
本文章大部分引自:[1]李溢真大盘配资,陈勉,袁丹丹,等.核桃肽的制备、分离纯化及生物活性研究进展[J].食品与药品,2023,25(03):267-272.
核桃肽的非凡营养
核桃原产于东亚、北美和欧洲东南部,在我国种植广泛。核桃富含不饱和脂肪酸、蛋白质、多酚和矿物质,具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、降低胆固醇、降低血压和心血管疾病风险的作用[2-8]。据报道,作为下脚料的核桃粕中含有约45%为蛋白质,含有18种氨基酸,其中8种必需氨基酸的含量能满足人体需要[9]。
核桃肽作为一种新型核桃粕深加工产品,具有广阔的应用前景和市场潜力。基于此本文对核桃肽的制备、分离纯化及其生物活性进行综述。
图1 核桃(来源于互联网)
01 核桃肽的制备
从植物中制备活性多肽的方法有酶法、发酵法和化学法等。化学法通过酸或碱催化水解蛋白质,产生活性肽,反应过程较难控制,环境友好性低,不适合产业化。目前,制备核桃肽主要采用酶法和发酵法。
展开剩余91%酶法制备中,常用的核桃蛋白水解酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶(胰酶)等[10-15]。酶具有特异性、高效性、专一性等特点,酶的种类、pH、温度、酶解时间、酶活性、料液比和酶底物比等条件对于酶法制备核桃肽至关重要。通过发酵生产生物活性肽,不仅降低生产成本,还能在发酵过程中对蛋白质原料起到解毒去苦作用。目前发酵方法主要有两种:固体发酵和液体发酵。
图2 利用酶法和发酵法制备植物肽[30]
02 核桃肽的分离纯化
通过对目标产物进行分离纯化获得活性成分含量更高、纯度更高的核桃肽。分离纯化的第一步通常是超滤,核桃蛋白水解液在压力驱动下通过一定孔径的超滤膜,核桃肽因其粒径较小而能顺利通过超滤膜,而分子量较大的不溶物、酶和蛋白质则留在膜外,从而达到初步纯化的目的[16]。初步纯化的核桃肽可依次通过不同孔径的超滤膜,完成不同范围分子量多肽的分离[17]。然而,用超滤技术很难有效分离分子量很小或相似的多肽。因此,在实际研究中,常与色谱技术相结合。核桃肽分离纯化的第二步为色谱法,较常用的色谱方法有凝胶渗透色谱(GPC)、离子交换色谱(IEC)、高效液相色谱(HPLC)、反相高效液相色谱法(RP-HPLC)和金属亲和色谱法(MAC)[18]。
03 核桃肽的生物特性
(1)抗氧化活性
李敏等[19]用超声辅助提取核桃蛋白,用中性蛋白酶酶解核桃蛋白后制备的核桃肽提取液,对超氧阴离子自由基的清除率达58.27%,对羟基自由基的清除率达71.92%,对DPPH自由基的清除率达68.93%,抗氧化效果显著。王鲁黔[20]利用碱性蛋白酶制备的核桃肽,其DPPH和ABTS自由基清除能力与维生素C相当,具有较强的自由基清除能力。慈傲特[21]制备的的核桃肽经超滤分级,Mr<3000的多肽有较好的体外抗氧化活性和体内抗氧化活性,可提高小鼠血清、肝脏和脾脏中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-P x)活性,降低氧化产物丙二醛(MDA)的含量。
(2)降血压活性
血管紧张素转换酶(ACE)是一种二肽基羧肽酶,在肾素-血管紧张素系统和激肽释放酶-激肽系统中起作用,导致血压升高。ACE抑制肽可抑制ACE的活性,降低血管的张力、血容量和血压,对调节人体血压起重要作用。从食物蛋白中提取的ACE抑制肽可有效降低高血压,但对正常血压无影响,与降压药相比没有副作用[22]。核桃粕酶解液中分子量小于10000的核桃肽对ACE抑制率较高,各组分IC50值表明,碱性蛋白酶酶解液和胃蛋白酶酶解液中分子量小于5000组分对ACE抑制效果较突出[23]。
图3 一种具有ACE抑制活性的核桃肽及其ACE抑制评估机制[29]
(3)抗高尿酸活性
高尿酸血症与高血压、动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和肾脏疾病密切相关,其发病率越来越高,严重影响人类生活质量[24]。通常用于治疗高尿酸血症的药物有一定副作用。近年,一些食物源性具有优异黄嘌呤氧化酶抑制剂(XOI)活性的生物活性肽被广泛关注。核桃粕水解物和脱酚核桃粕水解物(DWMH)均具有较好的XOI活性[25],可有效降低高尿酸血症大鼠的血清尿酸水平。苏国万等[26]公开了一种从核桃粕中制备具有降尿酸作用的生物活性肽的方法,此法制得的靶标生物活性肽可显著降低大鼠血清肌酐水平,对大鼠肾功能有一定的保护作用,有显著的降尿酸作用。
(4)健脑益智活性
脑外伤、应激创伤、精神发育迟滞、柯萨可夫综合征、阿尔茨海默病和一氧化碳中毒等疾病,可诱发学习和记忆功能障碍。现阶段改善该障碍的药物如多奈哌齐、盐酸美金刚等均有明显的副作用。
核桃自古便有健脑益智作用的记载,近年大量研究表明,核桃肽能提高学习与记忆功能,有优越的健脑益智活性。Morris水迷宫及电跳台实验[27]证实了核桃肽显著改善小鼠的认知障碍和长期记忆的能力,具有健脑益智活性。
总结
核桃油作为优质功能油其年消费量逐年增加,其副产品核桃粕的产量也在逐年增加。核桃粕是一种优质的植物蛋白资源,却被视为废物或低价值饲料、肥料等材料。有效利用核桃粕蛋白开发核桃蛋白产品,对于实现核桃综合利用、提高副产品附加值、改变利用率低的现状具有重要意义。
图5 核桃肽
参考文献
[1]李溢真,陈勉,袁丹丹,等.核桃肽的制备、分离纯化及生物活性研究进展[J].食品与药品,2023,25(03):267-272.
[2] Chauhan A, Chauhan V. Beneficial effects of walnuts on cognition and brain health[J]. Nutrients, 2020, 12(2):550.
[3] An J M, Kim E H, Lee H, et al. Dietary walnut as food factor to rescue from NSAID-induced gastrointestinal mucosal damages[J].Arch Biochem Biophys, 2020, 689:108466.
[4]张丽娜.核桃蛋白水解物的抗氧化性及其二肽基肽酶IV抑制活性研究[D].无锡:江南大学, 2020.
[5] Batirel S, Yilmaz A M, Sahin A, et al. Antitumor and antimetastatic effects of walnut oil in esophageal adenocarcinoma cells[J]. Clin Nutr, 2018, 37(6 Pt A):2166-2171.
[6] Miao F, Shan C, Shah S A H, et al. Effect of walnut(Juglans sigillata)oil on intestinal antioxidant, anti-inflammatory, immunity,and gut microbiota modulation in mice[J]. J Food Biochem, 2021,45(1):e13567.
[7] Yang X Y, Zhong D, Wang G L, et al. Effect of walnut meal peptides on hyperlipidemia and hepatic lipid metabolism in rats fed a high-fat diet[J]. Nutrients, 2021, 13(5):1410.
[8] Bošković M,Živković M, Korićanac G, et al. Walnut supplementation restores the SIRT1-FoxO3a-MnSOD/Catalase Axis in the heart, promotes an anti-inflammatory fatty acid profile in plasma, and lowers blood pressure on fructose-rich diet[J]. Oxid Med Cell Longev, 2021, 2021:5543025.
[9] Golly M K, Ma H, Yuqing D, et al. Enzymolysis of walnut(Juglans regia L.)meal protein:Ultrasonication-assisted alkaline pretreatment impact on kinetics and thermodynamics[J].J Food Biochem, 2019, 43(8):e12948.
[10] Feng L, Peng F, Wang X, et al. Identification and characterization of antioxidative peptides derived from simulated in vitro gastrointestinal digestion of walnut meal proteins[J]. Food Res Int,2019, 116:518-526.
[11] Wang C, Tu M, Wu D, et al. Identification of an ACE-inhibitory peptide from walnut protein and its evaluation of the inhibitory mechanism[J]. Int J Mol Sci, 2018, 19(4):1156.
[12]卢洋.核桃蛋白源ACE抑制肽的纯化、结构鉴定及性质研究[D].西安:陕西科技大学, 2015.
[13]王攀,范娜.木瓜蛋白酶酶解核桃饼粕制备抗氧化多肽的研究[J].江苏农业科学, 2019, 47(11):238-241.
[14]王攀,范娜.中性蛋白酶酶解核桃饼粕制备抑菌多肽的研究[J].食品工业, 2018, 39(9):153-157.
[15]祝素莹,朱瑜,张银志,等.复合蛋白酶水解核桃粕制备血管紧张素转化酶抑制肽工艺优化[J].食品研究与开发, 2020, 41(17):56-63.
[16]Kong X, Zhang L, Song W, et al. Separation, identification and molecular binding mechanism of dipeptidyl peptidase IV inhibitory peptides derived from walnut(Juglans regia L.)protein[J]. Food Chem, 2021, 347:129062.
[17]Feng Y X, Wang Z C, Chen J X, et al. Separation, identification,and molecular docking of tyrosinase inhibitory peptides from the hydrolysates of defatted walnut(Juglans regia L.)meal[J]. Food Chem, 2021, 353:129471.
[18]Li X, Guo M, Chi J, et al. Bioactive Peptides from Walnut Residue Protein[J]. Molecules, 2020, 25(6):1285.
[19]李敏,罗琳璐.核桃多肽的抗氧化性测定[J].化学工程师,2020,34(03):80-82,87.
[20]王鲁黔.山核桃仁中脂肪酸分析和多肽的制备及活性研究[D].浙江工业大学, 2019.
[21]慈傲特.山核桃饼粕抗氧化肽的制备与鉴定[D].合肥:合肥工业大学, 2018.
[22]Su Y, Chen S, Cai S, et al. A novel angiotensin-i-converting enzyme(ACE)inhibitory peptide from takifugu flavidus[J]. Mar Drugs, 2021, 19(12):651.
[23]侯雅坤.核桃活性肽体外抗氧化活性及ACE抑制活性的研究[D].北京林业大学, 2012.
[24]Stamp L K, Barclay M L. How to prevent allopurinol hypersensitivity reactions?[J]. Rheumatology(Oxford), 2018,57(suppl_1):i35-i41.
[25]黎青勇.核桃源降尿酸肽靶向抑制黄嘌呤氧化酶活性的构效机制研究[D].广:华南理工大学, 2018.
[26]苏国万,赵谋明,赵强忠,等.一种用核桃粕制备具有降尿酸功效的生物活性肽的方法:CN, 103627760B[P]. 2015-04-22.
[27]Zhao F, Liu C, Fang L, et al. Walnut-derived peptide activates PINK1 via the NRF2/KEAP1/HO-1 pathway, promotes mitophagy,and alleviates learning and memory impairments in a mice model[J]. J Agric Food Chem, 2021, 69(9):2758-2772.
[28]Zhang L, Bai Y Y, Hong Z S,et al. Isolation, Identification, Activity Evaluation, and Mechanism of Action of Neuroprotective Peptides from Walnuts: A Review[J].Nutrients, 2023, 15(18):4085.
[29]Cong W , Maolin T , Di W ,et al.Identification of an ACE-Inhibitory Peptide from Walnut Protein and Its Evaluation of the Inhibitory Mechanism[J].International Journal of Molecular Sciences, 2018, 19(4):1156.
[30]Zhao L , Liu X 大盘配资, Wang S ,et al.Research progress on fermentation-produced plant-derived bioactive peptides[J].Frontiers in pharmacology, 2024, 15:1438949.
发布于:湖北省辉煌优配平台提示:文章来自网络,不代表本站观点。