大米蛋白

1.2保健功能 1.2.1抗高血压、降胆固醇大米分离蛋白对幼鼠肾脏 cyp4a和cyp2c表达影响可改善花生四烯酸代谢，可用作 抗高血压成分。研发现，大米分离蛋白能增加信使核糖核 酸（mRNAs）量，RNAs负责肾脏中两种重要蛋白质 cyp2c11和cyp2c23合成，这两种蛋白质对花生四稀酸和 羟二十碳四烯酸代谢起到很重要作用，且羟二十碳四烯酸 在调节血压方面很重要。临床研究发现，大米分离蛋白能 降低胆固醇。大米含许多与其蛋白质组成相关化学物质， 包括生育酚衍生物、生育三烯酚和谷维素，这些物质对降 低胆固醇有一定作用。 1.2.2预防慢性疾病合理营养膳食可预防一些疾病，如 心脏病和癌症。亚洲人患心脏病几率要低于欧洲人，这可 能与亚洲人以大米为主食有关。相关研究发现，大米分离 蛋白对遗传性高胆固醇小鼠模型动脉粥样硬化有一定抑制 作用，可降低动脉粥样硬化对动脉破坏作用，其作用机理 尚不明确；实验还表明，食用大米可降低心脏病发生率。

3.3分步水解法提取分步水解提取法是将碱和酶结合起来分步进 行提取。先用碱溶法提取部分蛋白质，然后采用碱性蛋白酶对残渣轻 微水解，以提高蛋白质溶解性，进行蛋白质二次提取，提取效果较好。 采用酶碱两步法提取大米蛋白，先用α–淀粉酶部分酶解淀粉，使淀粉 和大米蛋白结合疏松化，然后对酶解产物进行碱溶酸沉提取蛋白质， 所得大米蛋白纯度达85.1%；但分步水解法分界点不易控制，尚需进 一步研究。 3.4新的提取方法国外研究发现，利用声波、冻结―融化、高压 和高速度均质等物理处理与酶处理相结合提取米糠中蛋白效果较好。 Issara Sereewatthanawut等开展利用亚临界水（subcriticalwater）水 解法从脱脂米糠中提取大米蛋白和氨基酸研究。结果表明，在温度为 200℃、反应时间为30 min亚临界水状态下，亚临界水能有效从脱脂 米糠中提取大米蛋白质和氨基酸，其蛋白质得率高于传统碱法水解提 取。同时，随温度升高，蛋白质提取率也提高，这是因高温状态下蛋 白质溶解度增加。其主要原因是温度升高，电离常数增加，在水合离 子和氢氧离子存在条件下，肽键断裂形成小分子解性蛋白质和氨基酸。 总之，从米糠中提取大米蛋白是目前大米综合利用方向，在此基础上 开发高附加值大米蛋白粉和活性肽等产品大有可为。

1.2.3抗癌变 Molita等对大米分离蛋白（RPI）研究结果表明，饲 喂大米分离蛋白的二甲基苯并蒽（DMBA）诱导雌性小白 鼠肿瘤重量低于饲喂酪蛋白小白鼠，大米分离蛋白具有抗 DMBA诱导癌变作用。此外，大米分离蛋白对大白鼠因化 学诱导引起乳腺癌有日常预防作用。大米蛋白功能性蛋白 质在食品加工、烹调、储藏和销售过程中发生物理和化学 性质，与环境因素作用下所具有物理化学性质，总称为蛋 白质功能性。这些理化特性常指蛋白质持水性、起泡性、 乳化性、粘结性，而形成凝胶、纤维、成膜等性质也认为 是蛋白质功能性质反映，是在受到蛋白组成中其它共存物 如水、盐、糖、脂肪、风味物等影响下所具有物理化学性 质。
1大米蛋白营养和保健功能

1.1营养价值 大米蛋白品质是公认谷类蛋白中佼佼者，其含有丰富 必需氨基酸，第一限制性氨基酸赖氨酸含量高于其它 谷类蛋白，且氨基酸组成模式与WTO／FAO推荐模 式相接近，易于被人体消化吸收。与其它谷类蛋白相比， 大米蛋白生物价（BV）和蛋白质利用率（PER）更 高，生物价可高达77，蛋白质利用率为1.36%-2.56%，在 各种粮食中均居第一位。大米蛋白品质优于小麦蛋白和玉 米蛋白，含有优质赖氨酸，且过敏性低，使大米蛋白非常 适于开发婴幼儿食品。大米蛋白氨基酸组成模式优于酪蛋 白和大豆分离蛋白，能满足2-5岁儿童对氨基酸需求。此 外，大米蛋白可加工成酱油、高蛋白粉、蛋白饮料、蛋白 胨和蛋白发泡粉等，若将其降解成短肽或氨基酸，则可制 成营养价值极高氨基酸营养液，用于保健饮料、调味品、 食品添加剂等。


大米蛋白
大米蛋白主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白等四种蛋白组 成，大米渣中主要是胚乳蛋白，由白蛋白(4％～9％)、盐溶性球蛋白 (10％～11％)、醇溶性谷蛋白(3％)和碱溶性谷蛋白(66％～78％)组成. 在谷物蛋白中，大米蛋白的生物价(B．V．)和蛋白价(P．V．)均比其 它蛋白质高。大米蛋白的氨基酸组成平衡合理，且氨基酸含量高，是 其它植物蛋白所无法比拟的。大米蛋白被公认为优质的食品蛋白，符 合WHO／FAO推荐的理想模式。大米蛋白的生物价很高，其营养价 值高，可与鸡蛋、牛乳、牛肉相媲美。另外，大米蛋白是抵抗原形蛋 白，不会产生过敏反应，对生产婴幼儿食品是十分有利的。大米蛋白 不仅具有独特的营养功能，还有其它一些保健功能。近来的研究表明， 大米蛋白能够降低血清胆固醇的含量。 大米、米糟、米糠等原料都可用来制备大米蛋白，围绕大米蛋白 开发和利用，研究者提出各种不同制备方法，主要有：溶剂提取、酶 法提取、碱法提取、酸法提取、物理提取和复合提取法。 至2007年国内提供的纯净大米蛋白一般为饲料级（一般65%含量 左右及以下），食品级（一般80%含量左右）和大米蛋白肽（全溶于 水，70-90%肽含量，食品级）。
2.1溶解性 大米蛋白溶解性较低，主要因大米蛋白பைடு நூலகம்75%-90%碱溶性谷蛋白，这些谷蛋 白由许多大分子片断通过二硫键形成，彼此交联而凝聚，而溶于水的清蛋白 仅占大米蛋白2%~5%。Samson Agboola等发现，在pH 4-7时，大米蛋白谷 蛋白溶解性增长缓慢，而接近pH 9时，蛋白溶解性迅速增加；同时，改性会 对大米蛋白溶解性产生一定影响。 2.2乳化性 乳化性包括乳化活性和乳化稳定性两个方面，乳化作用是蛋白质重要功 能之一。每种蛋白质都有一定分子组成和特定空间结构，其乳化性能与分子 表面疏水性密切相关。酸碱可改变蛋白质带电性质和电荷分布，改变分子空 间构象，在提高溶解度同时有可能改善蛋白质乳化、发泡等物化功能。如经 链霉蛋白酶水解后大米蛋白水解产物，其乳化性有很大提高。王章存等考察 几种大米蛋白在不同条件下乳化性能及其表现特点，并与大豆蛋白乳化性能 进行比较，发现增加大米蛋白溶解性措施均有利于改善大米蛋白乳化性。稀 碱溶液提取谷蛋白一旦溶解，其乳化能力可与大豆蛋白媲美。Na2SO3对大 米蛋白乳化行为改变，不仅与增加蛋白溶解性有关，也与蛋白质分子结构变 化有关。Samson Agboola等发现，大米蛋白低溶解性和高分子量导致其乳化 性能不是很好，可通过对大米蛋白分子结构改造提高其溶解、乳化等功能性 质。Hamada用风味蛋白酶处理大米蛋白，在pH 7情况下，水解液乳化能力 高于酪蛋白，乳化稳定性比牛血清蛋白更高。最近，Cristina Marco等通过试 验研究发现，经TG作用后，样品蛋白乳化性也有明显提高，且白蛋白或乳清 蛋白加入也能增强大米蛋白乳化活性，但乳化稳定性却降低；而大豆蛋白等 则很难通过这样方法提高其乳化性。
4大米蛋白开发与利用
4.1大米蛋白生物活性肽 Takahashi等从大米清蛋白胰蛋白酶水解物中分离纯化出一种称之oryzatensin活性 肽，其氨基酸序列为Gly–Tyr–Rro–Met–Tyr–Pro–Leu–Pro–Arg，具有引起豚鼠回肠收 缩，抗吗啡和免疫调节活性。大米蛋白含大量疏水性氨基酸，通过合适蛋白酶在特异 性位点进行酶解就会得到含有C末端为疏水性氨基酸肽片段，即ACE（angiotensin– converting enzyme血管紧张素转化酶）活性肽片段。而ACE抑制剂是一种治疗高血压 主要药物，大米蛋白水解活性肽安全性高，无副作用。 4.2营养补充剂 针对婴儿敏感性腹泻，大米蛋白以其低抗原性和高营养性，广泛被用于开发高蛋 白低过敏婴儿配方米粉。大米蛋白无面筋质，适于小麦不耐症、过敏或有腹腔疾病人 群。大米浓缩蛋白还可作为正常蛋白摄入量减少或蛋白质消化机能受到损害的患者补 充食物，维持氮平衡；还可作为渗压性利尿剂、消化性溃炎、外伤辅助治疗。 4.3食品添加剂 用酶处理米糠蛋白，其溶解性、起泡性、乳化特性等均有明显改善，特别是用内 切蛋白酶和外切蛋白酶对米糠蛋白适度水解和脱氨反应，获得具有适度肽链长度和功 能特性蛋白水解产物，提高米糠蛋白溶解性，改善其它功能特性，可用作食品乳化剂、 起泡剂、营养强化剂。 4.4可食用膜 美国路易斯安那州南部研究中心用大米蛋白浓缩物与普鲁兰多糖结合物开发出具有一 定抗拉强度和抗水蒸汽可食用膜，用作风味物质和营养添加剂载体或作为分离、保护 和防腐用隔离物。 4.5大米蛋白饲料大米淀粉副产品可作为饲料级大米蛋白粉，其丰富营养成分对畜禽有 助长抗病功能，且可提高饲料利用率，是饲料业优良添加剂。

2.3起泡性及起泡稳定性 研究发现，在最佳酶解反应条件下，反应开始时，随酶解物水解 度增加，酶解物起泡性升高，当水解度达10.4%时，起泡性最高 （37.5%）；之后随水解度增加，起泡性迅速下降，当水解度达 11.5%后，起泡性开始缓慢下降，起泡稳定性也具有类似变化趋势。 李清筱等研究发现，随蛋白质浓度增加，其起泡性及起泡稳定性都有 所增强。为得到最好起泡特性，要兼顾溶解性和疏水性，使亲水和疏 水达到一种良好平衡。研究发现，喷雾干燥得到大米蛋白溶解性和表 面疏水性都很差，所以其起泡性要低于冷冻干燥产品。有研究者认为， 不溶蛋白质粒子会提高起泡稳定性，研究发现，在pH 4-7时，大米蛋 白中谷蛋白溶解性和乳化性增加缓慢，而接近pH 9时，迅速增加。同 时，经链霉蛋白酶水解后大米蛋白水解产物，随其氮溶解值升高，起 泡性也有很大提高。李雁群等用中性蛋白酶水解大米糖糟中蛋白质， 根据样品水解度与发泡性对应值，分析并确定大米蛋白水解度与发泡 性能关系，指出控制水解度为9.0时，蛋白发泡性能最佳。 2.4持水性、持油性白质持水性与食品储藏过程中“保鲜”及 “保型”有密切关系，另外，还与食品粘度有关；而吸油性则与蛋白 质种类、来源、加工方法、温度及所用油脂有关。由于大米蛋白溶解 性差，限制其持水性与持油性。但经脱酰胺改性后，大米蛋白持水性 和持油性均有所改善，脱酰胺度在35.7%时，持水性最低，为2.4g/g， 持油性达到最高，为3.4%；脱酰胺度为42.4%时，持水性与持油性相 当，都为2.6g/g。
3大米蛋白提取技术
3.1碱法提取 大米蛋白质80%以上为碱溶性谷蛋白，稀碱可使大米中紧密淀粉质结构变得 疏松，碱对大分子大米谷蛋白有降解作用，从而使大米淀粉颗粒中蛋白质溶 出而被分离。孙庆杰等研究用氢氧化钠（NaOH）提取大米蛋白最佳工艺， NaOH浓度为0.09 mol/L时，大米蛋白提取率达到90.1%，随着NaOH浓度提 高，大米蛋白提取率增加；但浓度太高，淀粉会糊化。碱法提取大米蛋白操 作简单，但由于高碱条件下降解作用，蛋白质得率一般较低，并会引起分子 间交叉耦合和重排，导致蛋白质营养价值下降，还可能形成有毒物质如 Lysinoalnine等。碱法提取工艺为：大米粉或米糠加碱→离心分离→蛋白液→ 酸沉→离心分离→水洗→酸中和→干燥→大米蛋白。 3.2酶法提取 酶法提取是利用蛋白酶对大米蛋白降解和修饰作用，使其变成可溶性的肽而 被提取出。目前用于提取大米蛋白的微生物蛋白酶有酸性蛋白酶、碱性蛋白 酶、中性蛋白酶和复合蛋白酶。研究发现，酸性蛋白酶对大米蛋白提取率最 高，碱性蛋白酶次之，风味蛋白酶和中性蛋白酶提取效果最差，其原因可能 是酸性蛋白酶能较好与大分子大米谷蛋白发生界面作用，同时使淀粉结构变 得疏松，使蛋白酶能扩散进入淀粉质内部促使蛋白降解和溶解，达到较好提 取效果。通常单一酶作用效果不及复合酶，钱莹等用一种新型复合水解酶低 温处理大米，得到高纯度大米蛋白，蛋白质含量达75%以上。酶法提取蛋白 质功能性质较好，消化率高；但提取时间较长，成本较高。其工艺为：大米 粉或米糠→蛋白酶水解→离心分离→蛋白液→超滤→干燥→大米蛋白。