大豆多肽的性质及其研究进展

饲料添加剂26饲料研究FEEDRESEARCHNO11，2005摘要大豆多肽SOYPEPTIDE是大豆蛋白质经酶解作用后的多肽分子混合物。与大豆蛋白相比,大豆肽具有更好的理化性质,含有多种生理活性物质,在机体内具有更多种生理功能,近年来引起人们的广泛关注。关键词大豆多肽多肽分子混合物大豆蛋白性质中图分类号S8167文献标识码B文章编号10022813200511002604大豆多肽是指大豆蛋白质经蛋白酶作用后,再经特殊处理而得到的蛋白质水解产物,它由大豆蛋白质水解后的许多种多肽分子混合物所组成。它可以有效改善原料蛋白的各项理化特性,如无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水、流动性好等,同时还能赋予产品特殊生理活性。与大豆蛋白相比,具有消化吸收率高、提供能量迅速、促进微生物生长、促进脂肪代谢和低过敏原性等。1大豆多肽的理化性质据资料报道,小分子大豆多肽不仅具有很好的溶解性、低黏度、抗凝胶形成性,而且在体内消化吸收快,蛋白质利用率高大豆肽具有低抗原性,不会产生过敏反映能促进发酵产生有益分泌物能增强运动员体能和肌肉,促进肌红细胞复原、帮助恢复疲劳另外大豆肽具有生理活性。11大豆多肽的组成大豆多肽是平均肽链长度为210的短肽以23的低分子肽为主,还含有少量的游离氨基酸、糖类和无机盐成分见表1,相对分子质量以低于1000的为主体,主要溶出峰位置在相对分子质量300700范围内。大豆肽的相对分子质量大小、肽链长短以及各种收稿日期20050721理化性质由所选用的酶类、水解条件和分离方法而定。大豆肽的蛋白质含量为85左右,其氨基酸组成几乎完全与大豆蛋白质相同,通常是由36个氨基酸组成,必需氨基酸的平衡良好且含量丰富。表1大豆多肽的成分构成成分粗蛋白水分糖类灰分NSI三氯醋酸溶解蛋白游离氨基酸含量84046555999999794512大豆多肽的溶解性大豆多肽在不同PH、温度、离子强度、氮浓度条件下都是可溶的。其比未经水解的大豆分离蛋白溶解度有极大的提高,超过90,这主要是因为酶解引起蛋白质相对分子质量的减少,端基极性基团增加使溶解度增加。尤其在PH42等电点处水解液中溶解度的测定表明大豆多肽不仅提高了一般PH下蛋白质的溶解度,更重要的是大大改善了在等电点时蛋白溶解度。13大豆多肽的黏度大豆蛋白质黏度随浓度的增加而显著增加,在等电点PH43左右几乎完全沉淀。而大豆肽蛋白由于其相对分子质量较低,黏度随浓度增高时变化不大,并且随PH变化,即在酸性或中性条件下大豆多肽蛋白的流动性无极大差异,不易凝固。选用毛细管黏度计不能测定大豆分离蛋白黏度,故而大豆饲料添加剂饲料研究FEEDRESEARCHNO11，200527分离蛋白黏度明显要高于大豆多肽蛋白,黏度并不因PH变化而急剧变化。14大豆多肽的吸水性大豆多肽的吸水性明显高于大豆分离蛋白的吸水性。这主要是蛋白质被水解后,大量亲水基团外露的缘故。从PH对大豆蛋白和大豆多肽吸水性的影响看,大豆分离蛋白吸水性随PH增大而增大,这是因为PH的改变影响到蛋白质分子的净电荷数,从而改变了蛋白质蛋白质和蛋白质水的相互作用力,导致吸水性的改变。而PH变化所导致的净电荷变化不足以改变大豆肽分子与水的作用力,因此大豆多肽的吸水性受PH改变的影响不大。大豆分离蛋白吸水性随温度升高而下降,这可能是温度升高后,氢键减少而导致吸水性下降,也可能由于蛋白质发生变性或聚集作用引起吸水性下降。然而大豆多肽在3090范围内却随温度升高而增大,而且2种肽在不同的温度和PH的吸水性基本相同。2大豆多肽独特的生理功能21大豆多肽的易消化性许多研究表明,初生动物消化系统没有发育成熟,消化吸收蛋白质和氨基酸能力有限,大豆多肽不仅具有与大豆蛋白质相同的必需氨基酸组成,而且其消化吸收性比蛋白质更佳,吸收速度快,利用率高,还能最大限度的加速氮的同化。小肠黏膜功能缺陷的比较研究表明,即使不同的氨基酸系统转运能力已明显减弱,肽载体仍能参与游离氨基酸的吸收。与游离氨基酸配合日粮相比,肽溶液的离子强度转低,可以防止由离子强度过高而引起的腹泻。大豆多肽还能通过血中血蛋白的升高降低了小肽对水与电解质的排泄,达到了预防腹泻的效果。另有研究表明,初生动物腹泻时,由于小肠黏膜受损,刷状缘肽酶活性降低摄入完整蛋白质会加重腹泻和营养不良状态而二肽的吸收基本上不受影响,90的二肽酶活性和4060三肽酶分布在细胞浆内,尽管肠黏膜病变可导致细胞浆肽酶活性部分降低,但肠黏膜细胞浆对二肽和三肽的消化能力没有明显的降低。22大豆多肽对微生物发酵的促进作用大豆多肽具有促进微生物生长发育和活跃代谢的作用,相同组成的氨基酸或大豆蛋白质则没有这种作用效果。大豆多肽能促进乳酸菌、双歧杆菌、酵母及其他菌类的增殖作用,并促进有益代谢物的分泌。在反刍动物方面,体外研究显示通过与一定浓度的底物结合,肽比游离氨基酸有更大的促微生物生长的效果。肽可以被整合成微生物菌体蛋白,而且是瘤胃微生物生长所必需的。使用1100MG/L的小肽氨基酸混合物,可以增加瘤胃有益菌群合成菌体蛋白质的能力,只要10MG/L的小肽浓度即可达到有益菌生长最理想的浓度。肽还可以为纤维分解菌生长提供支链挥发性脂肪酸,保证了瘤胃内纤维物质的充分消化。纤维分解菌生长需要来自于支链氨基酸的支链挥发性脂肪酸,若高粗料型日粮中真蛋白质不足,瘤胃支链氨基酸和肽含量低,则导致纤维分解菌支链挥发性脂肪酸缺乏,使生长受抑。肽可能会提供支链氨基酸。23大豆多肽促进脂肪和矿物质的吸收大豆多肽还可以促进脂质代谢。日本学者小松卡夫等人在治疗儿童肥胖过程中发现,大豆肽比牛乳更能提高基础代谢水平,使食后发热量增加,促进能量代谢进行,并且可促进皮下脂肪减少。崔洪斌2001报道,大豆肽能有效减少体脂肪,同时保持骨骼肌重量不变。高长城等2001报道,给小白鼠饲喂大豆肽时发现能刺激产生热能的褐色脂肪组织BAT活性,提高甲状腺在血液中的浓度,并随大豆肽服用量的增加而提高。大豆多肽可与钙、锌、铜、镁、铁等金属离子和微量元素形成络合物,保护一些金属离子和人体所必需的微量元素不被植酸、草酸、单宁所沉淀。可使微量元素处于良好的可溶状态,有利于被机体吸收。可显著促进钙、磷等矿物质和其他微量元素的吸收。大豆多肽作为这些离子的载体,在补充矿物质的同时补充了优质蛋白质,起到提高机体免疫力、抗疲劳、快速恢复体力等保健作用。24大豆多肽调整体内血糖浓度葡萄糖是运动中的首要能源,在剧烈运动过程中,机体必须保持一定葡萄糖含量。小鼠游泳90MIN后测葡萄糖含量,添加肽组与对照组相比差异显著,且肽摄入量越大,血清中葡萄糖含量越高,因此肽可以作为稳定血糖的调节剂。陈晓光等2000报道,大豆肽对葡萄糖苷酶有缓慢抑制饲料添加剂28饲料研究FEEDRESEARCHNO11，2005作用,葡萄糖苷酶主要分布于肠微绒毛上,它的作用是迅速分解糖供体内葡萄糖,因此大豆肽同其他碳水化合物和糖类一起使用时,不受胰岛素分泌量的影响,能起到抑制血糖急速上升的作用。25大豆多肽能降胆固醇、降血脂、降血压20世纪初,人们发现大豆蛋白具有降血脂和胆固醇的作用,大豆蛋白水解物大豆多肽具有同样功能,而且效果更佳。大豆多肽具有抑制肠道内胆固醇的吸收,刺激甲状腺素的分泌增加,促进胆汁酸化并排出体外。其含有的多种血小板凝集阻碍肽、血纤维蛋白抑制肽,能降低血脂的浓度和黏稠度,防止血凝块的产生和破坏血凝块,从而达到抗血栓形成,降低血清胆固醇和调节血脂的目的。陈历俊1998报道,200MG/KG体质量的肽摄入量导致血清甘油三酯的含量显著降低,1000MG/KG和5000MG/KG的添加量对甘油三酯和血清胆固醇的影响均表现出特别显著的效果,表明大豆多肽具有显著降低胆固醇和血脂的作用。大豆多肽混合物中可分离出ALAARGPROALALYS,LEUPROLEUARGPHEALAVALPROTYRPROGLNARG,TYRGLYLEUPROPROARGPROLYSILEPROPRO,LEULYSTYR几种短肽能抑制血管紧张素转换酶ANGIOTENSINCONVERTINGENZYME,简称ACE的活性。ACE是一种羧二肽酶,血管紧张素在ACE的作用下生成活性很强的升血压活性肽血管紧张素,后者作用于血管平滑肌,造成血管收缩,使血压持续性的增高。作为ACE抑制剂的大豆多肽可以减少血管紧张素的形成,防止血管末端收缩,达到降血压的目的。26大豆多肽的低过敏原性过敏反映是一种异常的病理性免疫应答。牛乳蛋白和大豆蛋白会导致典型的过敏反映。崔洪斌2001报道,食物摄入前,对过敏原分子大小和分子构性的破坏是产物过敏性降低与去除的先决条件,其中蛋白质降解是最为有效的方法。青山敏明报道,将大豆肽除去不溶性组分后,用酶联免疫测定法ELISA进行基础研究,结果发现,大豆多肽的抗原性比大豆蛋白质降低1/1001/1000。大豆多肽与人体中的抗原提示细胞中的免疫遗传因子IQ抗原相互作用,使T细胞和B细胞被活化,随即产生球蛋白E,球蛋白E与过敏素结合,使过敏素失去作用。3大豆多肽的应用31大豆多肽在食品上的应用与传统大豆蛋白相比较,大豆多肽具有易消化吸收、能迅速给肌体提供能量、无蛋白变性、无豆腥味、无残渣、分子量小、易溶于水、在酸性条件下不产生沉淀、溶液黏度低、受热不凝固等特性,可以广泛应用到食品加工业。311大豆多肽在保健食品上的应用人体的免疫系统是机体抵御外来细菌、病毒、化学毒物侵犯的一个重要防御系统。它由2部分组成细胞免疫与体液免疫。蛋白肽对机体免疫系统最敏感、最直接的表现是蛋白肽是维持免疫细胞功能的核心物质,以细胞免疫中最重要的淋巴细胞为例,当受抗原细胞的活化后,能迅速增殖并合成大量的抗体,对蛋白肽的需求能迅速增加,但是体内储存的蛋白肽是有限的,不能满足需求。而在这时补充外源性蛋白肽能及时提供细胞活化后所需的能量和原料物质,从而产生大量的免疫细胞和抗体,使机体的免疫力迅速得到提高。外源性蛋白肽可促进淋巴细胞的增生,增强巨噬细胞的吞噬活性和杀伤能力。在年老体弱及营养不良致使机体免疫功能受到抑制时,补充蛋白肽可恢复正常的免疫功能。人体在特定的生理条件下如外科手术、败血症、烧伤等补充外源性蛋白肽,不仅可增强机体的免疫功能,更有助于维持细胞和体液的免疫应答,还能解除免疫抑制。因此大豆多肽的提高免疫力性使其作为保健性食品的应用上有很大的发展。312大豆多肽在运动饮料中的应用大豆蛋白活性肽类饮料是西方流行的功能性饮料,既能解渴和补充水分,又能为人体提供所必需的蛋白肽。在运动饮料中添加大豆蛋白活性肽,正是适应了当代人及时补充运动消耗的各种营养素的需求,同时可起到提高机体免疫力、抗疲劳、快速恢复体力等保健作用。饮用添加大豆蛋白活性肽的运动饮料,能使饮用者在吸收各种营养成分的同时,减少对热量物质的摄入量,长期饮用可明显增强体力和耐力,并能显著控制减肥,特别适合中青年肥胖者使用。还可使饮料中的其他微粒成分均匀地分布在溶液中,不易产生沉淀和分层现象。313大豆多肽在发酵食品中的应用大豆多肽对微生物有增殖效果,并促进有益菌饲料添加剂饲料研究FEEDRESEARCHNO11，200529的代谢分泌,促进微生物的生长、发育和代谢,被广泛应用于发酵工业。在谷氨酸发酵中,大豆蛋白肽替代等量的氮源,镜检菌种生长旺盛,发酵周期缩短46H,产酸率也得到了相应的提高,从而提高了生产率。在酸奶生产发酵剂的制备中,加入1的大豆蛋白肽,不仅提高了产品的营养价值,而且在稳定产品质量方面也起到了积极的作用。32大豆多肽在医药行业中的应用大豆多肽含有降压肽、降胆固醇肽、抗肿瘤肽、CPPS等肽段,所以可以用于医药行业中,生产出相应功效的药品,如标本兼治的降压灵、强力补钙剂、肿瘤抑制剂等。不过,在医药行业中,经酶解法或微生物分解法所得到的大豆混合多肽,必须经过分离提纯,方能在较小剂量的情况下达到理想功效,虽然提高了加工成本,但药品的附加值也将大幅度提高。33大豆多肽在畜牧业生产上的应用大豆多肽包含一些寡肽,这些寡肽在动物胃肠道中不水解,不受抗营养因子如植酸的干扰而直接被吸收,且比单个氨基酸的吸收速度快。这些寡肽能刺激瘤胃内纤维分解菌的生长及在动物体内发挥激素功能,故以寡肽作为饲料添加剂正引起人们的兴趣。34大豆多肽在仔猪生产中的应用早期断奶仔猪消化系统和免疫系统都未发育成熟,应选择氨基酸平衡性好、消化率高、低抗原的优质蛋白质源。大豆是一种优质的蛋白质源,但因大豆抗原蛋白会引起断奶仔猪的过敏反映,而使大豆在早期断奶仔猪中的应用受到限制。与其他的大豆蛋白产品相比,大豆多肽因为具有易消化吸收性、低抗原性以及促进发酵作用而在断奶仔猪的应用中具有很大的优越性。饲喂大豆多肽可预防早期断奶仔猪的腹泻,还可以在仔猪发生腹泻后,减轻腹泻症状和改善营养不良状态,并可减少对早期断奶仔猪的应激,保证多种氨基酸的摄取,促进生长发育。同时,大豆多肽对双歧杆菌的增殖作用,对断奶仔猪也非常有益,其可通过维持肠内菌群平衡,提高仔猪免疫力,抑制肠腐败菌,减少幼龄仔猪的断奶应激。综上所述,大豆多肽作为断奶仔猪日粮中蛋白质源具有良好的应用前景。4大豆多肽研究现状与应用前景20世纪60年代初,美国首先研制出大豆多肽,90年代初,大豆多肽被美国食品药品管理局FDA批准为“肠道营养剂”,大豆多肽产品在美国年销售额达上千亿美元。日本于20世纪80年代初开始研制大豆肽,而我国是于20世纪80年代中后期开展了大豆多肽的生产和应用研究。目前国外大