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油料饼粕活性肽的研究进展

信息来源:中国食品报     发布日期:2017-05-24 13:30:00    阅读:0

饼粕是油料作物经压榨、浸提等工艺加工后的副产物,每年产量近2200万吨。饼粕作为油料作物生产加工的副产物,是一种优质蛋白质资源,可通过水解制得活性肽。

在我国,由于饼粕深度开发水平较低,甚至相应理论的研究尚未完成,限制了其附加值的提升,常被作为畜禽饲料低值出售。有研究人员对饼粕进行深入研究后发现,饼粕可用于提取一系列功能因子。饼粕成分随品种、加工条件等因素的不同而有较大差异。通常,饼粕中蛋白质含量为30%—50%,脂肪含量为1%—8%,灰分含量为5%—10%。


油料饼粕多肽的特性

饼粕蛋白是一种来源广泛、营养价值较高的植物蛋白,经酸碱或酶水解后可得到活性多肽。饼粕多肽具有优良的理化特性:低黏度,低相对分子质量的多肽在50%的高浓度下仍然保持较好的流动性;高溶解性,饼粕蛋白与其他蛋白质一样,在等电点处易形成沉淀,但多肽仍会保持溶解状态;强吸水性,一般饼粕多肽的吸水性要高于蛋白质;低渗透压,多肽被人体摄入后不会出现腹泻的情况。


油料饼粕活性肽的制作方法

蛋白质的结构是各种吸引和排斥相互作用的净结果,在天然状态的生理条件下是热力学稳定的状态。蛋白质在经过热、机械、静液压等处理后,分子将产生一个新的平衡结构,其构象会发生不同程度的变化。蛋白质经适当热处理,可引起活性基团的暴露,增加蛋白质与酶之间的交互作用,利于水解。当热处理温度为100°C时,菜籽蛋白水解度最大;随着热处理时间的延长,菜籽蛋白水解度增大,最大可达18.51%。

此外,专家们利用双螺杆膨化机处理双低菜籽粕发现经挤压膨化加工后,菜籽粕中蛋白质总量基本没有变化,但其分散指数会有一定程度的降低。物料进行膨化加工时,膨化腔的高温、瞬时的高压以及剪切力都会导致蛋白质发生变性。蛋白质变性之后表面疏松多孔,使蛋白酶更容易进入蛋白质的内部,对蛋白酶的水解有促进作用。

目前,工业上水解油料饼粕蛋白制备多肽常用的方法为酶解法。同一底物在不同的蛋白酶作用下,水解效率、水解程度以及水解产物的组成及功能会有所不同。选择合适的蛋白酶,有利于提高蛋白质的水解效率和获得理想特性的水解产物。

研究表明,结合超声波、微波辅助等新技术酶解,可以极大地提高酶解效率,甚至可以提高酶解物的功能活性。


油料饼粕活性肽的营养研究

现代营养学研究发现,蛋白质经消化酶水解后,以短肽(2—7个氨基酸)形式被机体直接消化吸收的比例远大于以游离氨基酸形式的吸收。肽的吸收主要是由依赖H+浓度或Ca2+浓度的主动转运过程、具pH依赖性的非耗能性Na+/H+交换系统以及谷胱甘肽转运系统完成的,且短肽的直接吸收可避免氨基酸之间的竞争吸收,效率更高,利于机体中不同组织和器官的利用。即短肽的生物效价和营养价值比氨基酸更高。

人体衰老自由基理论认为,机体在生命活动的代谢过程中产生自由基,如活性氧(ROS)和活性氮(RNS),包括过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(·OH)等。在正常情况下,体内自由基的产生和分解是平衡的,一旦平衡被破坏,过剩的自由基将产生氧化脂质、蛋白质、DNA和碳水化合物,从而导致细胞功能减退和各种疾病的发生。相关研究结果显示,油料饼粕多肽具有较好的抗氧化活性。

由于生物体具有多个抗氧化系统,其相互关系并不清楚,无法真实模拟生理环境,故目前评价功能因子抗氧化能力多采用体外测定方法,且各方法都仅测定了抗氧化能力的某一方面,无法评估多条抗氧化途径综合能力。

心血管疾病是人类健康最大的威胁。据世界卫生组织报道,全球死于心血管疾病的人数占死亡总数的30%,且随着社会经济的发展,预计心血管疾病将成为人类死亡的单个首因。根据现代中医临证经验和现代医学实验研究发现,引发心血管疾病的主要原因是动脉内膜过量血脂、血糖及血液其他成分沉积造成的动脉粥样硬化。相关研究结果表明,油茶粕多肽可降低动脉粥样硬化的风险。

饼粕多肽相对分子质量大小、氨基酸序列及肽链空间结构与其降血脂活性都有重要的关系。目前,相关研究鲜有报道,需对其结构进行进一步追踪,更深层次地研究其构效关系,为更有效控制蛋白质水解获得活性靶肽提供指导。


油料饼粕活性肽的研究意义

油料饼粕作为一种新型活性肽原料,加强对其进一步深加工及充分开发利用研究具有非常重要的意义。就目前研究来看,我国对其研究存在一些不足。

一是短肽功能性科研与市场化有较大脱节,未能大规模生产,而市面上的短肽类产品只能作为辅助原料应用,对其具体功能活性及应用效益了解甚少;二是现在市场上几乎没有特定功能活性的肽类产品;三是不同原料肽的特定功能活性有待明确。尽管一般蛋白原料具有多种活性,但其最强生理功效有所不同,需通过研究相应短肽的功能活性与氨基酸序列或分子结构之间的关系来确定其专门活性,以期实现其功能高效生产。

(《中国油脂》)