东北富硒大米抗氧化（富硒大米发黑）

0214ls01-042014 年第 27 卷第 1 期粮食与油脂5大 米 抗 氧 化 肽 研 究 进 展郑玉娟，夏宇，周文化（中南林业科技大学食品科学与工程学院稻谷及副产物深加工国家工程实验室，湖南长沙410004 ）摘要：大米抗氧化肽具有清除超氧阴离子自由基、羟自由基、抑制脂质过氧化等功能。该文综述大米抗氧化肽制备、分离纯化及应用，以期为大米抗氧化肽的综合利用提供参考。关键词：大米抗氧化肽；分离纯化Research progress of rice antioxidant peptidesZHENG Yu-juan ，XIA Yu ，ZHOU Wen-hua（College of Food Science and Engineering ，Central South University of Forestry and Technology ，NationalEngineering Laboratory for Rice and By-product Deep Processing ，Changsha 410004 ，Hunan ，China ）Abstract ：Rice antioxidant peptides scavenge superoxide anion radicals ，hydroxyl radicals ，inhibitionof lipid peroxidation and have other functions.The preparation ，separation and purification of riceantioxidant peptides was summarized in this study for further research on utilization of rice antioxidantpeptides.Key words ：rice antioxidant peptides ；separation and purification中图分类号：TS201.1文献标识码：A文章编号：1008―9578（2014）01―0005―03稻谷是我国第一大粮食品种，每年生产约 2 亿吨，生物活性肽按其来源可分为天然存在活性肽、蛋约占全国粮食总产量 42%，占世界稻谷产量 37% 左白质酶解活性肽和化学合成活性肽。

天然存在活性〔1〕右，约为日本 10 倍、印度 2 倍。稻谷去壳成糙米，肽含量少，提取比较困难，主要包括肽类抗生素、激素再碾去部分果皮和胚即为大米。大米主要成分是淀粉及在各种组织、肌肉、骨骼、消化系统、免疫系统、中枢〔2〕和蛋白质，其含量分别约为 80% 和 8%。虽然大米系统存在的活性肽。化学合成活性肽成本昂贵，费时蛋白含量相对较低，但其全球生产量大，大米蛋白又费力。因此较合理的生产生物活性肽方法是酶解蛋白是低抗原性蛋白，生物价很高，对生产婴幼儿食品十法。近年来，已经采用酶解大米蛋白法获得多种大米分有利，因此，大米蛋白研究应该得到广泛关注。活性肽。如一类具有吗啡受体配体活性的具有诱导睡蛋白质作为人体必需营养物质，主要以短肽形式眠、促进胰岛素和胰高血糖素分泌等作用的鸦片样活性肽 〔5〕〔6〕被人体直接吸收利用。其具有丰富生理功能，也被称，具有激活巨噬细胞和淋巴细胞吞噬功能、〔3〕为生物活性肽。此类生物活性肽大多以非活性状诱导淋巴细胞增生和分泌淋巴因子等作用免疫调节肽 〔7〕态存在于蛋白质长链中，当被酶解至适当长度时，其，能抑制血小板和纤维蛋白原结合到 ADP 活性〔8〕生理活性便显现出来，其具有抗菌、抗血脂、抗病毒、血小板上的抗血栓肽，能抑制革兰氏阴性、革兰氏〔9〕促进免疫等特殊生理作用，可调节机体生命活动。

抗阳性和酵母菌生长通过基因工程合成法、酶解法等〔10〕〔11〕氧化肽属于生物活性肽的一种，而大米蛋白中不仅不获得抗菌肽、降血压肽、对超氧阴离子自由基和〔12–13〕含抗营养因子，还具有低过敏性、消化率高、无异味羟自由基均有较强清除作用的抗氧化活性肽等。等优点，利用大米开发制备抗氧化肽，具有广阔应用2 大米抗氧化肽概述前景。2.1 大米抗氧化肽简介1 大米生物活性肽研究概述食品氧化变质及人体自身代谢产生自由基都会生物活性肽是指具有生理作用的肽类化合物，有对细胞核组织造成严重氧化损伤，导致动脉硬化、心益于生物机体生命活动，人们又称之为功能肽。肽的〔14〕血管疾病、癌症等疾病。为降低自由基对人体危害，种类繁多，每种活性肽结构都很独特，可从简单的二将抗氧化剂作为食品添加剂添加到日常膳食中。日前肽到较大分子量含有数百个氨基酸的多肽 〔4〕，不同结普遍使用的抗氧化剂多为化学合成，如 BHA（叔丁基构活性肽具有不同功能，如降血压、抗病毒、抗菌、促羟基茴香醚），BHT（2，6– 二叔丁基对甲酚），其本身进免疫、促进矿物质吸收等作用。具有毒副作用，导致其使用受到限制。随人们对食品收稿日期：2013–09–29基金项目：湖南省农业科技成果转化项目（2012NK4052 ）作者简介：郑玉娟（1990~ ），女，硕士研究生，研究方向：食品加工与功能食品。

通信作者：周文化（1969~ ），男，教授，博士，博士生导师，研究方向：食品科学教学与研究工作。0214ls01-04 6粮食与油脂2014 年第 27 卷第 1 期 安全和抗氧化剂要求提高，人们开始将目光转向天然底物质量分数 1∶15 条件下，米糠抗氧化肽溶液对超 抗氧化剂。在对天然抗氧化剂研究中，大米抗氧化肽氧阴离子自由基和羟基自由基有良好清除能力。 是目前热门之一。今年来，研究者发现当用合适蛋白近年来，研究人员还采用发酵法制备大豆抗氧化肽和乳清抗氧化肽，如刘明等 〔19〕 酶水解大米时，大米中具有抗氧化活性的肽序列就被采用固态发酵法，培 释放出来，它们有清除自由基和抑制生物大分子过氧养基中豆粕和麸皮比例为 4∶1，水分含量 66.7%，接入 化功能，活性强于氨基酸和蛋白质。来源于大米的抗25.0% 菌种，接种 48 h，34.0 ℃培养箱中发酵 36 h，所 氧化肽，具有低毒、高效、易吸收等物点，在保健食品得的大豆抗氧化肽总抗氧化能力为 50.07 U，清除羟基〔15〕 及生物医药领域应用前景十分广阔。自由基能力达到 85.68%，抑制油脂过氧化率为 30%， 2.2 大米抗氧化肽作用机理抑制邻苯三酚自氧化能力为 23.61 U/mL。

然而，发酵抗氧化肽作用机理主要包括：螯合过渡金属离法制备大米抗氧化肽还未见报道。发酵法能将微生 子，作为供氢体或供电子体清除游离基，促进过氧化物产酶和酶水解合一，省去酶分离提纯步骤，降低生 物分解。大米中抗氧化肽主要是指谷胱甘肽，谷胱甘产成本，其制备原理是从产酶菌中筛选出抗氧化肽高 肽主要是通过其巯基氧化―还原态转化，作为可逆供产菌株，与原料混合于最适条件发酵从而制取出抗氧 氢体，在细胞内水相中起抗氧化作用。同时，谷胱甘化肽。 肽还可修复被活性氧损伤的巯基酶，参与体内氧化还4 大米抗氧剂肽分离纯化 原过程，与过氧化物和自由基结合，抑制活性氧对巯关于大米抗氧化肽的研究，一般实验目前只通过 基造成损伤，保护细胞膜中含巯基的蛋白质，阻止自酶解得到具抗氧化活性大米混合肽。无论是米渣蛋白〔16〕 由基引起器官损伤和各种疾病。还是米糠蛋白，经蛋白酶酶解所得的均是各种肽和氨 3 大米抗氧化活性肽制备基酸混合物，有些具抗氧化活性，有些只有营养功能，大米中蛋白质含量远低于淀粉，直接用完整大米因此需将混合肽进行分离纯化。〔20〕 提取大米抗氧化肽不符合经济原则，而大米深加工副常见分离纯化多肽方法包括膜分离技术、离 产物中含丰富的蛋白质，如碎米、米渣、米糠、稻壳，利〔21〕〔22〕子交换色谱、凝胶过滤色谱、反相高效液相色〔23〕 用这些副产物生产大米抗氧化肽，不但可减少浪费，谱、毛细管电泳、亲和色谱等。

不同原料，采取的 还可创造更多价值。因此，研究人员一般选取米糠、分离方法有所差别。离子交换层析是根据物质带点 米渣、碎米作为制备大米抗氧化肽原料。性质及带点数量的差别对分离物进行分离的色谱技目前，制备大米抗氧化肽主要方法是采用酶水解术。肽类氨基酸组成不同导致肽类在电荷性质或电 法。酶解法制备大米抗氧化肽主要是利用酶对大米蛋荷量上有差别，从而可用离子交换色谱将肽混合物进 白的降解和修饰作用，使大米蛋白变成可溶肽而被提行分离。葡聚糖凝胶由多聚葡萄糖与环氧化氯丙烷 取出来，酶解法制备大米抗氧化肽对其溶解性、泡沫通过交联反应制成有孔颗粒凝胶，凝胶色谱设备简 稳定性和乳化稳定性都有明显优势，且酶解法操作简单、操作方便、分离条件温和、重复性好、样品回收率 单、条件温和、对营养成分破坏低。酶解法使用的蛋白高，被广泛应用于多肽分离纯化。反相高效液相色谱 酶包括动物蛋白酶、植物蛋白酶、微生物蛋白酶。张（RP–HPLC）是以表面非极性载体为固定相，以比固 强等 〔13〕定相极性强的溶剂为流动相的一种液相色谱分离模采用胰蛋白酶水解米糠制备的大米抗氧化肽 有很强还原力，能强有力清除超氧阴离子自由基和羟式，RP–HPLC 在分离和制备肽上有独特优势。

申衍 基自由基，酶解的最佳工艺是：[E]/[S]1.0%、时间 5 h、豪 〔24〕采用葡聚糖凝胶 SePhadexG–25 初步分离纯化大〔17〕 温度 40 ℃、pH 9.0。曹辉等 使用木瓜蛋白酶酶解米碱性蛋白酶水解物后，和标准品比较后，发现分子 大米蛋白，结果显示底物质量分数为 10%，加酶量为量在 132.7~1 153.9 的小肽占有相当大比例，利用 SP– 5%，酶解 pH 为 6.0，温度 60 ℃，时间 90 min 时，大米 Sephadex C–25 作为离子交换层析的介质，pH 4.0，起 蛋白水解物对 DPPH 自由基的清除率达到 54.5%。微始缓冲液为0.02 mol/L HAc–NaAc，流速为120 mL/h， 生物蛋白酶制备大米抗氧化肽多采用 Alcslase 碱性蛋NaCl（0~1 mol/L）梯度洗脱，混合多肽组分被分离 白酶和 Neutrase 中性蛋白酶，其中中性蛋白酶的水解出 7 个 组 分（A–G），利 用 Sephadex G–25 凝 胶 色 谱 产物抗氧化性更好，王若兰等 〔18〕又将组分 F 分成 F1、F2、F3、F4 四个组分，最后组分在水相体系采用中性 蛋白酶水解米糠蛋白制备大米抗氧化肽，结果表明，F3 经 RP–HPLC 分离成五个主要组分，其中 F3b 的 在加酶量 0.8%，pH 6.5~7.0，温度 45 ℃，时间 4.5 h， DPPH 清除能力达到 89.53%。

0214ls01-042014 年第 27 卷第 1 期粮食与油脂7就目前对大米抗氧化肽研究来看，还处于初始阶疫功能的影响 [D]. 江苏南京：南京农业大学，2003.〔 7 〕Takahashi M，Moriguchi S，Yoshilawa M，et al. Isolation and段。酶解法制取大米抗氧化肽分子量十分接近，均较characterization of oryzatensin：a novel bioactive peptide with小，而氨基酸残基一般在 20 个以内，分离纯化难度和ileum–contracting and immunomodulating activities derived成本高。而且，对于除谷胱甘肽以外的大米抗氧化肽from rice albumin [J]. Biochemistry Molecular BiologyInternational，1994，33：1151―1158.作用机理还不清楚，对大米抗氧化肽的研究多采用体〔 8 〕Clare D A，Swaisgood H E. Bioactive milk peptides：a外实验，如清除自由基，抑制脂质氧化等，体内抗氧化prospectus [J]. J. Dairy Sci.，2000，83：1187―1195.实验报道刚刚开始，大多缺乏临床实验。

大米抗氧化〔 9 〕Uepkel C. Purification of novel peptide antibiotics from humanmilk [J]. Journal of Chromatography B，2001，725：369―377.肽的研究困难重重却意义重大。〔10〕郭玉梅. 某些抗菌肽的研究进展 [J]. 生命科学，1997（2）：31.5 前进展望〔11〕陈季旺，孙庆杰，姚惠源. 利用米糠蛋白制备阿片拮抗肽和降血压肽的研究 [J]. 食品科技，2005（4）：88―92.食品在储藏和运输过程中，易与空气中氧发生〔12〕玄国东. 米槽蛋白的提取及酶法制备抗氧化活性肽及降血压氧化反应，改变食品色泽，导致油脂酸败，维生素破肽的研究 [D]. 浙江杭州：浙江大学，2005.坏，从而使食品品质恶化，降低食品营养价值，食用〔13〕张强，周正义，王松华. 从米糠中制备抗氧化肽的研究 [J]. 食品工业科技，2007，28（7）：145―147.该类食品可能引起食物中毒，长期食用可加速人体衰〔14〕Collins A. Antioxidant intervention as a route to cancer老。

将大米抗氧化肽作为食品添加剂添加到食品中，prevention [J]. European Journal of Cancer，2005，41（13）：可以阻止或延缓食品氧化，改善食品品质，延长食品1923―1930.〔15〕 裴小平，唐道邦，肖更生，等. 抗氧化肽制备的应用现状及趋势 [J].〔25〕保质期。研究表明，日本早在 20 世纪 50 年代就食品工业科技，2009，30（2）：319―322.〔26〕〔16〕张立婷，何瑜，熊亚星，等. 还原型谷胱甘肽对氧化应激所致肝损将研制出的谷胱甘肽应用于食品。大米抗氧化肽伤的作用机制 [J]. 湖南中医药大学学报，2009，29（8）：15―17.除了应用于食品外，还可应用于医药和化妆品行业〔17〕曹辉，马海乐，曲文娟，等. 大米蛋白的木瓜酶酶解及其水解物〔27〕中。随着现代化发展，生存环境恶化已威胁到人们的抗氧化活性 [J]. 中国粮油学报，2009，24（7）：10―13.健康。汽车尾气等环境污染气体均可产生大量自由〔18〕王若兰，杨壮，周菲. 中性酶从米糠中制取抗氧化活性肽的研究 [J]. 河南工业大学学报，2008，29（6）：1―4.基，这些自由基易引发多种疾病，导致人体皮肤和器〔19〕刘明，罗远栩，倪辉，等. 固态发酵大豆制备的抗氧化肽的活性官衰老。

将大米抗氧化肽应用于医药行业，能有效清分析 [J]. 大豆科学，2007，26（3）：381―385.〔20〕ZaeIk S，Rain Y，His His Leu，an angiotensin I converting除体内多余活性氧自由基，防止发生脂质过氧化，预–– –enzyme inhibitory peptide derived from korea soybean paste，〔28〕防和治疗心血管病等疾病。同时，将大米抗氧化肽execs antihypertensive activity in vivo [J]. Journal of agriculture用于化妆品行业，可清除自由基，延缓衰老。and food chemistry，2001，49：3004―3009.〔21〕Blanca H L，Isidra R，Mercedes R，et al. Preparation of大米蛋白具有丰富营养价值，大米氨基酸组成平13–lactoglobulin hydrolysis with ACE–inhibitory activity：衡合理，含量丰富，与 WHO/FAO 推荐理性模式非常Identification of active peptides from caprices 13–lactoglobulin接近。

且大米不像花生，大豆等其他植物源蛋白含有hydrolyzed will themrolysin [J]. International Dairy Joumal，2002，12：805―812.〔29〕某些抗营养因子。同时，制备大米抗氧化肽的原料〔22〕申哲民，张学溪. 蛋白质的酶水解过程研究 [J]. 氨基酸和生物来自大米加工副产物如米糠、米渣等，成本低，且降低资源，2002，24（2）：17―18.〔30〕〔23〕Stegeman J J，Hahn M E. Biochemistry and molecular biology资源浪费，提高了稻米综合利用率。因此，大米抗of monooxygenases：current perspectives on forms，functions，氧化肽研究对于食品，医药，化妆品，饲料工业的发展and regulation of cytochrome P450 in aquatic species [J]. Aquatic均有非常重要意义。toxicology：molecular，biochemical，and cellular perspectives，1994, 87: 206.〔24〕申衍豪. 大米抗氧化活性肽的分离纯化和性质研究 [D]. 湖南〔参考文献〕长沙：中南林业科技大学，2011.〔 1 〕姚惠源. “十五”期间我国稻米及其副产品高效增值深加工技〔25〕刘成梅，游海. 天然产物有效成分的分离与应用 [M]. 北京：化术的突破 [J]. 中国稻米，2008（4）：11―13.学工业出版社，2003：373.〔 2 〕王章存，申瑞玲，姚惠源. 大米蛋白开发利用 [J]. 粮食与油脂，〔26〕李振华，龚吉军，赵延华，等. 抗氧化肽的研究进展 [J]. 食品研2004（1）：12―14.究与开发，2011，32（6）：157―161.〔 3 〕 李晓东. 功能性大豆食品 [M]. 北京：化学工业出版社，2006（2）：〔27〕牟雪姣，张强. 植物源抗氧化活性肽研究进展 [J]. 中国林副特118.产，2008（3）：90―92.〔 4 〕李勇. 生物活性肽研究现状和进展 [J]. 食品与发酵工业，2007，〔28〕张君慧，张晖，王兴国，等. 抗氧化活性肽的研究进展 [J]. 中国229（33）：3―9.粮油学报，2008，23（6）：228―231.〔 5 〕Tani F，Lil K，Chibah H，et al. Isolation and characterization of 〔29〕金融，赵念，陈莎莎，等. 大米蛋白的研究与利用 [J]. 食品工业opioid antagonist peptides derived from human lactoferrin [J]. 科技，2007，28（1）：231―234.Agric，Biol.，Chem.，1990，54：1810―1830.〔30〕贾薇. 大米肽体外抗氧化活性及应用研究 [D]. 哈尔滨：东北农〔 6 〕杨小军. 灌胃大豆蛋白、面筋蛋白的胃蛋白酶酶解物对大鼠免业大学，2008.