食源性生物活性肽的功能及其在食品中的应用策略

　　吴钰涛

　　（浙江芯美生物科技有限公司，浙江嘉兴 314400）

　　摘　要：本文探讨食源性生物活性肽的定义、特征及其生理功能，并分析其在食品应用中的挑战及应对策略。通过综述现有研究，揭示食源性生物活性肽具有抗氧化、降血压等多重健康效益，但在加工过程中容易出现稳定性下降、成分间相互作用等问题，故提出微胶囊化、分子修饰及低温加工技术等对策，以供参考。

　　关键词：食源性生物活性肽；生理功能；食品

　　食源性生物活性肽是从食物蛋白质水解产物中分离得到的具有特定生理功能的短肽片段，在保健食品和治疗性食品开发中具有广阔的应用前景。近年来，随着人们对健康饮食的日益重视以及现代生物技术的快速发展，食源性生物活性肽已成为食品科学领域的研究热点。我国相继出台了《“健康中国2030”规划纲要》等政策文件，为生物活性肽的开发利用指明了方向[1]。本文在总结食源性生物活性肽的定义与特征的基础上，重点阐述了其多方面的生理功能，分析了其在食品中应用所面临的挑战，并提出了相应的策略，以期为功能性食品的研发提供参考。

　　1　食源性生物活性肽的概述

　　1.1　定义与特征

　　食源性生物活性肽指来源于食物蛋白质，经酶解或发酵等方式产生的具有特定生理功能的小分子肽。这些肽通常由2 ～ 20 个氨基酸残基组成，分子量在6 000 Da 以下。食源性生物活性肽可以从多种食物原料（如乳制品、大豆、鱼类等）中获得。例如，乳铁传递肽是从牛奶和人乳中分离得到的一种碱性球蛋白，由689 个氨基酸残基组成，分子量约为80 kDa。其经胃蛋白酶水解后可产生多种具有生物活性的肽段。大豆低聚肽是大豆蛋白经木瓜蛋白酶等水解后得到的混合肽制品，主要由2 ～ 6 个氨基酸残基构成。食源性生物活性肽具有耐受胃肠道消化酶和pH 值变化的稳定性，能够被机体吸收利用[2]。此外，许多生物活性肽表现出两亲性分子结构特征，既含有亲水性侧链，又含有疏水性区域，这种结构特点使其易于透过细胞膜与特定受体结合，从而发挥生物学效应。

　　1.2　食源性生物活性肽的功能

　　食源性生物活性肽具有多样化的生理功能，可通过不同的作用机制发挥其生物学效应。其中，抗氧化活性是食源性生物活性肽的一个重要功能。以鲑鱼肌肉蛋白水解物为例，其中分离得到的生物活性肽可以通过清除自由基、螯合金属离子等方式抑制脂质过氧化，延缓脂肪氧化引起的食品变质。此外，食源性生物活性肽还具有显著的降血压作用。河豚鱼皮胶原蛋白酶解产物中分离得到的一些低分子肽能够抑制血管紧张素转化酶（Angiotensin ConvertingEnzyme，ACE）活性，减少血管收缩素Ⅱ的生成，从而起到降血压作用[3]。此外，食源性生物活性肽还具有免疫调节、降血糖、抗菌以及抗病毒等多种功能。例如，从牦牛奶酪蛋白水解物中分离得到的一种多肽片段可以促进巨噬细胞和淋巴细胞的增殖，提高机体的免疫功能。从鱿鱼肌肉蛋白水解物中分离得到的一种活性三肽能够抑制α- 糖苷酶的活性，减缓碳水化合物的消化吸收，有助于控制餐后血糖水平。

　　2　食源性生物活性肽在食品中的应用挑战

　　2.1　生物活性稳定性下降问题

　　食源性生物活性肽在食品工业中的应用前景广阔，但仍面临着诸多挑战，其中生物活性稳定性下降是一个亟待解决的问题。许多生物活性肽在食品加工和贮藏过程中容易发生降解，导致其活性显著下降。以乳铁传递肽为例，这种活性肽对高温极其敏感，在超高温瞬时灭菌处理后其抗菌活性可损失80% 以上[3]。类似地，大豆低聚肽在喷雾干燥过程中也会发生严重的氧化交联反应，生成分子量较大的聚合物，从而失去原有的生物活性。此外，pH 值的变化也会影响食源性生物活性肽的稳定性。例如，鱼肉低聚肽在酸性条件下极易水解，在碱性环境中又易发生消旋化，导致活性降低[4]。总之，如何在食品加工及贮藏过程中最大限度地保持食源性生物活性肽的稳定性，是目前急需攻克的一个技术难题。

　　2.2　与其他食品成分的相互作用难题

　　食源性生物活性肽在食品基质中易与其他成分发生相互作用也是一个亟待解决的技术难题。生物活性肽与食品中的其他组分（如蛋白质、多糖、矿物质等）可能会通过非共价键作用形成复合物，从而影响其生物利用度。例如，酪蛋白磷酸肽与可可多酚会发生静电相互作用，导致肽的溶解性下降，进而影响其抗氧化活性的发挥。类似地，大豆低聚肽与植酸形成的复合物也会降低其耐热性和抗氧化能力[5]。此外，生物活性肽与食品添加剂之间的相互作用也不容忽视。例如，鱼肉低聚肽与抗坏血酸存在的强氢键作用可能会加速后者的降解，影响食品保质期。而乳铁传递肽与乙二胺四乙酸（EthyleneDiamine Tetraacetic Acid，EDTA）形成配位化合物后，其抗菌活性也会大幅下降[1]。

　　2.3　加工与储存中的功能损失

　　在食品加工和贮藏过程中，食源性生物活性肽的功能损失也是一个亟待解决的问题。许多食品加工技术（如高温灭菌、均质、超高压等）虽然能够有效地保证食品的安全性和稳定性，但同时也可能导致生物活性肽发生不同程度的降解或失活。以乳清蛋白衍生的降血压肽为例，高温灭菌会导致其中的赖氨酸与还原糖发生美拉德反应，生成麦芽酚类物质，从而大大削弱肽的ACE 抑制活性。

　　类似地，发酵乳中的降血压肽在杀菌过程中也容易发生断裂，产生苦味肽，严重影响产品口感。此外，生物活性肽在食品贮藏过程中也容易发生变化。例如，虾糜发酵制得的抗氧化肽在冷冻贮藏过程中会发生聚集，形成不溶性沉淀，导致其抗氧化能力显著下降。鱼肉低聚肽在冷藏过程中极易发生氧化，产生大量羰基化合物，引起风味劣变和活性降低。

　　3　食源性生物活性肽在食品中的应用策略

　　3.1　微胶囊化技术提高稳定性

　　微胶囊化技术是解决食源性生物活性肽在食品加工和贮藏过程中稳定性下降这一难题的有效策略。具体而言，生产企业可以将pH 敏感的鱼肉低聚肽与壳聚糖、海藻酸钠等复合，制备成微胶囊，利用微胶囊良好的包埋性和缓释性，有效隔绝外界环境的影响。在微胶囊制备过程中，应优选两亲性或两性离子型壁材，这类材料不仅具有良好的乳化性能，易于包埋疏水性肽分子，而且能够通过静电相互作用增强微胶囊的紧密性，提高其对胃肠道消化酶的耐受性。同时，微胶囊的壁材组成和比例应根据肽的理化性质进行优化，如对于疏水性较强的乳铁传递肽，可选用亲水性壳聚糖与疏水性脂肪酸组成复合壁材，形成疏水微区以利于活性肽的包埋。对于对热敏感的大豆低聚肽，微胶囊的制备应避免高温条件，可采用超声雾化法代替传统的高温均质乳化，最大限度地降低热损伤。此外，微胶囊化过程中还可加入抗氧化剂（如维生素C）、螯合剂等辅料，进一步提高微胶囊对活性肽的保护效果。微胶囊化是一项系统工程，生产企业应根据产品特性合理筛选壁材组分、优化制备工艺，提升食源性生物活性肽的加工适应性和应用稳定性，促进其在功能性食品领域的广泛应用。

　　3.2　分子修饰优化成分兼容性

　　为解决食源性生物活性肽与食品基质成分的相互作用问题，可采用酶促交联技术对其进行分子修饰，优化其在复合食品体系中的兼容性和稳定性。具体而言，生产企业可利用转谷氨酰胺酶选择性地在活性肽分子表面引入赖氨酸残基，增加其与蛋白质等食品组分形成共价交联的位点。以乳酸菌发酵蛋白为载体，通过酶促交联与鱼肉抗菌肽偶联，可显著提高后者在酸奶等发酵乳制品中的溶解性和均匀性，既可掩盖肽的苦涩味，又能避免因结合乳蛋白而影响活性。同时还应优化酶促反应条件，如通过响应面法优选最佳底物比例、温度、pH 值等因素，在保证修饰度的同时最大限度地保留活性肽的空间构象。

　　对于易与矿物质发生螯合的大豆低聚肽，可在其天冬氨酸和谷氨酸残基上引入羧甲基化修饰，利用空间位阻效应减弱静电引力，抑制多肽- 矿物质复合物的形成。经过表面修饰的大豆低聚肽可直接应用于强化豆浆、豆奶粉等植物基饮料，在提升产品氨基酸评分的同时，还能有效缓解产品的泛金属味，改善口感。此外，豌豆分离蛋白来源的降压肽与芝麻油等食用油脂易发生疏水缔合，导致乳液稳定性差。针对这一问题，可采用酶法在肽链疏水面引入亲水性基团（如磷酸基），增大其表面电荷，提高肽-油界面的空间排斥力，从而防止乳滴聚并，延长复合油脂制品的货架期。上述分子修饰策略操作简便、成本低廉，可实现工业化规模生产，为食源性生物活性肽在功能性食品领域的广泛应用提供助力。

　　3.3　低温加工与保鲜技术提升活性保留

　　食源性生物活性肽在食品加工与贮藏过程中极易发生降解失活，导致其生物学功能大打折扣。为最大限度地保留活性肽的功效，食品企业应着力优化生产工艺，促进低温加工与保鲜技术的应用。

　　以发酵乳制品为例，传统的高温灭菌工艺虽可有效抑制有害菌生长，但同时会导致产品中的降血压肽大量损失。为解决这一难题，企业可采用超高压非热杀菌技术取代巴氏杀菌，在常温或低温下对发酵乳进行静压杀菌处理。超高压处理不仅可使产品中的致病菌数量降低6 个数量级以上，还能最大限度地保持乳源活性肽的结构完整性，提升降血压效果。在实际生产中，企业应严格控制超高压处理的压力强度和持续时间，避免压力过高导致乳蛋白变性，肽键断裂加剧。

　　对于富含不饱和脂肪酸的鱼肉基质，低聚肽极易在贮藏过程中发生脂质过氧化，产生大量羰基化合物，引起苦味和活性降低。针对这一问题，企业应在鱼糜加工初期混入茶多酚、迷迭香酸等天然抗氧化剂，通过阻断自由基连锁反应，延缓脂质氧化进程。同时宜采用气调保鲜技术，将鱼糜冷冻贮藏于高氮气环境，利用氮气置换包装内空气，隔绝氧气，抑制脂肪酸酯键断裂，使鱼肉来源低聚肽的抗氧化活性高比例保留。此外，真空冷冻干燥技术在维持生物活性肽稳定性方面也具有独特优势。与喷雾干燥等常规干燥方式相比，真空冷冻干燥温度低、水分含量可控，能最大限度地避免肽链断裂聚合和产品吸湿结块，提高产品贮藏稳定性。企业在选择干燥工艺时，应充分考虑生产成本、设备配置、目标水分含量等因素，最大限度地保留生物活性肽的活性。

　　4　结语

　　本文概述了食源性生物活性肽的多方面生理功能及其在功能性食品开发中的潜力，深入分析了其在实际应用中面临的挑战，并提出了针对性的技术解决方案。未来，应更进一步探索新型保护机制和更高效的制备工艺，以促进食源性生物活性肽产业的持续发展，提供更加安全有效的天然来源的功能因子。

　　参考文献

　　[1] 李俊伟, 薛杰, 李赵敏. 食源性生物活性肽防治骨质疏松症的研究进展[J]. 食品工业,2024,45(10):181-186.

　　[2] 古丽巴哈尔·卡吾力, 马建宝, 卡丽比努尔·艾尔肯,等. 马乳源性生物活性肽生物学信息及其抗肺癌作用靶点探索[J]. 中国乳品工业,2024,52(1):17-21.

　　[3] 宋洪东, 邵诸伟, 王擎宇, 等. 食源性生物活性肽调控胃肠激素分泌研究进展[J]. 中国食品学报,2023,23(11):383-393.

　　[4] 张芷萌, 倪策, 欧晓晖, 等. 食源性生物活性肽的免疫功能研究进展[J]. 食品与机械,2023,39(5):193-202.

　　[5] 罗谢琪, 樊凤娇, 孙昕炀, 等. 食源性活性肽递送体系的研究进展[J]. 粮食科技与经济,2023,48(2):109-113.