楊 敏，吳兆明，李晶晶，顏 澤，趙 慧，胡建恩，武 龍*

（大連海洋大學食品科學與工程學院，遼寧 大連 116023）

近年來，我國水產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計，2016年全國魚類的加工量為309.244 3萬 t[1]，魚類加工中產(chǎn)生的皮、骨、鱗等副產(chǎn)物約占魚體總質(zhì)量的50%～70%[2]。此類副產(chǎn)物資源除少部分被加工成魚粉作為飼料廉價出售，大多未得到充分利用，不僅導致生物質(zhì)資源的大量浪費，也帶來一系列環(huán)境問題[3]。

魚皮是一種主要的水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物，可占魚類加工總量的7%～8%[4]。與陸生動物性副產(chǎn)物資源相比，其來源廣泛、價格低廉、易于加工、生物安全性高，且含有豐富的蛋白質(zhì)資源（蛋白質(zhì)含量可達干質(zhì)量80%左右[5-6]），因而得到廣泛的研究關(guān)注。蛋白質(zhì)經(jīng)過蛋白酶水解后，可得到具有不同相對分子質(zhì)量的肽段。研究表明，根據(jù)不同氨基酸組成，蛋白肽可具備特定的生物活性，并發(fā)揮有益健康的生理功能。目前，文獻報道較多的生物活性包括抗氧化活性[7]、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（angiotensin converting enzyme，ACE）抑制活性[8]、螯合性[9]、免疫調(diào)節(jié)活性[10]等。依據(jù)相對分子質(zhì)量可將蛋白肽分為多肽和寡肽[11]。魚皮膠原蛋白寡肽一般含有20 個以下氨基酸殘基[12]，具有較高的生物活性，因其易于被人體吸收進而發(fā)揮作用而得到較多關(guān)注，展現(xiàn)出良好的研究開發(fā)前景。目前，國內(nèi)外相關(guān)研究方興未艾，為魚皮資源的高效、高值化利用開辟了空間，也為魚類資源的可持續(xù)開發(fā)利用提供了依據(jù)。

有鑒于此，本文對國內(nèi)外近年來報道的來源于魚皮的膠原蛋白寡肽的制備、生物活性及應(yīng)用開發(fā)等工作進行梳理總結(jié)，以期為我國功能性肽的理論及應(yīng)用研究以及水產(chǎn)品的精深加工提供參考。

1 魚皮膠原蛋白寡肽的制備

1.1 蛋白質(zhì)降解

目前，魚皮膠原蛋白寡肽研究的原料主要來自于草魚、鰱魚、羅非魚等大宗淡水魚加工副產(chǎn)物，以及鱸魚、鱈魚、鮭魚等大宗海水魚加工副產(chǎn)物。此類原料中富含膠原蛋白，含量可達干質(zhì)量70%左右[13-14]，是制備膠原蛋白寡肽的理想原料。為了將魚皮中的蛋白質(zhì)降解為肽類，需要采用各種理化手段打破蛋白質(zhì)的多級結(jié)構(gòu)。現(xiàn)階段，膠原蛋白肽的制備方法主要有微生物發(fā)酵法[15]、蛋白酶酶解法[16]及化學法[17]等。其中，酶解法因具有條件溫和、反應(yīng)專一、安全環(huán)保等特點而得到廣泛應(yīng)用，也是本文關(guān)注的重點。

文獻報道常用的蛋白質(zhì)水解酶包括微生物來源的堿性蛋白酶[18]、酸性蛋白酶[19]、中性蛋白酶[20]、風味蛋白酶[21]，植物來源的木瓜蛋白酶[22]、菠蘿蛋白酶[23]以及動物來源的胰蛋白酶[24]、胃蛋白酶[25]等。蛋白酶的反應(yīng)條件較溫和，報道常見的反應(yīng)溫度在37～60 ℃之間，pH 2～9之間。蛋白酶水解反應(yīng)一般都在酶制劑的最適（最大活力）條件下進行，以獲取更高的酶解效率。邵宏宏等[26]為考察來源于安康魚皮的膠原蛋白肽的抗氧化活性，先提取酸溶性膠原蛋白，再用胃蛋白酶在5 ℃、加酶量1%（質(zhì)量分數(shù)）、料液比1∶20（m/V）條件下，對膠原蛋白進行6 h的水解，凍干后得膠原蛋白肽粉，其具有明顯的自由基清除活性。Ngo等[27]考察了6 種不同的蛋白酶在最適條件下水解鱈魚魚皮明膠的效果，其中胃蛋白酶酶解產(chǎn)物ACE抑制率最高，分離純化后得到具有ACE抑制活性的膠原蛋白寡肽，分子質(zhì)量分別為662 Da和436 Da。

因每種酶都有其固定的酶切位點，為了得到生物活性更高的膠原蛋白寡肽，也有研究采用復合酶水解的方法。郭洪輝等[19]采用兩步酶解法對河豚魚皮進行酶解，以水解度為評價標準，第一步用胰蛋白酶在溫度40 ℃、加酶量4 000 U/100 mL、pH 8.0 條件下酶解6 h，水解度為35.4%，所得酶解產(chǎn)物分子質(zhì)量范圍是100～5 000 Da；第二步采用酸性蛋白酶在溫度50 ℃、加酶量20 g/L、pH 4.5條件下對第一步的酶解產(chǎn)物再次酶解8 h，水解度為62%，得到分子質(zhì)量小于1 000 Da的膠原蛋白寡肽。Himaya等[28]采用兩步酶解法對太平洋鱈魚皮進行酶解，第一步采用胃蛋白酶在37 ℃、pH 2、酶與底物比1∶100（m/m）的條件下酶解4 h；第二步采用胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶雙酶在37 ℃、pH 6.5、酶與底物比1∶100（m/m）的條件下酶解4 h；酶解產(chǎn)物經(jīng)分離純化，最終得到分子質(zhì)量為1 301 Da的寡肽，其具有較強ACE抑制活性。為了提高水解效率，有研究采用超聲波、微波等輔助手段提取膠原蛋白寡肽。閔瑞[29]利用微波輔助風味蛋白酶降解提取硫酸軟骨素后的下腳料，與無微波輔助單純酶解比較，在同樣條件下水解時間縮短近一半，且產(chǎn)物中分子質(zhì)量小于1 000 Da的膠原蛋白寡肽占比達91.2%。王溢等[30]以微波輔助堿性蛋白酶酶解水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物制備膠原蛋白寡肽，所得產(chǎn)物中分子質(zhì)量小于1 000 Da的寡肽占比87.84%，膠原蛋白肽粉得率達57.8%?？涤冷h等[31]對超聲波-微波輔助提取鮭魚膠原蛋白抗氧化肽工藝進行優(yōu)化，所得水解產(chǎn)物的超氧陰離子自由基（?）清除率較高。

許多研究關(guān)注通過實驗設(shè)計與統(tǒng)計分析對酶解工藝條件進行優(yōu)化。張效榮等[32]采用風味蛋白酶水解鮰魚皮明膠制備ACE抑制肽，通過單因素和響應(yīng)面法對制備工藝進行優(yōu)化，所得產(chǎn)物理論ACE抑制率為91.45%，驗證實驗ACE抑制率89.81%。Zhang Yufeng等[33]通過正交試驗優(yōu)化膠原蛋白肽的制備條件，在pH 9.0、加酶量5%（質(zhì)量分數(shù)）、溫度55 ℃條件下酶解4.5 h，水解度為18.01%，羥自由基（?OH）清除率為62.47%。也有文獻報道用微生物發(fā)酵法制備膠原蛋白肽。劉喚明等[15]通過枯草芽孢桿菌發(fā)酵法制備羅非魚皮膠原蛋白寡肽，并通過正交試驗優(yōu)化發(fā)酵工藝，得到最佳發(fā)酵工藝條件為：羅非魚魚皮質(zhì)量濃度為30 g/L，接種量為5%，發(fā)酵種子培養(yǎng)時間14 h，發(fā)酵時間52 h。在此條件下，蛋白質(zhì)水解度為36.88%。與酶解法比較，微生物發(fā)酵法存在操作過程繁雜、條件要求高、酶解效率低等問題，目前未得到廣泛應(yīng)用。

上述研究表明，蛋白水解酶的選擇受底物（魚皮）種類、酶活力、反應(yīng)條件及過程成本的影響[34-35]，有必要針對不同來源的底物篩選最適的酶或復合酶組合，并確定最佳酶解工藝條件，以便在現(xiàn)代技術(shù)的輔助下高效制備具有不同生物活性的寡肽產(chǎn)品。

1.2 膠原蛋白寡肽的分離純化及結(jié)構(gòu)鑒定

膠原蛋白經(jīng)蛋白酶水解后得到具有不同分子質(zhì)量的肽段混合物，可通過分離純化技術(shù)制備具有特定分子質(zhì)量區(qū)間以及功能活性的寡肽組分。文獻報道常用的分離純化方法有超濾膜過濾[36]、葡聚糖凝膠色譜柱分離[33]、高效液相色譜分離[37]等。一般以具有特定截留分子質(zhì)量（molecular weight cut-off，MWCO）的超濾膜或葡聚糖凝膠色譜柱將酶解產(chǎn)物進行粗分，然后以高效液相色譜將粗分成分進一步分離，得到純度和活性較高的組分。馬華威等[38]為考察來源于鮟鱇魚皮的膠原蛋白肽體內(nèi)清除自由基效果和抗氧化作用，采用超濾膜對魚皮膠原蛋白水解產(chǎn)物進行分離，MWCO分別為10、5、2 kDa，發(fā)現(xiàn)分子質(zhì)量在2 kDa以下的膠原蛋白寡肽組分的自由基清除能力最強。Gu Ruizeng等[39]通過超濾膜過濾（MWCO：10 kDa和1 kDa）和反相高效液相色譜法從大西洋鮭魚皮堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶分步酶解產(chǎn)物中純化出兩種二肽，分別為Ala-Pro和Val-Arg，純化后寡肽的ACE抑制率分別達純化前（酶解液）的20 倍和4 倍。

為了提高蛋白酶的利用率及水解效率、實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，基于固定化酶及膜技術(shù)的酶膜反應(yīng)器的應(yīng)用研究也得到一定的關(guān)注。Thuanthong等[40]利用堿性蛋白酶酶膜反應(yīng)器對羅非魚皮膠原蛋白進行酶解制備具有ACE活性的寡肽，聚砜材質(zhì)膜的MWCO為1 kDa，成功獲得5 種具有ACE抑制活性的寡肽。Byun等[41]利用三步循環(huán)酶膜反應(yīng)器對鱈魚皮膠原蛋白進行酶解，分別選用堿性蛋白酶、鏈霉蛋白酶、膠原蛋白酶以及MWCO為10、5 kDa和1 kDa的膜，制得分子質(zhì)量小于1 kDa的具有ACE抑制活性的兩種寡肽，經(jīng)鑒定分別為Gly-Pro-Leu和Gly-Pro-Met，前者抑制活性較高。

酶解產(chǎn)物經(jīng)分離純化得到單一組分肽段后，可以通過飛行時間質(zhì)譜（time-of-f l ight mass spectrometer，TOFMS）分析得到其氨基酸序列和分子質(zhì)量。Lee等[42]用α-胰凝乳蛋白酶酶解鰩魚皮，經(jīng)過分離純化，將ACE抑制活性較高的兩個組分通過Tof-MS分析，發(fā)現(xiàn)其分別為寡肽Pro-Gly-Pro-Leu-Gly-Leu-Thr-Gly-Pro和Gln-Leu-Gly-Phe-Leu-Gly-Pro-Arg，分子質(zhì)量分別為975.38 Da和874.45 Da。Cai Luyun等[43]用堿性蛋白酶對草魚皮進行酶解，并采用G-25葡聚糖凝膠色譜柱和反相高效液相色譜（reverse phase-high performance liquid chromatography，RP-HPLC）對酶解物進行分離純化，得到3 種抗氧化活性高的組分，通過Tof-MS分析確定其氨基酸序列分別為Pro-Tyr-Ser-Phe-Lys、Gly-Phe-Gly-Pro-Glu-Leu和Val-Gly-Gly-Arg-Pro，分子質(zhì)量在480～640 Da之間。莊永亮等[44]采用先中性蛋白酶后堿性蛋白酶雙酶復合工藝對羅非魚魚皮進行酶解，產(chǎn)物經(jīng)過G-25葡聚糖凝膠色譜柱、C-25陽離子交換柱、G-15葡聚糖凝膠色譜柱和反相高效色譜分離純化，得到抗氧化活性較高的寡肽，TOF-MS測定其氨基酸序列為Glu-Gly-Leu，分子質(zhì)量為317.33 Da。

文獻報道表明，現(xiàn)有各種分離純化方法可以實現(xiàn)高活性目標組分的富集，但也存在過程時間較長、效率較低且不易得到單組分產(chǎn)物等問題。從開發(fā)高附加值產(chǎn)品的角度出發(fā)，如何利用新興技術(shù)提高分離純化環(huán)節(jié)的效率、建立具有經(jīng)濟技術(shù)可行性的規(guī)?；a(chǎn)工藝，還應(yīng)作為今后研究的重點內(nèi)容。質(zhì)譜法可以較為便捷地確定活性寡肽的化學結(jié)構(gòu)，可以為研究活性肽的構(gòu)效關(guān)系以及人工合成具有特定生物活性的寡肽提供依據(jù)。

2 魚皮膠原蛋白寡肽的生物活性

來源于水產(chǎn)品的膠原蛋白的基本結(jié)構(gòu)為三股螺旋結(jié)構(gòu)，由3 條左手螺旋構(gòu)型α多肽鏈互相纏繞成右手螺旋結(jié)構(gòu)，即超螺旋結(jié)構(gòu)，性質(zhì)比較穩(wěn)定[45]。當膠原蛋白被降解為分子質(zhì)量較低的寡肽以后，更易透過腸道被人體吸收，發(fā)揮生理功能[46]。研究已證實，膠原蛋白寡肽具有多種生物活性，其中抗氧化活性[7]、ACE抑制活性[8]及與金屬元素螯合[9]等性質(zhì)已有廣泛研究報道。

2.1 抗氧化活性

含有不成對電子的自由基在生命活動中發(fā)揮著重要的作用。由于自由基非常活躍，其可通過奪取電子（氧化過程）引發(fā)一系列有害健康的反應(yīng)。研究表明，過量的自由基會對生物體造成破壞，如細胞破壞[47]、臟器損傷[48]、皮膚老化[49]等，并導致多種疾病的發(fā)生。因此，開發(fā)和利用高效無毒的天然抗氧化劑——自由基清除劑對維護人體健康、預防疾病意義重大。

目前，對來源于魚皮的寡肽抗氧化活性的研究多在體外模擬腸胃環(huán)境下進行，被用作考察抗氧化能力的標準物一般有1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基、?、?OH等。根據(jù)文獻報道，一些魚皮膠原蛋白寡肽具有清除自由基功效，且其抗氧化活性隨著相對分子質(zhì)量的降低而增加。Chi Changfeng等[50]將馬面魚皮以堿性蛋白酶酶解，以超濾膜、G-15葡聚糖凝膠柱和RP-HPLC C18柱分離純化后得到了四肽Phe-Ile-Gly-Pro、五肽Gly-Ser-Gly-Gly-Leu和六肽Gly-Pro-Gly-Gly-Phe-Ile，其中四肽自由基清除率最高，其對DPPH自由基、?OH和?的半數(shù)效應(yīng)濃度分別為0.118、0.073 mg/mL和0.311 mg/mL。Weng Wuyin等[51]利用復合蛋白酶水解藍鯨魚皮，再利用G-15葡聚糖凝膠柱將酶解產(chǎn)物粗分離，將抗氧化活性高的組分Ⅲ經(jīng)RP-HPLC C18柱進一步分離，分析發(fā)現(xiàn)其由Glu-Gly-Pro、Gly-Pro-Arg、Gly-Tyr、Gly-Phe 4 種寡肽和Leu、Arg、Tyr和Phe 4 種游離氨基酸組成，該混合物對DPPH自由基和?OH有一定的清除作用，其半抑制濃度（half maximal inhibitory concentration，IC50）分別為0.57 mg/mL和2.04 mg/mL，進一步研究表明其中Gly-Tyr和Tyr具有較強抗氧化活性，二者清除DPPH自由基和?OH的IC50分別為（5.08±0.05）、（4.70±0.25）mg/mL和（0.42±0.01）、（0.20±0.01）mg/mL。王寧麗等[52]比較了來源于魚皮的寡肽、谷胱甘肽和抗壞血酸清除?OH和DPPH自由基的效果，發(fā)現(xiàn)上述3 種物質(zhì)對?OH的IC50分別為2.482、0.357、0.100 mg/mL；對DPPH自由基的IC50分別為0.635、0.030、0.003 mg/mL。

盡管體外實驗驗證了來源于魚皮的膠原蛋白寡肽的抗氧化活性，但活性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系尚不明了，且體內(nèi)抗氧化相關(guān)研究報道還比較少；此外，來源于魚皮的寡肽的抗氧化活性與公認的優(yōu)質(zhì)抗氧化劑相比仍偏低；上述問題均有待于進一步研究。

2.2 ACE抑制活性

高血壓是最常見的慢性病，也是心腦血管病最主要的危險因素。ACE為肽基-二肽水解酶，在人體血壓調(diào)節(jié)的過程中起著重要的作用。ACE把不活躍的血管緊張素Ⅰ（十肽）轉(zhuǎn)換為血管緊張素Ⅱ（八肽），而后者可以使末梢血管收縮、外周阻力增加，引起血壓升高[53]。通過抑制ACE的活性，可以防止血管末梢收縮，實現(xiàn)控制血壓的目的。對寡肽ACE抑制活性的評價包括體外評價和動物實驗；體外方法多采用高效液相色譜法測定其ACE抑制率及IC50，進而通過動物實驗考察高血壓模型大鼠攝入ACE抑制寡肽前后血壓變化情況，驗證其抑制活性。

研究發(fā)現(xiàn)，來源于多種魚皮的膠原蛋白寡肽都具有ACE抑制活性。Lee等[54]采用胰蛋白酶酶解大馬哈魚皮，水解產(chǎn)物經(jīng)G-25葡聚糖凝膠色譜柱和RP-HPLC C18柱分離，得到5 種寡肽，其中結(jié)構(gòu)為Gly-Leu-Pro的寡肽ACE抑制率最高，體外實驗發(fā)現(xiàn)其IC50為9.08 μmol/L；動物實驗表明未純化的膠原蛋白肽具有調(diào)節(jié)自發(fā)性高血壓大鼠血壓功效，但與人工合成肽（Gly-Leu-Pro）和降壓藥卡托普利比較，降血壓效果偏低；合成肽與卡托普利比較，灌胃后6 h內(nèi)降壓效果一致，6 h后合成肽的降壓效果降低。Ngo等[55]利用堿性蛋白酶和復合蛋白酶對鰩魚皮酶解后，用MWCO為1 kDa的超濾膜分離純化，得到結(jié)構(gòu)為Leu-Gly-Pro-Leu-Gly-His-Gln和Met-Val-Gly-Ser-Ala-Pro-Gly-Val-Leu的兩種寡肽，其IC50分別為4.22 μmol/L和3.09 μmol/L，進而通過灌胃自發(fā)性高血壓大鼠驗證了其降血壓功效，并且發(fā)現(xiàn)兩種寡肽的降壓效果類似卡托普利。

此外，郭洪輝等[56]對來源于河豚魚皮的膠原蛋白寡肽進行了毒理學評價，寡肽的分子質(zhì)量為100～1 000 Da，大鼠的經(jīng)口、經(jīng)皮毒性實驗結(jié)果均顯示其低毒；對動物皮膚、眼刺激積分指數(shù)為0，表明對皮膚和眼無刺激；對動物皮膚致敏率為0%，證明魚皮膠原蛋白寡肽的生物安全性較高。

從研究結(jié)果看，魚皮膠原蛋白ACE抑制寡肽具有顯著的降血壓和抗高血壓的效果，純化后的寡肽對ACE抑制活性進一步提高。與化學合成藥物相比，由水產(chǎn)加工副產(chǎn)物制備的膠原蛋白寡肽有很好的安全性和專一性，在醫(yī)藥領(lǐng)域開發(fā)前景十分廣闊。

2.3 與礦物質(zhì)元素螯合活性

人體內(nèi)礦物質(zhì)元素的缺乏會導致嚴重的健康問題，如：鈣缺乏會導致骨質(zhì)疏松；鐵缺乏會引起缺鐵性貧血；鋅缺乏對機體生長發(fā)育、免疫功能有影響等[57]。研究表明魚皮膠原蛋白寡肽可與一些礦物質(zhì)元素結(jié)合，發(fā)揮促進人體對礦物質(zhì)的吸收作用。寡肽與礦物質(zhì)元素螯合能力也可通過體內(nèi)和體外方法進行評價；體外方法一般通過原子吸收、發(fā)射光譜技術(shù)或化學方法測定金屬離子螯合率進而進行評價；體內(nèi)檢測一般以正常大鼠為實驗受體，通過分析組織器官對元素的吸收程度進行活性評價。Guo Lidong等[58]研究了阿拉斯加鱈魚皮膠原蛋白寡肽（十肽）與Ca2+、Fe2+、Cu2+的螯合作用，發(fā)現(xiàn)與這3 種離子螯合活性分別為（11.52±2.23）、（1.71±0.17）nmol/μmol和（0.43±0.02）μmol/μmol。張俊敏等[59]通過微波固相合成法對鱈魚皮膠原蛋白寡肽與硫酸鋅進行螯合，螯合率為29.17%，接近理論預測結(jié)果，顯示了肽鋅螯合的可行性。盧玉坤等[60]以雄性大鼠為實驗受體，以骨鈣含量、鈣代謝和血清鈣磷指標，結(jié)果表明灌胃膠原蛋白寡肽具有促進鈣吸收的功效，且寡肽分子質(zhì)量越小，促近鈣吸收效果越好。

此外，通過寡肽與金屬離子的螯合還可以起到輔助抗油脂氧化的作用[61]。油脂中的金屬離子促使?OH產(chǎn)生，加快油脂腐敗變質(zhì)，螯合態(tài)的金屬離子可以防止油脂氧化的發(fā)生。夏光華等[62]采用羅非魚皮膠原蛋白寡肽與鈣螯合，在pH 8.0、膠原蛋白寡肽與氯化鈣質(zhì)量比7∶1、溫度50 ℃條件下螯合反應(yīng)30 min，螯合率達78.04%，并通過過氧化值評價了羅非魚皮膠原蛋白寡肽螯合鈣對玉米油中油脂穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明螯合鈣對油脂的氧化催化作用明顯小于游離鈣離子。

通過與礦物質(zhì)元素螯合，寡肽不僅可以提高人體對特定礦質(zhì)元素的吸收，還可對食品用油脂發(fā)揮抗氧化作用，在保健食品及食品加工領(lǐng)域具有良好應(yīng)用開發(fā)前景。

2.4 其他活性

除了上述生物活性外，研究發(fā)現(xiàn)魚皮膠原蛋白寡肽還具有調(diào)節(jié)免疫、調(diào)節(jié)血糖、促進細胞生長等作用。Liang Jiang等[63]從大馬哈魚皮中制備得膠原蛋白寡肽，其中分子質(zhì)量小于1 000 Da的組分占比91.05%；動物實驗表明，灌胃寡肽組小鼠的壽命更長，且腫瘤發(fā)病率明顯降低。Wang等[64]對比目魚和羅非魚的魚皮進行水解，經(jīng)分離純化后得到一種二肽基肽酶（dipeptidyl peptidase IV，DPP-IV），發(fā)現(xiàn)其可以促進胰高血糖素樣肽和胰島素的分泌，從而發(fā)揮調(diào)節(jié)血糖的作用；對糖尿病模型大鼠進行口服葡萄糖耐量實驗，結(jié)果顯示DPP-IV可以控制血糖，且對正常大鼠的血糖含量沒有影響。Haratake等[65]對低膠原蛋白皮膚模型小鼠進行8 周的膠原蛋白寡肽灌喂（50 mg/kg體質(zhì)量），發(fā)現(xiàn)小鼠皮膚中纖維細胞的增殖得到了促進，膠原蛋白含量有所提高。

根據(jù)文獻報道，魚皮膠原蛋白寡肽因其結(jié)構(gòu)多樣可以展現(xiàn)出多種生理活性，對寡肽成分潛在生物活性的發(fā)掘仍然是相關(guān)研究的熱點。

3 魚皮膠原蛋白寡肽的應(yīng)用

隨著基礎(chǔ)研究的不斷深入以及技術(shù)的進步，膠原蛋白肽的應(yīng)用價值被不斷發(fā)掘。目前，魚皮膠原蛋白寡肽應(yīng)用研究主要集中在食品、醫(yī)藥及化妝品等領(lǐng)域。

膠原蛋白寡肽除了具有生物活性，還具有天然、安全、溶解度高等特點，適合作為“綠色”添加劑在食品工業(yè)中發(fā)揮作用。Yang Jinglong等[66]對軍曹魚皮進行酶解得到具有抗氧化活性的寡肽，發(fā)現(xiàn)其對油脂有很好的抗氧化作用。將抗氧化寡肽添加到含油的面點產(chǎn)品中，可以起到改善面點品質(zhì)、防止油脂氧化造成食品變質(zhì)等作用[67]。膠原蛋白寡肽還可被添加到飲料制品中，不僅可以豐富飲料的口感，而且增加了飲品的營養(yǎng)價值[68]。膠原蛋白寡肽還具有抗凍性，將其添加到酸乳中可以提高保加利亞乳酸菌的存活率，有助于其在人體內(nèi)發(fā)揮功效[69]。現(xiàn)在國內(nèi)市場上陸續(xù)出現(xiàn)含膠原蛋白寡肽食品，如膠原低聚肽藍莓果飲、小分子修復型深海魚膠原蛋白多肽果粉固體飲料等。國外市場多見無味或調(diào)味的高溶解度粉劑產(chǎn)品，如日本、泰國、美國企業(yè)生產(chǎn)的海洋膠原蛋白寡肽粉末，可以靈活添加到咖啡、茶、果汁等日常飲品，以及糕點、湯等普通食品中，具有便于食用的特點，并宣稱可發(fā)揮維護皮膚、肌肉、關(guān)節(jié)、骨質(zhì)健康等功效。與膠原蛋白比較，膠原蛋白寡肽不僅功能豐富，易于吸收，而且具有更好的溶解性及加工特性，在功能性食品領(lǐng)域得到越來越多的關(guān)注，市場開發(fā)潛力巨大。

如前所述，魚皮膠原蛋白寡肽具有抗氧化、ACE抑制、與金屬離子螯合、免疫調(diào)節(jié)及促進細胞生長等多種活性，可以用于開發(fā)更加安全、有效的藥物以及醫(yī)用材料，但其在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用大多仍處于研究階段，尚未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。Vigneswari等[70]采用膠原蛋白肽和納米纖維結(jié)合的方式制備傷口敷料，通過體外實驗將小鼠的呈纖細胞在敷料上培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)細胞有增殖現(xiàn)象，進而用敷料對受傷大鼠傷口進行處理，傷口收縮率達79%，展現(xiàn)出一定的治愈作用。膠原蛋白已被廣泛應(yīng)用于化妝品中，相關(guān)產(chǎn)品已得到消費者的認可，魚皮膠原蛋白寡肽在化妝品的開發(fā)中也受到較多關(guān)注，具有抗氧化與清除自由基活性的膠原蛋白寡肽可以起到延緩皮膚老化的作用。此外，由于酶解后蛋白肽鏈上的極性側(cè)基大量暴露出來，能與水分子以氫鍵形式結(jié)合，起到吸水和保水的作用，且產(chǎn)物相對分子質(zhì)量越小，其所含親水基團數(shù)量越多。Hou Hu等[71]對鱈魚皮膠原蛋白肽在不同的相對濕度下的吸水性和保水性進行了研究，發(fā)現(xiàn)分子質(zhì)量小于2 kDa的膠原蛋白寡肽具有更好的吸水性和保水性。余宙等[72]用魚皮制備膠原蛋白肽，選取30～50 歲的女性進行實驗，結(jié)果顯示魚皮膠原蛋白肽具有顯著地保護皮膚水分作用，且受試者無不良反應(yīng)。目前，在國內(nèi)市場上已經(jīng)出現(xiàn)了宣稱具有補水保濕、美白、緊致肌膚等作用的膠原蛋白寡肽護膚產(chǎn)品，包括乳液、面膜等。在國外市場上，也出現(xiàn)了多種宣稱具有補水、延緩衰老、淡化皺紋、美白等功能的產(chǎn)品，如日本、泰國及馬來西亞制造商都推出了含膠原蛋白寡肽的洗面奶、化妝水和乳液等系列護膚品。

4 結(jié) 語

水產(chǎn)養(yǎng)殖及加工業(yè)是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，隨著當前經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)業(yè)面臨著由勞動力密集型向技術(shù)密集型的升級轉(zhuǎn)型，產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性、資源利用率以及產(chǎn)品附加值都亟待提升。在此背景下，水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物資源的高效開發(fā)利用應(yīng)受到更多的關(guān)注。目前，對魚皮由來膠原蛋白寡肽的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究方興未艾，已取得了大量的研究成果，但是在功能性寡肽的構(gòu)效關(guān)系與定向制備、目標產(chǎn)物的高效分離純化、潛在生理功能的挖掘以及應(yīng)用新興技術(shù)提高生產(chǎn)效率等方面還存在廣闊的研究開發(fā)空間。此外，盡管研究表明膠原蛋白寡肽在食品、醫(yī)藥及化妝品領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力，但科研成果的轉(zhuǎn)化及新產(chǎn)品的研發(fā)還亟待加強，以滿足經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益最大化的要求。上述諸方面問題應(yīng)得到產(chǎn)、學、研各方的聯(lián)合關(guān)注，以期為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展進步提供科技支撐。

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