常暢,閆巧娟,江正強*
(1.中國農業(yè)大學 食品科學與營養(yǎng)工程學院中國輕工業(yè)食品生物工程重點實驗室,北京 100083;2.中國農業(yè)大學 工學院,北京 100083)
近年來,居民健康意識逐漸增強,由于畜禽肉的脂肪和膽固醇含量較高,豆類在膳食中的需求越來越受到營養(yǎng)健康產業(yè)的重視。我國豆類資源豐富,種植面積廣,種類繁多,包括大豆、黑豆、豌豆、扁豆、鷹嘴豆、綠豆、紅豆等,其中大豆最多[1]。這些豆類中蛋白質含量為20%~40%,比谷物蛋白質含量高1倍~3倍,比馬鈴薯高5倍~8倍,是畜禽產品和魚類蛋白含量的0.5倍~3.5倍[2]。豆類蛋白的氨基酸組成接近人體需求,含有多種人體必需氨基酸,谷氨酸含量最高,蛋氨酸含量最低。與世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)提出的優(yōu)質蛋白質氨基酸組成模型相比,除含硫氨基酸和色氨酸含量偏低外,豆類蛋白可稱為完全優(yōu)質蛋白質。不同豆類蛋白的亞基組成和分子量存在一定差異,蕓豆蛋白的分子量為32 kDa~55 kDa,綠豆、紅豆、豇豆等豆類蛋白分子量為55 kDa~72 kDa,其他豆類蛋白的分子量分布范圍較廣[2]。2017年國務院印發(fā)的《國民營養(yǎng)計劃(2017—2030年)》提出開展實施“中國特色雙蛋白工程”,全民推廣以“優(yōu)質植物蛋白質為主,優(yōu)質動物蛋白質為輔”的優(yōu)質雙蛋白食品,重點之一就是加強豆類蛋白的開發(fā)利用?;钚噪氖蔷哂卸喾N生理功能的小分子氨基酸序列,在完整的蛋白質結構中不顯示生理活性,通過水解肽鍵破壞蛋白質一級結構之后,活性肽被釋放游離,發(fā)揮生理活性[3]。在豆類蛋白中,以大豆蛋白、黑豆蛋白、豌豆蛋白、扁豆蛋白和鷹嘴豆蛋白活性肽研究居多。本文主要概述豆類蛋白及其活性肽制備和生理活性的研究進展,展望豆類蛋白源活性肽發(fā)展趨勢,為其在健康食品產業(yè)中的應用提供參考。
大豆(Glycine max)是我國重要的糧食和油料作物之一,蛋白質含量可達36%~56%。大豆粕和蛋白是油脂加工后的主要副產物,是制備活性肽的重要原料。大豆蛋白由球蛋白(90%)和清蛋白(5%)組成,其中,球蛋白包括β-伴大豆球蛋白(7S)和大豆球蛋白(11S)。7S球蛋白相對分子量為180 kDa~210 kDa,含有少量二硫鍵和巰基;而11S球蛋白的相對分子量約為360 kDa,含有較多二硫鍵,且含有巰基[4]。大豆蛋白富含8種人體必需氨基酸,蛋氨酸和半胱氨酸含量稍低,其余6種含量較高,是氨基酸平衡特性較好的植物蛋白之一[5]。雖然大豆是常見的食物過敏原之一,但豆粕經酶解或發(fā)酵后致敏性降低,得到分子量<10 kDa的肽類混合物,其中,分子量<3 kDa的組分不會引起過敏反應[6]。除低致敏性外,大豆肽具有多種生理活性,如抗氧化、抑菌、抗腫瘤、血管緊張素轉化酶(angiotensin I-converting enzyme,ACE)抑制等活性。另外,大豆肽還可以降低膽固醇、調節(jié)血糖平衡、促進礦物質吸收,具有較全面的生理活性[5]。研究表明,平均分子量<1 kDa的大豆蛋白活性肽,具有平衡腸道菌群、增強免疫力和降低膽固醇等功能活性,在生理代謝調控中具有重要作用。大豆蛋白活性肽的溶解性、流動性、乳化性等理化特性良好,適用于食品生產加工[6]。
黑豆(Phaseolus vulgaris L.)素有“植物蛋白之王”的美譽,其蛋白質含量高達45%~55%,比大豆的平均蛋白含量高24.5%,是雞蛋蛋白含量的3.38倍[7]。黑豆蛋白包括球蛋白(7S和11S)、清蛋白(2S)、醇溶蛋白和谷蛋白,分子量為20 kDa~97 kDa[8]。氨基酸組成與動物蛋白類似,含有18種氨基酸,賴氨酸和蛋氨酸含量高于大豆蛋白,必需氨基酸占總氨基酸含量百分比(essentialamino acid/total amino acid,EAA/TAA)為 40%以上,符合WHO提出的均衡模式標準,更易被消化吸收[9]。研究發(fā)現,黑豆蛋白中氨基酸總量(81.6%)顯著高于綠豆,但熱穩(wěn)定性較差[10]。黑豆蛋白活性肽具有很多生理活性,如抗癌、降血脂、免疫調節(jié)等[5]。黑豆蛋白經不同蛋白酶水解后,所得水解組分(分子量<3 kDa)具有緩解體力疲勞的功能[6]。Lin等[8]從黑豆蛋白中分離純化出一種對乳腺癌細胞系MCF-7和肝癌細胞系HepG2具有抑制作用的活性肽,其IC50值分別為0.78 mg/mL和1.40 mg/mL。
豌豆(Pisum sativum var.Bajka)蛋白是生產豌豆淀粉的副產物,占籽粒干基總量的18%~30%,主要包括11S(300 kDa~400 kDa)、7S 球蛋白(150 kDa~180 kDa)以及清蛋白(5 kDa~80 kDa)[11]。豌豆蛋白中氨基酸組成均衡,與WHO推薦的標準模式接近。與谷物蛋白相比,豌豆蛋白富含亮氨酸、賴氨酸和苯丙氨酸,但含硫氨基酸含量偏低。相較于其他豆類蛋白,豌豆蛋白的EAA/TAA值最低為30.4%[11]。豌豆蛋白經酶解后,形成分子量較低的肽類聚合物,不僅更易被消化吸收,還具有不同生理活性。豌豆蛋白活性肽對免疫抑制模型小鼠干預15 d后,免疫球蛋白含量、淋巴細胞百分比、淋巴因子(interferon-γ,IFN-γ)濃度以及外周血白細胞計數均顯著降低,表明豌豆蛋白活性肽具有免疫調節(jié)作用[12]。將豌豆蛋白水解物作用于人肝癌細胞株HePG2、人乳腺癌細胞株MCF-7、人胃癌細胞株MGC803,水解物對癌細胞株的抑制作用呈現出時間、劑量依賴關系,抑制率達60%以上[6]。
扁豆(Lens culinaris L.)中蛋白質含量約為28%,高于蠶豆和豌豆等常見豆類作物[13]。扁豆蛋白具有典型的豆類蛋白組成,包括球蛋白(70%,包括7S和11S球蛋白)和清蛋白(30%),且不含有N-糖基化修飾蛋白[13]。扁豆蛋白中疏水性氨基酸含量豐富(35%),帶正電荷氨基酸(精氨酸、賴氨酸)含量(16%)顯著高于其他豆類蛋白。研究發(fā)現,扁豆蛋白中7S球蛋白含量高于大豆蛋白,具有抑制脂肪積累和脂肪酸合成、刺激脂聯素生成的功效[6]。流行病學研究發(fā)現,定期食用扁豆蛋白能夠有效降低高血壓等各種炎癥相關疾病發(fā)病率[5]。
鷹嘴豆(Cicer arietium L.)中蛋白質含量占籽粒干基總量的25%~30%,是燕麥蛋白的2倍。鷹嘴豆蛋白主要由球蛋白(56%)、谷蛋白(18%)、清蛋白(12%)和醇溶蛋白(2.8%)組成[5]。鷹嘴豆蛋白中含有18種氨基酸,必需氨基酸種類齊全,EAA/TAA值為36.2%[5]。天冬氨酸、谷氨酸和精氨酸含量最豐富。鷹嘴豆蛋白接近WHO推薦的氨基酸均衡模式標準,營養(yǎng)價值高于綠豆蛋白、蠶豆蛋白、豌豆蛋白,但略低于大豆蛋白[14]。由于賴氨酸含量較高,而蛋氨酸和半胱氨酸含量較低,因此,鷹嘴豆蛋白是促進骨骼生長和智力發(fā)育的優(yōu)質蛋白原料[14]。研究發(fā)現,鷹嘴豆蛋白中含有類甜蛋白、葡聚糖酶、幾丁質酶等抑菌物質,所得抗菌肽ci-cerin和arietin的抑菌活性IC50值分別為98.4 μg/mL和 11.2 μg/mL,均高于大蒜素[6]。Torres-Fuentes等[15]通過消化類蛋白酶水解鷹嘴豆蛋白發(fā)現,水解物的金屬螯合力與組氨酸含量呈正相關,水解物具有抗氧化活性。
活性肽的制備研究前期多以動物蛋白為主,乳蛋白約占報道的40%,目前豆類蛋白源活性肽的開發(fā)正逐漸增多。豆類蛋白源活性肽的制備方法主要有化學水解法、蛋白酶水解法和微生物發(fā)酵法。化學水解法反應過程較為劇烈、工藝不易控制、易產生有毒有害物質,一般不用于大規(guī)模制備生產活性肽[11]。微生物發(fā)酵法可通過微生物所產復合酶系提高催化水解豆類蛋白效率,但由于復合酶系復雜,發(fā)酵工藝難以控制,產品質量差異大,也不適合大規(guī)模制備生產[3]。蛋白酶水解法具有反應條件溫和、生產成本低、安全性高等優(yōu)勢,是目前制備豆類蛋白源活性肽的主要方法。與發(fā)酵法相比,蛋白酶水解法更易于控制,可以同時降解豆類蛋白中的抗營養(yǎng)因子。因此,在工業(yè)生產制備活性肽中蛋白酶水解法具有廣闊的應用前景[4]。
蛋白質是由氨基酸通過肽鍵相連而成的長鏈聚合物,通過范德華力、氫鍵、二硫鍵、疏水作用力、靜電作用力等方式形成復雜的空間構象,因此,大部分非極性側鏈隱藏于分子內部[5]。在水解前,豆類蛋白或豆粕等原料需預處理,破壞二級和三級等空間結構,暴露非極性基團,便于蛋白酶水解[3]。目前,預處理方法主要包括加熱、超聲波、微波及高壓均質等,暴露豆類蛋白的酶切位點,提高酶解效率,促進蛋白質原料的充分利用。江連洲等[16]利用擠壓膨化預處理大豆蛋白,改變二硫鍵、疏水作用力和靜電作用力,經堿性蛋白酶水解,多肽得率達41.4%,顯著高于未處理的水解物。王歡等[17]運用高效液相體積排阻色譜技術研究不同微波條件下,大豆蛋白肽的分子量和空間構象變化規(guī)律,發(fā)現不同微波條件的物相轉換率和分子間碰撞機會不同,多肽纖維化聚集形成的速度不同,分子量為18 kDa~44 kDa的水解組分占水解物總量的73.5%~89.4%。鷹嘴豆蛋白經超聲波在48℃預處理28 min后,疏水性氨基酸外露,再經堿性蛋白酶水解,水解度從20%提高至25%,超聲預處理顯著提高鷹嘴豆蛋白的酶解效率[18]??梢?,預處理對改善豆類蛋白理化特性、提高蛋白溶解度、提升蛋白酶水解效率、促進活性肽釋放具有重要作用。
酶法制備活性肽所用的蛋白酶種類繁多,根據來源可分為動物蛋白酶(如胃蛋白酶、胰蛋白酶)、植物蛋白酶(如木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶)和微生物蛋白酶(如堿性蛋白酶、風味蛋白酶)。由于蛋白酶酶切位點不同,蛋白酶種類是決定水解度、活性肽低聚化程度、氨基酸組成及活性的最主要因素,篩選適宜的蛋白酶是高效制備活性肽的重要環(huán)節(jié)。酶解制備活性肽的常用蛋白酶見表1。
表1 酶解制備活性肽的常用蛋白酶Table 1 Proteases used for the preparation of bioactive peptides
酶解制備活性肽的蛋白酶主要有堿性蛋白酶、中性蛋白酶、風味蛋白酶等。不同蛋白酶具有不同的酶切位點,會產生具有不同生理功能的肽段。其中,堿性蛋白酶因水解效率較高、成本較低而被廣泛使用。相比于堿性蛋白酶和風味蛋白酶,木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶更適用于水解四棱豆蛋白制備ACE抑制肽,所得水解物的水解度是微生物蛋白酶水解物的3倍~4倍[19]。利用堿性蛋白酶、胰蛋白酶和嗜熱菌蛋白酶分別水解班巴拉豆蛋白,堿性蛋白酶水解物和嗜熱菌蛋白酶水解物表現出相近的ACE抑制活性(IC50=52 μg/mL)和二肽基肽酶-IV(dipeptidyl peptidase-IV,DPP-IV)抑制活性(IC50=1.73 mg/mL),均優(yōu)于胰蛋白酶水解物;經體外模擬消化后,嗜熱菌蛋白酶水解物的降血壓活性基本不變[20]。為了提高酶解效率和生理活性,采用兩種或多種蛋白酶在最適條件下分步水解,增加酶切位點多樣性,從而提高豆類蛋白水解度。黑豆蛋白經堿性蛋白酶和中性蛋白酶在最適條件下分別水解4 h后,多肽得率高達80%以上,且絕大多數多肽(91.6%)的分子量<10 kDa[21]。Rivero-Pino等[22]利用堿性蛋白酶、胰蛋白酶、風味蛋白酶在最適條件下連續(xù)水解大豆、豌豆、鷹嘴豆、扁豆和羽扇豆蛋白8 h,水解物具有降血糖作用,經色譜分離純化,分子量為0.8 kDa~3.0 kDa的水解組分表現出較強的DPP-IV抑制活性(IC50=2.05 mg/mL)。因此,蛋白酶篩選和復配是決定豆類蛋白水解物中活性肽組成及生理活性的關鍵。
蛋白酶在適宜條件下發(fā)揮最大活性,可通過單因素試驗、正交試驗及響應面分析等試驗設計,優(yōu)化水解條件(如底物濃度、加酶量、水解時間等),高效制備豆類蛋白源活性肽。孫莉莉等[23]在單因素試驗的基礎上,利用正交試驗優(yōu)化堿性蛋白酶制備大豆蛋白抗氧化肽工藝,大豆蛋白水解物的抗氧化活性隨水解度的提高而逐漸增強,當水解度為25.5%時,抗脂質體氧化活性為68.6%,超氧陰離子自由基清除能力為41.2%;進一步提高水解度至29.2%,水解物的Fe3+還原能力為0.137。利用8種商業(yè)蛋白酶(2%~5%)水解黑豆蛋白2 h~4 h,當堿性蛋白酶(5%)水解2 h時,黑豆蛋白水解物的DPP-IV抑制率最高(96%)[9]。采用超聲波輔助酶解法制備黑豆蛋白抗氧化肽,利用單因素試驗結合響應面分析,以黑豆蛋白水解度和二苯代苦味酰基(1,1-dipheny1-2-picryl-hydrazyl,DPPH) 自由基清除能力為指標,在超聲波功率1 029 W、時間20 min、pH 8.6、黑豆蛋白濃度4%、加酶量4.1%、溫度50℃的條件下,黑豆蛋白活性肽的DPPH自由基清除率為86.4%[24]。因此,優(yōu)化酶解條件對于高效制備豆類蛋白源活性肽、降低生產成本至關重要。
人體在新陳代謝過程中受到的氧化應激與多種慢性病密切相關,包括心血管疾病、神經紊亂和糖尿病等,而抗氧化劑是維持人體抗氧化防御系統動態(tài)平衡的基礎[25]?;瘜W合成的抗氧化劑有效性高、成本低,但存在安全隱患。食源性蛋白抗氧化肽因安全無毒、無副作用而備受關注??寡趸囊话阌?個~16個氨基酸殘基組成,氨基端有亮氨酸或纈氨酸,序列中含有組氨酸、脯氨酸或酪氨酸,可與金屬離子發(fā)生螯合作用,清除活性氧自由基和過氧化氫自由基[26]。豆類蛋白是制備抗氧化活性肽的優(yōu)良蛋白原料,豆類蛋白源抗氧化肽見表2。
表2 豆類蛋白源抗氧化肽Table 2 Antioxidant peptides derived from legume proteins
大豆蛋白堿性蛋白酶水解物經分離純化,分子量為3 kDa~5 kDa的水解組分具有最強的DPPH自由基清除能力(IC50=2.56 mg/mL);由于富含疏水性氨基酸,該組分通過抑制脂質過氧化作用,刺激抗氧化酶活性來保護Caco-2細胞免受H2O2誘導的氧化應激[31]。分子量為1 kDa~2 kDa的大豆蛋白水解組分可通過激活核因子E2相關因子2(nuclear factor erythroid-2-related factor 2,Nrf2)上調超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性,抑制HepG2細胞產生活性氧和丙二醛[25]。Guo等[32]研究鷹嘴豆蛋白肽的抗氧化機理發(fā)現,鷹嘴豆蛋白肽可上調信號通路Nrf2-Keap1中的抗氧化酶基因(血紅素氧合酶HO-1、谷氨酰半胱氨酸合成酶γ-GCS和醌氧化還原酶NQO1)的mRNA表達量,對H2O2誘導的氧化損傷細胞(Caco-2和HT-29)起到保護作用。大量體外實驗證明,豆類蛋白源活性肽可以清除DPPH自由基、2,2-聯氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽自由基和超氧陰離子,螯合金屬離子,在細胞和組織中發(fā)揮抗氧化作用,減少脂質過氧化物對生物大分子的氧化損傷,改善多種與氧化應激相關的疾病[30]。
近年來,心血管疾病導致的死亡已占全球人口死亡原因的30%,其中62%的腦卒中病例和49%的心肌梗死病例均由高血壓引起[33]。人體內皮細胞表面的ACE(EC3.4.15.1)是血壓調控的重要靶點,活性肽通過抑制ACE活性,阻礙無升壓活性的血管緊張素I轉化為具有強升壓活性的血管緊張素II,降低血管緊張素II濃度;維持具有降壓作用的緩激肽活性,預防人體血壓升高[34]。目前,化學合成ACE抑制劑(如卡托普利、依那普利)是臨床治療高血壓的主要藥物,但伴有副作用,長期服用會對患者造成嚴重的身體精神負擔。因此分子量小、易于吸收、低致敏性、安全無害的食源性ACE抑制肽備受關注[33]。ACE抑制肽一般由2個~20個氨基酸組成。其中,羧基端具有疏水性氨基酸(色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸等),氨基端具有脂肪族氨基酸(纈氨酸、亮氨酸、脯氨酸、異亮氨酸、丙氨酸、蛋氨酸)[33]。由于帶正電荷的氨基酸容易接近ACE的羧基端活性口袋中帶負電荷的Glu403和Glu162,因此,肽序列中帶正電荷的氨基酸(賴氨酸、精氨酸、組氨酸)會增強肽段的ACE抑制活性[4]。研究表明,羧基端第三位的脯氨酸可通過疏水作用力與ACE活性中心結合,抑制ACE活性[33]。已有大量研究利用蛋白酶水解法制備ACE抑制肽,豆類蛋白源ACE抑制肽見表3。
表3 豆類蛋白源ACE抑制肽Table 3 ACE inhibitory peptides derived from legume proteins
大豆蛋白經蛋白酶Prozyme水解和鼠李糖乳桿菌EBD1發(fā)酵,所得ACE抑制肽PPNNNPASPSFSS、GPKALPII和IIRCTGC可顯著降低自發(fā)性高血壓大鼠收縮壓并控制體重增長[4]。豌豆蛋白經體外模擬消化后,水解組分包括活性肽段 GGSGNY、DLKLP、GSSDNR、MRDLK和HNTPSR,其ACE抑制活性為0.073 mg/mL,經Lineweaver-Burk分析,豌豆蛋白水解物抑制ACE的類型為非競爭性抑制[35]。Sonklin等[39]利用菠蘿蛋白酶水解綠豆蛋白得到5種ACE抑制肽:LPRL、YADLVE、LR LESF、HLNVVHEN、PGSGCAGTDL,其中LRLESF的ACE抑制活性最高(IC50=4.61 μg/mL),而 YADLVE 同時具有一定ACE抑制活性和最強的腎素抑制活性(97%)。脫脂四棱豆蛋白經木瓜蛋白酶水解5 h后,水解度高達91.8%,分離純化,分子量<2 kDa的組分表現出較高的 ACE 抑制活性(0.003 mg/mL)[19]。
我國是糖尿病患病率增長速度最快的國家之一,成人糖尿病患病率達11.6%,而糖尿病前期人群更是高達50.1%,這為我國公共衛(wèi)生保障工作帶來嚴峻挑戰(zhàn)。由國務院印發(fā)的《健康中國行動(2019—2030)》首次將糖尿病防治列入專項行動中,如何科學防治糖尿病、降低疾病負擔,已成為影響國民經濟發(fā)展的重大問題。DPP-IV抑制肽通過抑制腸道酶DPP-IV(EC 3.14.21.5)的催化活性,有效減緩胰高血糖素樣肽-1和葡萄糖依賴性促胰島素多肽的降解,促進胰島β-細胞分泌胰島素,抑制胰高血糖素分泌,有效降低餐后血糖[40]。DPP-IV抑制肽的作用機制見圖1,豆類蛋白源DPP-IV抑制肽見表4。
表4 豆類蛋白源DPP-IV抑制肽Table 4 DPP-IV inhibitory peptides derived from legume proteins
圖1 DPP-IV抑制肽的作用機制Fig.1 Mechanism of DPP-IV inhibitory peptides
由圖1可知,DPP-IV抑制肽因安全性高、無毒副作用,并且具有選擇性降血糖功能,近年來受到人們的廣泛關注,用于取代人工合成DPP-IV抑制劑(如西格列汀、沙格列汀、維格列汀等)[41]。DPP-IV抑制肽一般由2個~17個氨基酸殘基組成,其中非極性氨基酸占比較高。DPP-IV抑制序列的氨基端首位一般為異亮氨酸、亮氨酸或色氨酸;第二位為脯氨酸、亮氨酸、丙氨酸或精氨酸,其中具有脯氨酸或丙氨酸的肽段與DPP-IV特異性酶切位點吻合,發(fā)揮極強的競爭性抑制作用;第三位為脯氨酸時,作用于DPP-IV的功能中心,抑制催化活性[40]。研究發(fā)現,豆類蛋白是DPP-IV抑制肽的優(yōu)良蛋白來源(表4)。大豆蛋白經胃蛋白酶和胰蛋白酶消化后,產生的NNDDRDS和EEPQQQ可通過抑制 DPP-IV(IC50=1.5 mg/mL)、唾液 α-淀粉酶(IC50=1.7 mg/mL)和腸道α-葡萄糖苷酶活性(IC50=2.9 mg/mL)調節(jié)餐后血糖[41]。在不改變胰島素和甘油三酯水平的前提下,大豆蛋白肽YPFVV通過激活脂聯素和過氧化物酶體增殖物受體,抑制糖尿病KKAy小鼠血糖升高[44]。體外研究表明,大豆蛋白肽aglycin通過增強胰島素受體底物-1和蛋白激酶B的磷酸化,提高膜葡萄糖轉運蛋白4水平,增強小鼠的胰島素敏感性,最終改善肌糖攝取[45]。刀豆蛋白經堿性蛋白酶和菠蘿蛋白酶復配水解后,分子量<1 kDa的水解組分可以刺激胰腺β-細胞分泌胰島素,降低DPP-IV和糖基化受體表達,提高脂肪細胞3T3-L1中的葡萄糖吸收利用,降低血糖[42]。
炎癥性疾病是由于大量促炎性介質,特別是一氧化氮(nitric oxide,NO)自由基、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白介素 1β(interleulin-1β,IL-1β)和白介素 6(interleukin-6,IL-6)等過度分泌引起的[45]。目前,常用的抗炎藥物因具有多種副作用而逐漸受到限制?;钚噪囊蚓哂幸孜?、安全、無副作用等優(yōu)點,在炎癥性疾病的防治中具有廣闊的應用前景[46]??寡仔曰钚噪牡难芯恐饕性谝詣游铩⒅参?、海洋生物為原料,尤其以乳蛋白、大豆蛋白和魚類蛋白居多,其他豆類蛋白源抗炎活性肽的研究較少。Hao等[47]發(fā)現大豆蛋白肽lunasin能夠通過阻斷NF-κB信號通路來抑制脂多糖引起的IL-6、TNF-α和前列腺素E2在小鼠巨噬細胞RAW264.7中的產生量,從而阻止巨噬細胞炎癥的產生,對調節(jié)與炎癥相關的疾病起到一定積極作用。分子量為0.2 kDa~1.0 kDa的大豆蛋白肽通過抑制NF-κB信號通路的激活和Toll樣受體4介導的絲裂原活化蛋白激酶活性,阻礙脂多糖誘導的RAW 264.7細胞中的TNF-α、IL-1β和IL-6的釋放,從而抑制炎癥反應[45]。利用枯草芽孢桿菌蛋白酶水解大豆豆粕發(fā)現,水解物可降低豬血清中IL-6、IL-1β和乳酸水平,上調回腸和空腸中黏蛋白和TJ蛋白表達量,增強腸上皮屏障功能,抑制腸道炎癥發(fā)生[46]。Chen等[48]從胃蛋白酶和胰蛋白酶連續(xù)水解的刀豆蛋白中分離得到分子量<10 kDa的活性組分,在TNF-α誘導的Caco-2和HT-29細胞炎癥模型中有效抑制炎癥細胞因子IL-8分泌。
豆類蛋白是營養(yǎng)健康的蛋白資源,具有多種生理活性,在開發(fā)功能性食品、調節(jié)人體機能等方面具有很大的發(fā)展?jié)摿?。豆類蛋白經蛋白酶水解釋放具有不同生理功能的活性肽,其中,抗氧化、降血壓、降血糖、抗炎等功能已有較多報道。通過預處理豆類蛋白、篩選蛋白酶、優(yōu)化酶解工藝提高酶解效率,能夠制備具有高活性的豆類蛋白源活性肽,以大豆蛋白活性肽研究最多。美國和日本分別在20世紀70年代和80年代推出大豆蛋白活性肽產品,而我國20世紀90年代開始制備具有低致敏性、抗疲勞、抗衰老、促進脂質代謝、增強機體免疫力等活性的大豆蛋白肽,并推向市場。國內外研究多采用商業(yè)蛋白酶水解豆類蛋白制備活性肽,但由于酶切位點限制和蛋白酶種類不足,所得活性肽段的氨基酸序列較為單一,活性肽種類較少。開發(fā)新型蛋白酶,提高酶解效率,將有助于豐富活性肽序列組成,改善活性肽品質和生理活性。已從豆類蛋白水解物中分離鑒定出大量生物活性肽,并對其體外活性進行評價,但對這些肽段的構效關系研究比較少。同時,豆類蛋白源活性肽的胃腸道消化穩(wěn)定性、吸收和轉運機制還需詳盡闡明,為功能性食品原料的開發(fā)奠定基礎。另外,由于豆類蛋白源活性肽的臨床研究較少,在人體內的作用效果、食用方式、食用劑量、穩(wěn)定性、安全性等問題尚不明確。