米糠蛋白及蛋白肽的研究進(jìn)展*

劉書亭 王宏 徐彩紅*

（沈陽師范大學(xué)糧食學(xué)院,遼寧沈陽 110034）

米糠是稻谷加工的主要副產(chǎn)物，約占稻谷重量的8%～10%，其營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量約16%，必需氨基酸組成平衡，與FAO/WHO 推薦模式相似，生物效價、消化率皆較高，過敏性低，是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)植物蛋白質(zhì)。目前，我國米糠常被用作動物飼料或者直接丟棄，造成了蛋白資源的極大浪費(fèi)。開展米糠蛋白產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用研究，可減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)米糠的高值利用，具有重要的社會和生態(tài)意義。

生物活性肽是由蛋白水解物制備而成的，一般為2～9 個氨基酸的特定小蛋白質(zhì)序列，具有易消化、易吸收、抗過敏等特點(diǎn)，其種類繁多，功效多樣，如抗疲勞、抗衰老、改善睡眠、增強(qiáng)免疫、助消化等。利用米糠蛋白酶解制備的多肽具有抗氧化、降血脂、調(diào)節(jié)人體生理節(jié)律、增強(qiáng)機(jī)體免疫以及抵抗疾病等多種生理活性，而且米糠蛋白抗血管緊張素轉(zhuǎn)化肽（ACE）可有效降低血壓。

1 米糠蛋白的組成與功能

1.1 米糠蛋白的組成

米糠蛋白主要由清蛋白和球蛋白組成，具有較好的溶解性。米糠蛋白質(zhì)中含人體必需的8 種氨基酸，且氨基酸比例合理，其中賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸含量較高，彌補(bǔ)了谷物蛋白中賴氨酸不足的缺陷。

1.2 米糠蛋白的功能

米糠蛋白具有良好的乳化性、持水性、溶解性等，屬低過敏性蛋白，是酪氨酸酶抑制肽來源。米糠蛋白不含抗?fàn)I養(yǎng)因子，是人體必需氨基酸的理想來源，且不含膽固醇，具有改善糖尿病、降低脂肪肝、保護(hù)腎臟等作用，但其有益生理效應(yīng)的潛在機(jī)制還有待深入研究。

1.3 米糠蛋白肽的功能

米糠蛋白肽分子量小，易吸收，具有多種人體代謝和生理調(diào)節(jié)功能，如米糠蛋白生物活性肽KF-8 具有良好的抗衰老活性。米糠抗氧化肽不僅具有較高的抗氧化活性，也具有較強(qiáng)的保健功能。米糠蛋白肽可用于慢性腎病患者治療性飲食，也可用于膳食補(bǔ)充劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2 米糠蛋白及蛋白肽的制備與純化

2.1 米糠蛋白的制備及純化

2.1.1 米糠蛋白的制備

米糠蛋白的制備方法有物理法、化學(xué)法和酶法，其優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1。物理法可減少營養(yǎng)成分的損失并降低安全風(fēng)險，常用的物理法包括膠體磨、均質(zhì)、高速混勻、凍融、高壓及聲波降解法等。堿法是化學(xué)提取法中最常用的，用堿液提取米糠蛋白時，提取率隨著溶液pH 值的升高而增大，但應(yīng)避免pH 值過高對蛋白造成的破壞。酶法制備米糠蛋白在中性或弱堿性條件下進(jìn)行，效率高，副反應(yīng)少，專一性強(qiáng)，水解易于控制。酶種類對蛋白質(zhì)產(chǎn)量和性質(zhì)有顯著影響。堿性蛋白酶具有較強(qiáng)的提取能力，胰蛋白酶比中性蛋白酶和堿性蛋白酶制得的米糠蛋白水解物具有更高的抗氧化活性。

表1 米糠蛋白提取方法比較

2.1.2 米糠蛋白的分離純化

米糠蛋白的分離純化基于分子篩效應(yīng)。首先用DE-52 纖維素陰離子交換層析柱初步純化，再用Sephadex G -75 凝膠過濾層析柱純化，最終分離純化得到純凈蛋白質(zhì)，并對米糠蛋白進(jìn)行SDS-PAGE電泳分析。

2.2 米糠蛋白肽的制備及純化

2.2.1 米糠蛋白肽的制備

將米糠蛋白在一定條件下水解可制得米糠蛋白肽。即恒溫水浴下，改變不同的加酶量、溫度、pH值和酶解時間后，沸水浴滅酶，離心，上清液即為米糠蛋白肽。

酶解法制備米糠蛋白肽的反應(yīng)條件比較溫和。于國萍等利用木瓜蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶雙酶水解米糠蛋白，分離純化得到了米糠蛋白抗氧化肽。周梅等發(fā)現(xiàn)2 種或多種蛋白酶結(jié)合水解米糠蛋白的效果明顯優(yōu)于單一酶，可能是多種蛋白酶同時作用于不同水解位點(diǎn)，大大提高了效率。但是，酶解法制備的米糠蛋白肽常發(fā)生褐變反應(yīng)，因此，近年來對米糠蛋白肽非酶褐變抑制方法研究越來越深入。蛋白酶抑制劑能有效防止蛋白肽發(fā)生褐變反應(yīng)，但可能會影響米糠蛋白生物活性肽的活性。

2.2.2 米糠蛋白肽的分離純化

米糠蛋白肽的純化多采用不同截留分子量的超濾膜進(jìn)行初步分離，再利用SP-Sephadex C-25 離子交換色譜和Sephadex G-25 凝膠色譜逐步純化，不同純化方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表2。

表2 米糠蛋白分離純化方法比較

3 米糠蛋白及蛋白肽的應(yīng)用

米糠蛋白可添加到肉、乳制品中降低產(chǎn)品成本；可作為潛在的脂質(zhì)過氧化抑制劑，應(yīng)用于功能性食品、食品添加劑及食品包裝材料等領(lǐng)；其本身及水解物可用作降血壓肽、抗氧化肽、抗衰老肽、風(fēng)味和功能增強(qiáng)劑、營養(yǎng)補(bǔ)充劑等；可應(yīng)用于功能性多肽開發(fā)，以改善食品功能性，可應(yīng)用于蛋白飲料、保健食品等?？傊?，米糠蛋白的應(yīng)用前景廣闊，但其制備中酶的高成本和肽的敏感性仍是其無法規(guī)?；a(chǎn)的主要原因。另外，米糠蛋白肽因其高活性和低毒性的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療原料；對某些慢性疾病也有重要的藥理價值，具有成為藥物的潛力。

4 展望

生物活性肽和抗氧化肽可作為功能性食品或藥物的成分，調(diào)節(jié)代謝，預(yù)防疾病。國內(nèi)對于米糠蛋白肽的相關(guān)研究比較少。研發(fā)并優(yōu)化米糠蛋白及其肽的制備工藝，解決其在分離純化過程中的損失，以獲得高純度、高產(chǎn)量的產(chǎn)品仍是亟待解決的技術(shù)難點(diǎn)；深入研究米糠蛋白及其活性肽對糖尿病、腎病、肝臟脂質(zhì)積聚等作用的潛在機(jī)制，對其在食品行業(yè)、工業(yè)、環(huán)保、化妝品和醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要價值。