生素、矿物质及低聚 物抗氧化能力更强。研究发现，养麦多肽抗氧化活性 糖、黄酮类、多酚类等多种功能性成分 。因此，小宗 明显优于荞麦蛋白；并测得荞麦抗氧化肽相对分子量 粮豆既可作为传统粮食，又可作为保健食品，预治多 均小于２ ３００ 。用液相色谱一质谱联用（ＬＣ－ＭＳ） 种疾病。 测得荞麦蛋白抗氧化肽氨基酸序列主要为Ｔｒｐ—Ｐｒｏ— 据不完全统计，我国现小宗粮豆总产量约占全国 Ｌｅｕ，Ｖａｌ—Ｐｒｏ—Ｔｒｐ和Ｖａｌ—Ｐｈｅ—Ｐｒｏ—Ｔｒｐ 。经对苦荞 粮食总量５％。我国由于缺乏合适加工设备和技术， 麦活性肽氨基酸组成分析，得出该肽由ｌ７种氨基酸组 对小宗粮豆只能进行初加工而不能进一步精深加工 成，其中含有七种人体必需氨基酸，分别为Ｐｈｅ、Ｖａｌ、 和综合利用，难以满足国内外市场对小宗粮豆食品需 Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、ｌｉｅ、Ｌｅｕ、Ｍｅｔ 。 求；且对已加工品种、加工副产物也未能进行充分利 荞麦多肽除具有抗氧化能力外，还能有效抑制体 用，对其活性多肽研究则就更少，相关研究有待深入。 外脂质过氧化反应发生、保护细胞和组织生理功能。 本文介绍几种常见小宗粮豆生物活性多肽开发 通过动物实验表明，荞麦多肽能对四氧嘧啶所致糖尿 研究现状，以期为小宗粮豆综合开发利用提供参考。 病具降血糖作用ｎ叫。另外，荞麦多肽有抑制血管紧张 １荞麦 素转化酶（ＡＣＥ）活性能力，用碱性蛋白酶、中性蛋白 荞麦（Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍ）属蓼科荞麦属，分 酶和复合蛋白酶联合水解制备ＡＣＥ抑制肽，该肽对 为普通荞麦（甜荞）和鞑靼荞麦（苦荞）ｂ ，其营养丰富， ＡＣＥ抑制率高达９０．５５％… 。 含有大量蛋白质、纤维素、淀粉、维生素和矿物质等； ２燕麦 具有较高药用价值，能预治高血压、糖尿病、冠心病等 燕麦（Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）主要产于我国内蒙古、河 症，因此荞麦被美誉为“三降食品”Ｈ 。 北、山西等地区，其营养丰富，蛋白质含量高，并富含 李红敏等ｂ 分别采用五种蛋白酶酶解苦荞麦蛋 维生素、酚类等多种功能性成分，具抗氧化、降血压、 白制备荞麦多肽，并研究荞麦多肽抗氧化活性。发现 降血脂和降血糖等多种生理功能ｎ 。 荞麦多肽抗氧化活性高低与蛋白酶类型和酶解时间 徐建国等 通过实验优化天然燕麦肽制取条件， 有关；其中复合酶（Ｐｒｏｔａｍｅｘ）水解２ ｈ得到荞麦多 在液料比１６：１（ｍｌ／ｇ）、提取时间７２ ｍｉｎ、提取温度 肽抗氧化活性最强，碱性蛋白酶（Ａｌｃａｌａｓｅ）水解１ ｈ ３４℃条件下，天然燕麦肽得率最高。燕麦多肽相对分 得到荞麦多肽次之，之后依次分别是中性蛋白酶水解 子质量分布在１４２￣２１ ２８１之间，其中８７．４５％分布在 收稿日期：２０１２—０７—０９ 作者简介：刘洁（１９８８￣），女，硕士研究生，研究方向为粮食、油脂与植物蛋白工程。 ５０ 粮食与油脂 ５：黑显 ２０１２年第８期 １４２～１ ４１３之间 。燕麦麸皮蛋白酶解物具有抗氧 化能力，分别用三种不同酶（ 淀粉酶，戊聚糖复合酶 和淀粉转葡糖苷酶）对燕麦麸皮进行前处理，再用碱 性蛋白酶酶解燕麦麸皮蛋白，发现经戊聚糖复合酶前 处理燕麦麸皮蛋白酶解物抗氧化能力最好ｎ钔。此外， 燕麦蛋白经Ａｌｃａｌａｓｅ酶酶解、活性炭脱色、大孔吸附树 脂脱盐和分级纯化，能得到具抑制ＡＣＥ活性多肽；再 经凝胶色谱柱进一步分离纯化，得到四个组分，其中 第四组分抑制ＡＣＥ活性最高，抑制率达９５．６％“ 。 通过基质辅助激光解析电离飞行时间串联质谱 （ＭＡＬＤＩ—ＴＯＦ—ＭＳ）测得燕麦蛋白ＡＣＥ抑制肽氨基 黑豆（Ｇｌｙｃｉｎｅ脚觚Ｖ；ａｒ）又称黑大豆，属高蛋白低 脂肪型大豆，其蛋白含量高达５０％左右，素有植物蛋 白之王之称吃 ，是一种极具开发潜力优质蛋白资源。 然而，黑豆蛋白分子因高度压缩折叠、质硬不易消化， 除少量药用外，主要作饲料之用 引；因此对黑豆蛋白 资源利用受到极大制约。 刘恩岐等眈引采用碱性蛋白酶酶解黑豆蛋白制 备多肽，酶解最佳条件为：底物浓度为每１００ ｍｌ黑 豆浆含３．７５ｇ蛋白质，酶一底物比为８ ０００ ｕ／ｇ、ｐＨ 值９．０、温度５０℃、酶解时间２．０ ｈ，经酶解后，水解度 酸序列为Ｇｌｕ—ＧＩｙ—Ｇｌｙ—ＴｙｒＡｒｇ 。若用超声波对 燕麦蛋白进行预处理，可极大缩短酶解时间，并使抑制 ＡＣＥ活性得以改善ｍ 。燕麦蛋白ＡＣＥ抑制肽也可 用酶膜反应器制备，为工业化生产提供理论依据 。 ３薏苡 薏苡（Ｃｏ＆ｌａｃｒｙｍａ－ｊｏｂｉ）为禾本科一年生或多年 生草本植物，其种子含大量蛋白质、脂肪、氨基酸、维 生素及镁、钾、钙等生物活性成分，是一种颇有营养价 值药食同源食品，素有保健滋补之王美誉¨ 。薏苡仁 具有抗肿瘤、提高免疫力、降血糖、降血压、抗病毒等功 效 叫。目前，大多薏苡用以制备医药品，如以薏苡为 原料制备抑制肺腺癌细胞的康莱特注射液已上市 ”。 目前，对薏苡蛋白多肽研究较少，将薏苡种子进 行分离纯化，得到一种抗真菌蛋白（相对分子质量约 为２８ ０００），该蛋白对链格孢霉（Ａｌｔｅｍａｒｉａ ａｌｔｅｒｎａｔｅ）、绿 色木霉（Ｔｎｃｈｏｄｅｒｍａｒｅｅｓｅｉ）和白腐菌（Ｐａｎｕｓ ｃｏｎｃｈａｔｕｓ） 三株丝状真菌均有显著抑制生长活性 。 ４绿豆 绿豆（Ｖｉｇｎａｒａｄ／ａｍ）又名青小豆，古名蒙豆、植豆，属 豆科豇豆属。．其含有丰富蛋白质、淀粉、矿物质、维生素 及人体必需氨基酸，其蛋白质含量达１９．５％￣３３．１％ 。 绿豆具清热解毒、消暑止渴、利尿消肿、解毒保肝等功 效，呈有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、调节免疫、降血脂、降 胆固醇等作用，因此具有良好食用和药用价值瞠 。然 而，目前我国对绿豆大多用于制取绿豆淀粉，而忽视对 绿豆蛋白利用，从而造成资源利用不合理。 李杨等 采用Ｐｒｏｔｅｘ一６Ｌ碱性蛋白酶酶解绿 豆分离蛋白制备多肽，以多肽得率为考察指标，应用 响应面分析，得出最优工艺条件：ｐＨ ９．３７、酶解温度 ５５℃、底物质量分数７．０％、加酶量５ ０００．０２ Ｕ／ｇ、酶解 时间４．７６ ｈ，在此条件下，多肽得率可达９１．３７％；并 测得多肽相对分子量多集中在１ ０００以下。同时还 发现，经酶解后对绿豆蛋白水解液功能特性（溶解度、 起泡性和乳化性）都得以很好改善 制。研究发现， 绿豆多肽能明显延长小鼠常压缺氧存活时间和亚硝 酸盐中毒后存活时间；能提高小鼠淋巴细胞增殖力、 脾脏生成抗体细胞数、半数溶血值及巨噬细胞吞噬能 力，从而提高小鼠免疫力 。与花生、大米分离蛋白 Ａｌｃａｌａｓｅ酶酶解物相比，绿豆蛋白酶解物具较强降血 压作用 。 为１０％，黑豆多肽得率达８５％。同时，研究发现，黑 豆蛋白酶解物体外抗氧化活性高低与选用蛋白酶有 关。相同酶解时间，不同蛋白酶酶解物，其体外抗氧 化活性由强到弱为：Ａｌｃａｌａｓｅ蛋白酶＞Ｎｅｕｔｒａｓｅ蛋白 酶＞Ｆｌａｖｏｕｒｚｙｍｅ风味蛋白酶 。采用ＤＰＰＨ・清除 法确定黑豆抗氧化肽相对分子量小于１ ０００ 。Ｋｉｍ 等¨”对黑豆蛋白酶解物进行分离纯化，得到一种能 抑制脂肪形成三肽，测得该三肽氨基酸序列为Ｉｌｅ— Ｇｌｎ－Ａｓｎ。 ６豌豆 豌豆（Ｐｉｓｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ Ｌｉｎｎ）俗称青豆、雪豆，属豆 科一年生或二年生草本植物，主要产于四川、河南、湖 北、江苏、青海等十多个省区。其种子富含蛋白质、纤 维素、矿物质及维生素，具有补肾、健脾胃、生津止渴、 抗菌消炎、增强新陈代谢等功效＂ ｑ引。目前，我国对 豌豆加工多侧重于制取豌豆淀粉，而未重视对豌豆蛋 白开发利用。 薛园园等 们分别采用中性蛋白酶、碱性蛋白 酶和风味蛋白酶酶解豌豆蛋白，得出风味蛋白酶酶解 豌豆蛋白水解度最高，为１４．５５％；其最佳酶解条件为： 温度４８．８℃、ｐＨ ６．２、酶与底物浓度比（Ｅ／Ｓ）４％、底 物浓度６．３４％、水解时间３．９ ｈ。将酶解后豌豆多肽经 阳离子交换色谱分离纯化，可得带阳离子抗氧化肽， 其抗氧化能力与阳离子性质有关Ｂ 。豌豆阳离子多 肽还具调节钙调素依赖型蛋白激酶ＩＩ（ＣａＭＫＩＩ）作 用，阳离子多肽与带阴离子钙调蛋白（ＣＡＭ）结合，抑 制ＣａＭＫ ＩＩ活性，能预防慢性疾病发生Ｂ 。另外，豌 豆蛋白多肽也能抑制ＡＣＥ活性，分别用碱性蛋白酶、 风味蛋白酶和木瓜蛋白酶酶解豌豆蛋白制备ＡＣＥ抑 制肽，发现经木瓜蛋白酶酶解得到ＡＣＥ抑制肽活性 最高，测得其相对分子质量约为４ ０００ 引。与豌豆硒 蛋白相比，硒蛋白经酶解作用后其抑瘤活性明显强于 非酶解硒蛋白抑瘤活性 刚。Ｓｗｉ￣ｔｅｃｋａ等 ”还发现， 豌豆蛋白酶解物还能调理肠道细菌，有益于人体健康。 ７蚕豆 蚕豆（Ｖｉｃｉａ Ｆａｂａ Ｌ）别名胡豆、南豆、扁豆、罗汉 豆，为豆科巢菜属一年生或越年生草本植物，主要产 于四川、重庆、湖南、湖北、陕西、山东等地 。其富含 蛋白质、纤维素、淀粉、维生素和矿物质等营养成分， 其中蛋白质质量分数达２５％￣３５％ 引。中医认为， ２０１２年第８期 粮食与油脂 蚕豆具止血、利尿、解毒、消肿之功效；且国外已有以 ［２０３金黎明，刘垠孜，赵晓蕾，等．薏苡仁有效成分研究进展［Ｊ］．安 蚕豆提取抗癌物质报道 。然而，我国对蚕豆利用仅 徽农业科学，２０１１，３９（１０）：５７３４． 蚕豆淀粉生产粉丝、粉皮等，而对蚕豆蛋白利用很少。 ［２１］吕品田，周坤，王亚珍，等．薏苡仁注射液（康莱特）联合顺铂对 人肺腺癌细胞Ａ５４９抑制作用及机制［Ｊ］．中成药，２０１１，３３（３）： 刘淳等¨， 用碱性蛋白酶酶解蚕豆蛋白，通过单 ３９３． 因素试验和正交试验优化工艺参数：酶解温度６０℃、 ［２２］顾薇，屠春燕，袁艳娟，等．中性蛋白酶酶解绿豆蛋白制备寡肽 底物质量分数３％、酶用量（Ｅ／Ｓ）８％、ｐＨ ９．０；在此条 的研究［Ｊ］．安徽农业科学，２００８，３６（３６）：ｌ６ｌ４Ｏ一１６１４１． 件下，蚕豆蛋白水解度最大达２１．６７％。另外，从蚕豆 （２３】李杨，江连洲，王梅，等．碱性蛋白酶酶解绿豆分离蛋白制备多 花中能分离出抗微生物活性多肽，该多肽对格兰氏阳 肽的工艺研究［Ｊ］．食品工业科技，２０１１，３２（１０）：３８４—３８７． 性菌和格兰氏阴性菌均有抑制作用；并测得该肽含有 ［２４３屠春燕，袁艳娟，徐娟，等．Ａｌｃａｌａｓｅ碱性蛋白酶酶解绿豆分离 ４７个氨基酸 。 蛋白制备小分子肽的工艺研究［Ｊ］．食品研究与开发，２００９，３０ （２）：２３—２７． ［参考文献］ ［２５ ３郭健，李延平．绿豆蛋白多肽对小鼠缺氧耐受力和免疫力提高 的研究［Ｊ］．食品与生物技术学报，２０１０，２９（５）：７１５—７１９． 【ｌ】刘宏，陈永红．我国小宗粮豆产需形势分析与发展思路［Ｊ］．农 ［２６】黎观红，施用晖，乐国伟．三种植物蛋白质酶解物对自发性高 业展望，２ｏ１２（４）：３６－３８． 血压大鼠降血压效应的比较［Ｊ］．营养学报，２００７，２９（６）：５９６． ［２］柴岩，冯佰利．中国小杂粮产业发展现状及对策【Ｊ］．干旱地区 ［２７１邵彪，汪少芸，叶秀云，等．黑豆中抗真菌蛋白的纯化及活性鉴 农业研究，２００３，２ｌ（３）：１４５—１５１． 定［Ｊ］＿福州大学学报（自然科学版），２００７，３５（６）：９４５—９４８． ［３］李红敏，周小理．养麦多肽的制备及其抗氧化活性的研究［ 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１－ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ｅｎｚｙｍｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｅｎｈａｎｃｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃｈｉｃｋｐｅａ ａｎｄ ｐｅａ ｐｒｏｔｅｉｎ ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ［Ｊ］＿Ｆｏｏｄ ｏｆｏａｔ ｂｒａｎ ｐｒｏｔｅｉｎ ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ［Ｊ］．Ｆｏｏｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２０１０，４３：１６４２－－１６４９． ２０１２，４６：６９—７４． ［４０１兰宁，徐朝斌．豌豆硒蛋白抑瘤活性的研究［Ｊ］．现代中西医结 ［１５３张晓平，赵世锋，蒋琼，等．酶解燕麦蛋白制备ＡＣＥ抑制肽的 合杂志，２００４，１３（２４）：３２５１． 研究［Ｊ］．食品科学，２００９，３０（１１）：ｌ８９—１９３． ［４１］Ｓｗｉ￣ｔｔｅｃｋａ Ｄ，Ｓｗｉ￣ｔｅｃｋｉ Ａ，Ｋｏｓｔｙｒａ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｐｅａ （１６ ３管骁，刘静，王立，等．高活性燕麦蛋白源ＡＣＥ抑制肽的制 ｐｒｏｔｅｉｎ ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓ ｏｎ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ—Ａｎ ｉｎ 备、纯化及结构鉴定［Ｊ］．高等学校化学学报，２００９，３０（１０）： ｖｉｒｔｏ ｓｔｕｄｙ［Ｊ】．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２０１０， １９９２—１９９６． １４０：２６３—２７０． ［１７ｌ马海乐，耿静静，骆琳，等．超声波预处理对燕麦蛋白制备ＡＣＥ （４２］阮秋菊．蚕豆中的生物活性成分研究进展［Ｊ］．山东食品发酵， 抑制肽的影响［Ｊ］．农业机械学报，２０１０，４１（９）：１３３—１３６． ２０１１（３）：４８—５２． ［１８１任清，张晓平．酶膜反应器制备燕麦蛋白质ＡＣＥ抑制肽的研 ［４３】刘淳，张海英，韩涛，等．Ａｌｃａｌａｓｅ碱性蛋白酶酶解蚕豆蛋白的 究［Ｊ］．中国食品学报，２０１１，ｌ１（４）：２３． 研究［Ｊ］．中国粮油学报，２０１１，２６（１２）：２９—３２． ［１９］李晨，白承之，李玉英，等．一种薏苡抗真菌蛋白的制备及抑菌 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