蛋白质是生物体的重要组成部分，也是生命体重要的物质基础。多肽是一种以肽键连接在一起的α-氨基酸化合物，它是从植物来源的蛋白质通过物理、化学或生物加工后形成的肽链片断，属于蛋白质水解的中间产物，含有营养丰富且均衡的必需氨基酸。

从生物中提取的多肽具有较强生理活性，如抗氧化，降血压并与中药治疗癌症、心脑血管疾病等疑难病症有关，对于人类的健康有着非常重要的作用。

一

多肽的分类

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寡肽

寡肽为氨基酸通过酰胺键而形成的链状的低聚肽，氨基酸在肽中的数量一般为 2-9个。在植物中发现氧化型谷胱甘肽与还原型谷胱甘肽普遍存在,在单子叶植物、双子叶植物、海藻类,在细胞的线粒体、叶绿体以及细胞质中均发现了谷胱甘肽，研究表明，谷胱甘肽在细胞质、叶绿体以及膜转移中起着重要的作用。

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环肽

环肽是指氨基酸以酰胺键相互连接而形成的环状化合物,因成环后具有较线性肽固定的构象而呈现较强及独特的生理活性。一些具有抗肿瘤、抗溃疡等活性的环肽类化合物从药用植物中分离出来。结构研究证明，从植物中发现的环肽多为10个以下的氨基酸残基组成,并形成特定的能量稳定型结构。

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环肽生物碱

环肽生物碱是从许多属植物,主要是从鼠李科植物中发现的聚酰胺环状生物碱。从鼠李科植物中分离获得的环肽类化合物结构非常相似,这些分子由13,14或15元大环组成,环内有两个氨基酸和一个含芳环的胺组成,具有重要的生理活性，如具有降压活性、抗腹泻、抗痢疾、抗菌素等。

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糖肽

糖肽是指糖与氨基酸或多肽以共价键相连而形成的化合物，糖与氨基酸或多肽之间的化学键称为糖-肽键,糖肽键主要分为四大类：O-糖肽:羟基氨基酸与糖之间通过羟基氧与糖α异头碳相连；N-糖肽：氨基酸与糖通过酰胺键相连；S糖肽:氨基酸与糖通过S-S键相连;C-糖肽,氨基酸与糖通过C-C键相连。

二

多肽的制备

植物功能多肽的制备可分为化学法、酶法和微生物发酵法三类，其中酶法不仅反应条件易于控制等，水解产物只有短肽和氨基酸，符合食品卫生的要求，是改造蛋白质、实现蛋白质功能多元化、提高蛋白质价值的最有效途径之一，从而成为主要的植物功能多肽制备方法。

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化学法

酸或碱水解植物蛋白是常用的多肽化学制备方法，水解后将酸或碱去除。常用的酸是盐酸（HCl），硫酸（H₂SO₄）次之。常用的碱为氢氧化钠（NaOH）和氢氧化钾（KOH）。酸和碱水解蛋白在工业应用中，操作简单，成本和时间效益高，但会改变水解产物的外观、溶解性、风味和安全性。如植物蛋白盐酸水解过程中形成的3-氯-1, 2-丙二醇（MCPD）和 1, 3-二氯-2-丙醇（DCP）、碱水解过程中产生的赖丙氨酸都是致癌物质。因此，酸、碱水解法正在被更安全、更温和的酶解法替代。

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酶解法

酶催化蛋白质的水解，通过裂解两个氨基酸之间的肽键，每个肽键的裂解需要消耗一分子水，肽键的连续裂解将蛋白质分解为小分子量的氨基酸、肽或蛋白质。酶解法能保留水解产物的营养和功能成分，适当的酶和对酶解条件（如 pH、温度、酶与蛋白比例、酶解时间） 的良好控制是生产具有所需功能特性蛋白水解物的关键。

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蛋白酶的选择

在酶解过程中，所使用的酶的专一性尤为重要，因为它影响肽的大小、数量、氨基酸组成和氨基酸序列，进而影响水解产物的生物活性和功能特性。酶的来源有三种：动物、植物、微生物，在最佳温度和 pH 条件下，蛋白酶通常是特异性、非特异性的，按照肽键切割位点不同，被分为内切酶和外切酶。不同的蛋白酶可以从相同的蛋白质底物中产生不同类型的肽，下表显示了不同来源的蛋白酶分类以及优先切割。当蛋白质被不同的酶处理时，会产生特异性广泛的生物活性肽。

来源	蛋白酶	优先裂解位置
植物	木瓜蛋白酶（Papain）	优选在 P2 位带有大疏水侧链的氨基酸； 优先水解碱性氨基酸(例如精氨酸)或芳香族
	菠萝蛋白酶（Bromelain）	氨基酸(例如苯丙氨酸、酪氨酸)的羧基侧上的肽键
动物	胃蛋白酶（Pepsin)	优先裂解：芳香族氨基酸或酸性氨基酸的氨 基所组成的肽键
	胰凝乳蛋白酶（Chymotrypsin）	在 P1 位置优先释放 N 端 Tyr，Trp，Phe，Leu
	胰蛋白酶（Trypsin）	在P1 位置优先释放 N 末端的 Arg 和 Lys
微生物	碱性蛋白酶	水解具有广泛特异性的肽键蛋白，并且优先 选择 P1 中较大的不带电荷残基；水解肽酰胺
	中性蛋白酶	无特异性
	风味蛋白酶（Flavourzyme）
	复合蛋白酶

2

蛋白原料的预处理

传统的酶解法多肽产率低、酶利用率低，这主要是因为均匀搅拌下酶与底物接触频率低，以及长期酶解过程中蛋白的聚集和沉积。为了提高植物蛋白的酶解速度与效率，可在酶解之前对蛋白原料进行预处理，通常包括超高压预处理、微波预处理和超声预处理，其中超声预处理最常用。

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酶解工艺

众所周知，在蛋白质酶促水解过程中会产生苦味肽，苦味来源于多肽中的疏水氨基酸，如：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、精氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等。一些肽的氨基酸序列表明 N 端和 C 端具有亮氨酸残基时具有苦味。

① 苦味的产生机理：

天然蛋白质疏水性结构常常被掩蔽在天然蛋白质分子内部，经酶水解，当蛋白质被水解成相对分子质量低于 6000 的多肽时，疏水性结构就会较多暴露而出，这些暴露出结构与味蕾发生接触，因而产生苦味。大豆蛋白水解液中含有多种苦味肽，如Gly-Leu、Leu-Lys、Arg-Leu、Phe-Leu、Arg-Leu-Leu。苦味肽长度是 12个氨基酸以下小肽或中等长度肽。

②影响苦味的因素：

a分子量与苦味的关系；

大豆肽苦味随水解逐步加深而先升后降。因随水解度增加，疏水性氨基酸暴露苦味基团也就越多；当水解度非常高时，苦味肽被继续水解成分子质量很小短肽或游离氨基酸，这时苦味又会减弱或消失。

b多肽的氨基酸序列与苦味的关系：

某些碱性氨基酸位于肽链两端时，也会产生很强的苦味。

c多肽的空间结构与苦味的关系

多肽链的空间结构有很多的关系，氨基酸残基的构型对苦味也有很大的影响。Arg-Arg-Pro-Pro-Phe-Phe 六肽，然后对其D型和L型构型的苦味进行比较，结果发现C端为L型Phe（苯丙氨酸）时，苦味更强些。

蛋白酶解物苦味是由含量很少一些高疏水性肽造成的，且疏水性氨基酸位于末端时苦味较强。只有短链大豆多肽（3~10 个氨基酸残基）才具有特定生物活性。

③多肽脱苦的方法

多肽脱苦方法	具体方法	优点	缺点
选择性分离	吸附剂；活性炭 有机溶剂抽提；乙醇，丙醇，丁醇 调节pH，沉淀除去； 超滤截留	改善口味 可进行大规模生产	带来轻微异味 蛋白质，多肽有一定的损失。功能性疏水多肽。 会把其它的分子量的肽除去
掩盖法	聚磷酸盐；柠檬酸、 苹果酸；环糊精、淀粉、酸性氨基酸	苦味能够进行掩盖	原料肽中口感会发生变化
酶法	端肽酶（风味蛋白酶）； 酶的选择（新型巯基蛋白酶）	外切线性末端氨基酸，减轻苦味 不产生苦味的酶	游离氨基酸的产生，适合低浓度肽的水解。 来源有限
微生物法	微生物酶系降解产风味优良大豆肽（黑曲霉、米曲霉，酿酒酵母，乳酸菌）	内外切酶同时水解蛋白，提高了效率	产生游离氨基酸
疏水性层析柱法	乙基-琼脂糖柱法洗脱吸附		脱苦不够彻底

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微生物发酵法

微生物发酵法制备多肽的水解程度主要取决于所用发酵剂的类型、蛋白质来源和发酵时间。微生物发酵主要在亚洲国家用于发酵大豆食品，包括味噌、豆豉、纳豆和酱油等，发酵对口感和风味的形成至关重要。

微生物优先选择蛋白质作为其氮源，从而改变蛋白质底物的氨基酸谱，使其具有独特的口感、生理功能和营养品质。通过发酵产生的多肽生物活性比原料中的原蛋白要高，除了肽的大小和序列外，氨基酸组成也发生了变化。

乳酸杆菌很早就作为发酵菌株，它们可以水解蛋白质以改善胃肠道吸收，刺激免疫系统并控制血压。一些乳酸菌已被用作食品发酵工业中的功能发酵剂。例如，由瑞士乳酸杆菌发酵的酸奶中含有 ACE 抑制肽：IPP 和 VPP（Lle-Pro-Pro 和 Val- Pro-Pro），可降低轻度高血压受试者的血压。

三

植物多肽对人类健康的功能

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保证人类健康的生长发育

植物多肽具有极强的活性，也被称为活性肽。活性肽对于人类的正常生长发育有着重要意义。人体需要足够的活性肽才能维持某些生理功能，例如新陈代谢、免疫调节以及神经系统等。人体如果缺乏活性肽，就会造成各种生理上的问题。活性肽的缺乏，还会导致人体各种功能或部位出现衰老现象，加速人体老化，易引发各类疾病，威胁人体健康。

在免疫调节方面，一些植物多肽具有免疫调节功能，当人体免疫系统受到较小的破坏时，能够快速地进行调节和修复，对于人体的健康帮助很大。

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诊断疾病

植物多肽因其抗原的特异性比寄生虫和天然微生物更强，制作较容易，并且检测抗体的本底反应和假阴性率都非常低，在临床的疾病诊断中较为常用，对于锥虫、囊虫类寄生虫和螺旋体、细胞、病毒类微生物的检测有着较好的临床效果。当前甲肝、乙肝、艾滋病病毒以及类风湿等疾病的诊断中也会使用到植物多肽，能较准确地检测出疾病，给予患者正确治疗，利于其身体早日康复。

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治疗疾病

许多植物有着治疗疾病或保障身体健康的作用，其原因就是植物本身含有多肽，而多肽的效用又因植物的不同而不同。例如，大豆中的活性多肽能够被小肠直接吸收，具有降低血压、血脂以及胆固醇的作用，同时也能够帮助人体改善肠胃功能、缓解身体疲劳。

玉米中的多肽有着解酒、保肝护肝养胃及修复受损肝细胞等多种功能。小麦中的多肽能够发挥调节神经和肠胃功能、修复受损的肠粘膜作用，在降血糖、镇痛方面也有着良好的效果。绿豆中的多肽能够较好地抑制肠胃对铅的吸收，起到排铅解毒的效用。

四

总结

植物多肽是从植物中所提取多肽，制备技术有酸碱水解法、酶水解法、微生物发酵法，其中酶解前对植物蛋白进行预处理可改善植物功能多肽。靶向酶水解法可减少或消除苦味肽的产生，解决了多肽食品应用难题。植物多肽一般都具有较强的活性，对于人体可起到诊断、治疗各种疾病等多种作用，对于人类的身体健康具有非常重要的意义。

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