餅粕是油料作物經(jīng)壓榨、浸提等工藝加工后的副產(chǎn)物,每年產(chǎn)量近2200萬噸。餅粕作為油料作物生產(chǎn)加工的副產(chǎn)物,是一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源,可通過水解制得活性肽。
在我國,由于餅粕深度開發(fā)水平較低,甚至相應(yīng)理論的研究尚未完成,限制了其附加值的提升,常被作為畜禽飼料低值出售。有研究人員對(duì)餅粕進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn),餅粕可用于提取一系列功能因子。餅粕成分隨品種、加工條件等因素的不同而有較大差異。通常,餅粕中蛋白質(zhì)含量為30%—50%,脂肪含量為1%—8%,灰分含量為5%—10%。
油料餅粕多肽的特性
餅粕蛋白是一種來源廣泛、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的植物蛋白,經(jīng)酸堿或酶水解后可得到活性多肽。餅粕多肽具有優(yōu)良的理化特性:低黏度,低相對(duì)分子質(zhì)量的多肽在50%的高濃度下仍然保持較好的流動(dòng)性;高溶解性,餅粕蛋白與其他蛋白質(zhì)一樣,在等電點(diǎn)處易形成沉淀,但多肽仍會(huì)保持溶解狀態(tài);強(qiáng)吸水性,一般餅粕多肽的吸水性要高于蛋白質(zhì);低滲透壓,多肽被人體攝入后不會(huì)出現(xiàn)腹瀉的情況。
油料餅粕活性肽的制作方法
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是各種吸引和排斥相互作用的凈結(jié)果,在天然狀態(tài)的生理?xiàng)l件下是熱力學(xué)穩(wěn)定的狀態(tài)。蛋白質(zhì)在經(jīng)過熱、機(jī)械、靜液壓等處理后,分子將產(chǎn)生一個(gè)新的平衡結(jié)構(gòu),其構(gòu)象會(huì)發(fā)生不同程度的變化。蛋白質(zhì)經(jīng)適當(dāng)熱處理,可引起活性基團(tuán)的暴露,增加蛋白質(zhì)與酶之間的交互作用,利于水解。當(dāng)熱處理溫度為100°C時(shí),菜籽蛋白水解度最大;隨著熱處理時(shí)間的延長(zhǎng),菜籽蛋白水解度增大,最大可達(dá)18.51%。
此外,專家們利用雙螺桿膨化機(jī)處理雙低菜籽粕發(fā)現(xiàn)經(jīng)擠壓膨化加工后,菜籽粕中蛋白質(zhì)總量基本沒有變化,但其分散指數(shù)會(huì)有一定程度的降低。物料進(jìn)行膨化加工時(shí),膨化腔的高溫、瞬時(shí)的高壓以及剪切力都會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生變性。蛋白質(zhì)變性之后表面疏松多孔,使蛋白酶更容易進(jìn)入蛋白質(zhì)的內(nèi)部,對(duì)蛋白酶的水解有促進(jìn)作用。
目前,工業(yè)上水解油料餅粕蛋白制備多肽常用的方法為酶解法。同一底物在不同的蛋白酶作用下,水解效率、水解程度以及水解產(chǎn)物的組成及功能會(huì)有所不同。選擇合適的蛋白酶,有利于提高蛋白質(zhì)的水解效率和獲得理想特性的水解產(chǎn)物。
研究表明,結(jié)合超聲波、微波輔助等新技術(shù)酶解,可以極大地提高酶解效率,甚至可以提高酶解物的功能活性。
油料餅粕活性肽的營(yíng)養(yǎng)研究
現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)經(jīng)消化酶水解后,以短肽(2—7個(gè)氨基酸)形式被機(jī)體直接消化吸收的比例遠(yuǎn)大于以游離氨基酸形式的吸收。肽的吸收主要是由依賴H+濃度或Ca2+濃度的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程、具pH依賴性的非耗能性Na+/H+交換系統(tǒng)以及谷胱甘肽轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)完成的,且短肽的直接吸收可避免氨基酸之間的競(jìng)爭(zhēng)吸收,效率更高,利于機(jī)體中不同組織和器官的利用。即短肽的生物效價(jià)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比氨基酸更高。
人體衰老自由基理論認(rèn)為,機(jī)體在生命活動(dòng)的代謝過程中產(chǎn)生自由基,如活性氧(ROS)和活性氮(RNS),包括過氧化氫(H2O2)、羥基自由基(·OH)等。在正常情況下,體內(nèi)自由基的產(chǎn)生和分解是平衡的,一旦平衡被破壞,過剩的自由基將產(chǎn)生氧化脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA和碳水化合物,從而導(dǎo)致細(xì)胞功能減退和各種疾病的發(fā)生。相關(guān)研究結(jié)果顯示,油料餅粕多肽具有較好的抗氧化活性。
由于生物體具有多個(gè)抗氧化系統(tǒng),其相互關(guān)系并不清楚,無法真實(shí)模擬生理環(huán)境,故目前評(píng)價(jià)功能因子抗氧化能力多采用體外測(cè)定方法,且各方法都僅測(cè)定了抗氧化能力的某一方面,無法評(píng)估多條抗氧化途徑綜合能力。
心血管疾病是人類健康最大的威脅。據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道,全球死于心血管疾病的人數(shù)占死亡總數(shù)的30%,且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,預(yù)計(jì)心血管疾病將成為人類死亡的單個(gè)首因。根據(jù)現(xiàn)代中醫(yī)臨證經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),引發(fā)心血管疾病的主要原因是動(dòng)脈內(nèi)膜過量血脂、血糖及血液其他成分沉積造成的動(dòng)脈粥樣硬化。相關(guān)研究結(jié)果表明,油茶粕多肽可降低動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)。
餅粕多肽相對(duì)分子質(zhì)量大小、氨基酸序列及肽鏈空間結(jié)構(gòu)與其降血脂活性都有重要的關(guān)系。目前,相關(guān)研究鮮有報(bào)道,需對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步追蹤,更深層次地研究其構(gòu)效關(guān)系,為更有效控制蛋白質(zhì)水解獲得活性靶肽提供指導(dǎo)。
油料餅粕活性肽的研究意義
油料餅粕作為一種新型活性肽原料,加強(qiáng)對(duì)其進(jìn)一步深加工及充分開發(fā)利用研究具有非常重要的意義。就目前研究來看,我國對(duì)其研究存在一些不足。
一是短肽功能性科研與市場(chǎng)化有較大脫節(jié),未能大規(guī)模生產(chǎn),而市面上的短肽類產(chǎn)品只能作為輔助原料應(yīng)用,對(duì)其具體功能活性及應(yīng)用效益了解甚少;二是現(xiàn)在市場(chǎng)上幾乎沒有特定功能活性的肽類產(chǎn)品;三是不同原料肽的特定功能活性有待明確。盡管一般蛋白原料具有多種活性,但其最強(qiáng)生理功效有所不同,需通過研究相應(yīng)短肽的功能活性與氨基酸序列或分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系來確定其專門活性,以期實(shí)現(xiàn)其功能高效生產(chǎn)。
(《中國油脂》)