的应用及发展前景

安　毅1　张君文2

(11黑龙江省轻工科学研究院,哈尔滨150010;21乐能生物工程股份有限公司,哈尔滨150020)

摘　要:本文对采用微生物发酵技术生产的大豆蛋白活性肽,在功能性食品中的应用及发展前景进行了研究。结合产品的功能特性及在功能性食品中的应用,总结了近年来国内外的应用情况及发展前景。

关键词:大豆蛋白活性肽;功能性食品;应用;发展前景

　　中图分类号:TS214122　　　　文献标识码:B　　　　文章编号:1009-2765(2004)04-0027-03

　　大豆蛋白活性肽具有增强免疫功能、抑制癌细胞生成;抗衰老、预防心脑血管疾病;双向调节肠道环境、预防糖尿病和妇女更年期综合征等保健作用,这些功能已被人们广泛认识和应用。乐能生物工程股份有限公司采用微生物发酵技术生产的大豆蛋白活性肽,是通过微生物的生化反应将大豆球蛋白转化为小分子肽,在对小肽进行移接和重排的过程中,对某些苦味肽基团进行修饰和重组,消除产品苦味,并克服采用酶解法技术生产的大豆蛋白活性肽成本高、苦味大等缺点。由于这种大豆蛋白活性肽的分子量较小,具有容易吸收、运输速度快等优势。因此,既可以用于功能性食品和保健食品的开发生产,也可作为原料、添加剂或中间体,广泛应用于发酵、制药、食品、化妆品、饲料及植物营养剂等行业。

1　大豆蛋白活性肽的概念及功能性

111　概念

氨基酸彼此以酰胺键相互连接的化合物称作肽。一般来说,一种肽含有的氨基酸少于10个就被称为寡肽,超过10个的就称为多肽。普遍认为:分子量超过10000u的多肽即为蛋白质,多肽可从多种动植物蛋白中制取,按其原料划分的肽类有:植物蛋白肽和动物蛋白肽。其中又可细分为:大豆肽、乳肽、玉米肽、豌豆肽、丝蛋白肽、卵蛋白肽、水产肽、谷朊蛋白肽、花生肽等。我国目前应用的多肽,主要是从大豆蛋白中提取,统称大豆多肽。大豆多肽也称大豆蛋白活性肽,通常为2～15个氨基酸组成的肽类混合物,分子量在300～2000u之间。

乐能大豆蛋白活性肽具有易消化、快吸收的特点,其吸收速率比游离氨基酸或蛋白分子快234%。具有粘度低、溶解性强、热稳定性好、吸湿保湿性强,在高浓度下具有良好的流动性、低pH值和不发生沉淀等特点。

112　功能性

11211　对微生物发酵作用的促进功能:大豆蛋白活性肽具有促进微生物的生长繁殖和代谢的作用,可以促进细菌、霉菌、放线菌、酵母菌等菌类的繁殖。在面包中添加,能促进面包酵母的产气作用,使产品质地柔软、新鲜、体积增大、香气增加。

11212　促进矿物质吸收的功能:大豆蛋白活性肽可与钙、锌、铜、镁、铁等金属离子和微量元素形成络合物,保护一些金属离子和人体所必需的微量元素不被植酸、草酸、单宁所沉淀。可使微量元素处于良好的可溶状态,有利于被机体吸收。可显著促进钙、磷等矿物质和其它微量元素的吸收。大豆蛋白活性肽作为这些离子的载体,在补充矿物质的同时补充了优质蛋白质,起到提高机体免疫力、抗疲劳、快速恢复体力等保健作用。

11213　抗氧化功能:大豆蛋白活性肽含有被激活的组氨酸、酪氨酸和其它活性物质,可改善人体消化、吸收功能,并可在人体内捕捉和消除自由基,甲氧基和氧化物等,同时能与重金属离子产生螯合作用,消除毒性,使有害金属离子失去作用。

11214　低过敏原性的功能:大豆蛋白活性肽与人体中的抗原提示细胞中的免疫遗传因子I Q抗原相互作用,使T细胞、B细胞被活化,随即产生球蛋白E,球蛋白E 与过敏素结合,使过敏素失去作用。

11215　调整血糖浓度的功能:大豆蛋白活性肽对a-葡萄糖苷酶有缓慢抑制作用,能迅速分解体内葡萄糖。与其它碳水化合物和糖类一起使用时,不受胰岛素分泌量的影响,能起到抑制血糖急速上升的作用。

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2004年　大豆通报　第4期安毅等:大豆蛋白活性肽在功能性食品中的应用及发展前景综　　述

11216　增强体能、抗疲劳功能:大豆蛋白活性肽可以不

经过消化,即被人体吸收利用,可直接通过肠道进入血液参与机体新陈代谢。由于吸收速度快,可刺激体内合成蛋白的速度加快。通过减少人体肌红蛋白,可使疲劳的身体得到快速恢复,其抗疲劳效果明显。11217　降胆固醇、降血脂功能:大豆蛋白活性肽具有抑

制肠道内胆固醇的吸收,刺激甲状腺素的分泌增加,促进胆汁酸化并排出体外。其含有的多种血小板凝集阻碍肽、血纤维蛋白抑制肽,能降低血脂的浓度和粘稠度,防止血凝块的产生和破坏血凝块,从而达到抗血栓形成、降低血清胆固醇和调节血脂的目的。

11218　降血压功能:大豆蛋白活性肽能抑制血管紧张

素转换酶(ACE )的活性。ACE 是一种羧二肽酶,血管紧张素Ⅰ在ACE 的作用下生成活性很强的升血压活性肽血管紧张素Ⅱ,后者作用于血管平滑肌,造成血管收缩,使血压持续性的增高。作为ACE 抑制剂的大豆蛋白活性肽,可以减少血管紧张素Ⅱ的形成,防止血管末端收缩,达到降血压的目的。

2　大豆蛋白活性肽在功能性食品中的应用211　在保健食品中的应用

21111　免疫力低下人群保健食品:人体的免疫系统是

机体抵御外来细菌、病毒、化学毒物侵犯的一个重要防御系统。它由两部分组成:细胞免疫与体液免疫。蛋白肽对机体免疫系统最敏感、最直接的表现是:蛋白肽是维持免疫细胞功能的核心物质,以细胞免疫中最重要的淋巴细胞为例,当受抗原细胞的活化后,能迅速增殖并合成大量的抗体,对蛋白肽的需求能迅速增加,但体内储存的蛋白肽是有限的,不能满足需求。而在这时补充外源性蛋白肽能及时提供细胞活化后所需的能量和原料物质,从而产生大量的免疫细胞和抗体,使机体的免疫力迅速得到提高。外源性蛋白肽可促进淋巴细胞的增生,增强巨噬细胞的吞噬活性和杀伤能力。在年老体弱及营养不良致使机体免疫功能受到抑制时,补充蛋白肽可恢复正常的免疫功能。人体在特定

的生理条件下(如:外科手术、败血症、烧伤等)补充外源性蛋白肽,不仅可增强机体的免疫功能,更有助于维持细胞和体液的免疫应答,还能解除免疫抑制。

乐能保健食品“乐能牌大豆肽冲剂”,2001年1月由哈尔滨医科大学公共卫生学院营养与食品卫生学教研室,严格按照《保健食品功能学评价程序和检验方法》进行,分别对其“免疫调节作用”、“延缓衰老作用”进行功能性实验检测,检验内容与检验结果一是对免疫调节作用结果与判定:经口投予小鼠不同剂量的乐能牌大豆活性肽冲剂30d ,对小鼠的体重增长和脏器/体重比值无明显影响,对NK 细胞活性也无明显影响,但增强小鼠的迟发型变态反应,增加小鼠单核———巨噬细胞碳廓清的功能和小鼠半数溶血值。由此可见,冲剂具有增强细胞免疫功能、体液免疫功能和单核———巨噬细胞吞噬功能的作用,即有免疫调节作用。二是延缓衰老作用结果与判定:活性肽可延长两个性别果蝇的半数死亡时间,并增加两个性别果蝇的最高寿命和平均寿命。对老龄鼠血清过氧化脂质降解产物

丙二醛的含量有降低作用,对老龄大鼠抗氧化酶(超氧化物歧化酶及谷胱甘肽过氧化物酶)的活力有升高延缓衰老作用。

21112　糖尿病人群保健食品:由于机体内合成蛋白质

的原材料供应不足或代谢不平衡,直接导致胰岛素合成不足和胰岛素受体活性不足,因而发生糖尿病。

糖尿病人的数量正在急剧增加,到2002年底已超过6000万人。大豆蛋白活性肽能直接增加胰岛素的合成与分泌,同时可增强胰岛素受体的活性,能从不同方面对糖尿病的治疗起到积极作用。据此,每日摄入一定量的大豆蛋白活性肽,即可明显降低糖尿病患者的血糖水平。

21113　便秘和腹泻人群保健食品:目前,大豆蛋白活性

肽已经应用于调节微生态平衡、润肠通便的保健食品。服用大豆蛋白活性肽后,能促进肠道双歧杆菌、乳酸菌等有益菌,同时能产生大量的短链脂肪酸,如乙酸、醋酸、叶酸和乳酸,能改变肠道pH 值,可改善有益菌群的繁殖环境,刺激肠道蠕动,同时增加粪便湿润度,保持一定的渗透压,从而防止便秘的发生。人体摄入大豆蛋白活性肽后,可增加肠道内抗体的分泌,抑制致病菌生长,消除肠道菌群紊乱,恢复原有菌群平衡,可有效起到防止腹泻的作用。

212　大豆蛋白活性肽在运动饮料中的应用

大豆蛋白活性肽类饮料是西方流行的功能性饮料,既能解渴和补充水分,又能为人体提供所必需的蛋白肽。这类产品,尤其是大豆蛋白活性肽运动饮料在欧美和日本等发达国家比较流行。在市场上占据着不可忽视的份额。据了解,全世界运动饮料的年产量已达3亿t ,并以每年16%的速度增长,美国运动饮料的消费量占软饮料总消费量的24%,我国为14%。这说明运动饮料在我国同样有着巨大的市场前景。在运动饮料中添加大豆蛋白活性肽,正是适应了当代人及时补充运动消耗的各种营养素的需求,同时可起到提高机体免疫力、抗疲劳、快速恢复体力等保健作用。饮用

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82・综　　述安毅等:大豆蛋白活性肽在功能性食品中的应用及发展前景2004年　大豆通报　第4期

大豆蛋白活性肽具有易消化吸收和吸收速度快的特点,可应用于消化功能未成熟的婴幼儿服用。由于断乳后的婴幼儿体内双歧杆菌骤减,导致腹泻厌食,发育迟缓,营养成分的利用率降低。而食用富含大豆蛋白活性肽的食品,可提高婴幼儿对营养素的综合利用率,促进机体对钙、铁、锌等微量元素的吸收。

3　大豆蛋白活性肽在乳品中的应用

311　在乳制品中的应用

在乳制品中加入大豆蛋白活性肽,能同时满足人们对蛋白质、维生素A、脂肪等动物性营养成分和植物性营养成分的需求,可进一步提高乳制品的营养价值和应用范围。可以改善乳品口感,提高稳定性,同时不会与乳品中的任何成分产生对人体不利的生理反应。长期饮用含有大豆蛋白活性肽的乳品,具有增强机体免疫力,润肠通便,降低胆固醇,调节血脂和血糖的保健作用,特别适合于中老年人饮用。

312　在牛奶中的应用

大豆蛋白活性肽分子可与牛奶中含有的金属离子形成螯合物,在小肠吸收环境pH值为碱性的条件下,能保证其可溶状态,可有效地被小肠绒毛表皮细胞所吸收,同时也是微量元素良好的运输载体,补钙效果十分显著。这是因为大豆蛋白活性肽具有降低胆固醇在体内的重吸收,减少甘油三酯在体内合成,促进脂肪代谢等功能。目前,含有大豆蛋白活性肽的鲜牛奶已诞生,这种牛奶特别适合于中老年人群饮用。不仅可提供人体必需的蛋白营养,还能有效降低血液中胆固醇和甘油三酯的含量。同时,可加快体内耗能、燃烧脂肪、抵抗肥胖,这对增强老年人健康,改善心血管病和糖尿病等病症都有极大好处。

313　大豆蛋白活性肽在风味乳饮料中的应用

风味乳饮料在国外市场上已出现多年,除了具有乳香味外,又带有水果味,两种风味相融合使风味饮料的风味独特。因此,在风味乳饮料中加入大豆蛋白活性肽,在很大程度上是增加了乳饮料的保健功能。

4　大豆蛋白活性肽的研究概况和发展前景

411　研究概况

20世纪60年代初,美国首先研制出大豆肽,D1S 公司建成了年产5000t食用大豆肽装置;日本于20世纪80年代开始研制大豆肽,不二制油公司首先采用酶法规模化生产出3种大豆肽,雪印和森永等乳业公司应用大豆肽生产食品,日本仅添加大豆肽流质食品的市场规模已达到130亿日元。美国生产和利用肽已有30多年的历史,90年代初,大豆肽被美国食品药品管理局(FDA)批准为“肠道营养剂”,大豆肽产品在美国年销售额达上千亿美元。

我国于20世纪80年代中后期开展了大豆肽的生产和应用研究。江苏省科学院高科技中心李雄辉等人采用AS13中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大豆肽;华南理工大学黄惠华等人用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解试验;无锡轻工大学的葛文光对大豆肽的生理功能及作用效果进行了研究;郭敏亮采用豆粕生产出大豆肽饮料。黑龙江轻工科学研究院梁金钟采用微生物发酵法生产大豆蛋白活性肽取得成功。中国食品发酵工业研究院采用生物酶工程技术生产大豆蛋白活性肽取得成功。目前采用酶解法生产的企业有:武汉天天好公司、山东中食都庆公司、哈高科集团、黑龙江三乐源集团,而国内采用微生物发酵技术生产大豆蛋白活性肽的企业惟有乐能生物工程股份有限公司。

412　发展前景

目前,国外已将大豆肽广泛应用于幼儿食品、运动员食品、优质面包、焙烤食品、强化营养食品保健食品及功能饮料中。从发展前景看,大豆蛋白活性肽的研究与开发已成为国际上新兴的高科技生物领域的热点,是具有极大市场潜力的朝阳产业。从国内大豆蛋白活性肽的应用情况看,尚处在初级开发应用阶段。但随着对大豆蛋白活性肽产品的深度开发与深入研究,将会对其分子量大小进行区分,并进一步确定不同氨基酸的组成、排列顺序及氨基酸数量的小分子肽的功能特性。相信通过对其实施进一步的分离提纯,会使大豆蛋白活性肽在医药行业的产品开发与研制上有着更为广阔的应用前景。

　　参考文献

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[2]韩建春1大豆多肽饮料的加工工艺[J]1食品科学,2004,4:

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收稿日期:2004-04-28

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