食源性活性肽递送体系的研究进展

Food Science And Technology And Economy
粮食科技与经济
2023 年4月第48卷 第2期
Apr.2023Vol.48, No.2
食源性生物活性肽是一类特定的蛋白质片段，因其优越的生物活性和丰富的来源而被广泛研究。

与蛋白质相比，食源性活性肽具有简单的结构，在机体内发挥多种生物学功能，如抗氧化、免疫调节、降血压、抗菌等，对人类健康和代谢功能也起到积极的影响[1-2]。

然而，在pH、温度等因素的影响下，食源性
生物活性肽的稳定性会发生变化，从而影响其品质和生理功能。

此外，经口摄入生物活性肽容易受到多种影响，如胃肠道消化液pH 值、复杂的消化酶、黏液层等，阻碍了它们到达目标组织或发挥其特有的生物效应，从而限制了活性肽的实际应用[3]。

递送体系可以对生物活性肽进行保护，既在贮存期间保持生物活性肽的稳定性，又能保护生物活性肽在胃肠道复杂的消化环境中不被降解，甚至有缓释的效应，从而提高活性肽的生物利用度和靶向性。

本文对食源性生物活性肽的种类、生物活性以
食源性活性肽递送体系的研究进展
罗谢琪，樊凤娇，孙昕炀，唐文倩，方 勇
（南京财经大学 食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/
江苏省粮油品质控制及深加工技术重点实验室，江苏 南京 210023）
摘要：食源性生物活性肽种类繁多、来源丰富、安全性高，具有丰富的营养价值和抗菌、抗炎、抗氧化等
生物活性。

因此，食源性生物活性肽受到国内外学者越来越多的关注。

然而，生物活性肽易被胃肠道复杂消化环境降解，导致其生物活性降低，限制了其在食品和制药领域的实际应用。

递送体系可以将生物活性肽递送到体内，提高活性肽的生物利用度和靶向性。

文章对食源性生物活性肽的种类、生物活性以及递送体系予以综述，探讨了递送体系的研究现状，旨在为提高食源性生物活性肽的生物利用度以及拓宽其在食品和制药领域的应用提供参考。

关键词：食源性生物活性肽；生物活性；生物利用度；递送体系
中图分类号：TS201.2 文献标志码：A DOI：10.16465/431252ts.20230224
Progress in the study of delivery systems for food-derived active peptides
Luo Xieqi, Fan Fengjiao, Sun Xinyang, Tang Wenqian, Fang Yong
（ College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics /
Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety of Jiangsu Province / Key Laboratory
of Grains and Oils Control and Processing of Jiangsu Province, Nanjing , Jiangsu 210023 ）
Abstract: Food-derived bioactive peptides are diverse, abundant, and high satety, with rich nutritional value
and biological activities such as antibacterial, anti-inflammatory, and antioxidant. Therefore, food-derived bioactive peptides have received increasing attention from scholars at home and abroad. However, bioactive peptides are susceptible to degradation by the complex digestive environment of the gastrointestinal tract, leading to a reduction in their biological activity, and limiting their practical application in the food and pharmaceutical fields. Delivery systems can deliver bioactive peptides to the body, and improve the bioavail-ability and targeting of active peptides. This paper reviewed the types, bioactivities, and delivery systems of food-derived bioactive peptides, and discussed the current status of delivery systems, with the aim of providing reference for improving the bioavailability of food-derived bioactive peptides, and broadening their application in the food and pharmaceutical industries.
Key words: food-derived bioactive peptides, bioactivity, bioavailability, delivery systems
收稿日期：2022-03-31
基金项目：国家自然科学基金面上项目（31972020）。

作者简介：罗谢琪，女，硕士研究生，研究方向为食品加工。

通信作者：方勇，男，博士，教授，研究方向为食品营养。

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及递送系统予以综述，并探讨递送系统的研究现状，旨在为提高食源性生物活性肽的生物利用度，以及拓宽其在食品和制药领域的应用范围提供参考。

1 食源性活性肽的种类及生物活性
根据原料来源的不同，将食源性生物活性肽分为动物源性和植物源两大类。

表1列出了部分具有抗氧化、降血压、调节免疫的食源性生物活性肽的来源及序列。

1.1 动物源活性肽
根据来源，动物源活性肽可以分为乳类、水产品类和动物组织类等。

常见乳源活性肽有酪蛋白磷酸肽、酪蛋白巨肽、酪啡肽、乳激肽等，具有多种生理功能，如降血压、免疫调节、抗血栓等[13-14]，其中酪蛋白磷酸肽可以促进人体对钙、铁、锌等元素的有效利用[15]；酪蛋白巨肽可以直接作为神经递质，调节机体的食欲[16]。

目前研究较多的动物组织肽有：猪皮蛋白肽、鸡肉蛋白肽、林蛙皮蛋白肽等。

其中，猪皮蛋白肽可以修复皮肤创伤[17]，促进伤口愈合[18]。

鸡肉蛋白肽可以增强巨噬细胞活力[19]。

云南臭蛙抗氧化肽对紫外线辐射导致的皮肤损伤具有保护作用[20]。

水产活性肽主要是从鱼皮、鱼鳞和鱼鳔中酶解得到。

鱼皮胶原蛋白经生姜蛋白酶酶解获得的胶原蛋白肽具有良好的抗氧化活性[21]，还能很好地与铁螯合，成为铁的膳食补充剂[22]。

鱼鳔胶原蛋白寡肽具有抗氧化、抗衰老和抗疲劳等功能[23]。

另外，海参中酶解得到的海参多肽具有提高机体免疫[24]、抗疲劳[25]和抗炎[26]等功效。

1.2 植物源活性肽
目前对植物源活性肽的研究主要在大豆、大米以及水果蔬菜食品中。

大豆肽主要来于大豆球蛋白，具有良好的ACE抑制活性[27]、良好的抗氧化[28]及免疫调节[29]等能力。

大米多肽具有降血压、免疫调节、抗血压等功能，还能够抑制炎性细胞因子的产生，从而对牙周炎具有一定的预防和抗炎作用[30]。

利用胰蛋白酶水解富硒大米得到的富硒大米蛋白肽具有抗氧化和免疫调节活性[31]，还能保护铅诱导的PC12和RAW264.7细胞的氧化损伤[32]，以及铅诱导的小鼠海马神经细胞氧化损伤[4]。

蔬菜和水果的活性肽同样也有抗炎、免疫调节和抗氧化等生理活性。

于弋涵等[33]通过对猴头菇蛋白进行酶解得到的猴头菇多肽具有良好的抗氧化活性、较高的抗癌细胞活性以及抗炎活性。

Vilca-cundo等[34]得到的藜麦肽具有良好的抗氧化活性。

Jabeen等[35]从苦瓜中得到10kDa的抗菌肽，具有防腐的潜能。

Kehinde等[2]从大麻籽蛋白水解物中分离得的活性肽具有降胆固醇功能。

2 递送系统
对于食源性活性肽，需要克服口腔、胃肠道多重屏障才能到体内的靶点，并且要累积到一定的量，才能高效地发挥其生物活性。

脂质体、乳液、微胶囊和纳米颗粒的递送系统也可以提高疏水性生物活性肽的稳定性，对改进生物利用度具有重要意义。

2.1 脂质体
脂质体能够运载疏水和亲水的分子，被作为药物递送载体进行广泛研究。

脂质体的粒径尺寸可调，可以形成中空的球囊结构。

这种脂质体载体递送体系，具有生物相容性好、细胞亲和性强、尺寸小等特点，还可以延长药效、提高生物利用度，被广泛用于蛋白质、靶向药物、基因药物等的体内递送[36]。

Serpooshan等[37]通过实验证实，聚乙二醇化脂质体包埋[Pyr1]-apelin-13蛋白多肽能够在心力衰竭的小鼠模型中持续有效地释放药物。

高敏[38]利用固体脂质纳米颗粒包埋驼乳多肽，发现固体脂质纳米可以提高多肽与胃肠道黏膜的接触机率，显著增加多肽的口服吸收效果。

脂质体作为递送体系，
表1 食源性活性肽的功能、原料及序列
生物活性原料氨基酸序列参考文献
抗氧化富硒大米TSeMMM、SeMDPGQQ[4]富硒糙米SeMet-Pro-Ser[5]牛奶NPYVPR、AVPYPQR、6KVLPVPEK、ARHPHPHLSFM[6]
降血压
泥鳅Ala-His-Leu-Leu[7]羊奶PEQSLACQCL、QSLVYPFTGPI、6ARHPHPHLSFM[8]花椰菜FFAPYAPNFPFK[9]
调节免疫榛仁Pro-Glu-Asp-Glu-Phe-Arg[10]林蛙AAGFLMK、SDLEWIR、HYDQSYR[11]大米AAGALPS[12]
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能够使药物缓释、提高活性肽的生物利用度，具有很好的应用前景。

2.2 微胶囊
微胶囊是一种微米或纳米的固体微粒，可以用于包埋固、液或气体物质。

常用的制备微胶囊的方法有锐孔法、喷雾干燥法、复合凝聚法等。

蛋白质和多糖形成的复合物，经过美拉德反应，使得微胶囊结构更加紧密，稳定性得到进一步提高。

微胶囊常被用于营养素、益生菌、酶等生物活性物质的包埋，在食品添加剂、功能性食品方面具有广泛的应用。

罗鹏等[39]研究了以β-环糊精为壁材的微胶囊，成功包埋葵花籽ACE抑制肽，这种微胶囊在模拟体外消化实验中表现出一定的缓释作用，还表现出了储藏稳定性。

袁靖琳等[40]通过锐孔法制备得到了以海藻酸钠、壳聚糖为壁材的微胶囊，用于包埋水牛乳活性肽，研究证实微胶囊能保护肽的活性、提高其稳定性，具有良好的耐酸和缓释效果。

Lu等[41]成功制备包埋罗非鱼胶原肽的壳聚糖/海藻酸盐复合材料，能够在胃肠道内持续释放、提高细胞活性改善酒精代谢。

微胶囊化能提高天然活性成分在pH值、离子强度和温度变化时的稳定性，已被广泛应用于食品、药品等领域。

但其仍然存在一些需要解决的问题，如需要进一步开发生物相容性好、可降解的天然高分子材料作为微胶囊壁材，提升活性肽的应用价值。

2.3 乳液
乳液体系是指互不相容的两种液体，其中一种需要在借助外力或者表面活性剂等，才能够以细小液滴的形式分布在另外一种液体中，共同组成一种非均相分散体系。

这种乳液递送体系制备方法简单，可操作性强，可以采用高压均质、微射流、超声处理、高速剪切等多种方式进行制备。

对于容易受到环境因素影响的敏感活性物质，加入乳液体系可以减少活性物质因受光照、温度、胃肠道酸碱性环境等的影响[42]。

乳液通常由水包油（W/O）和油包水（O/W）组成。

在O/W型乳液和纳米乳液输送体系中，可以包裹疏水性生物活性物质，以提高其在水溶液中的稳定性和溶解性。

蛋白质乳液因其良好的生物相容性，被广泛用于疏水性生物活性物质的输送。

然而，单一的蛋白质乳液体系易受到pH值、温度、消化酶等环境因素的影响，导致聚集和相分离。

然而，可以使用一些方法来改善乳液的性能。

如Zhang等[43]在pH驱动下以球形大豆肽基纳米粒子制备得到稳定的W/O Pickering乳液。

而且随着技术的发展，双重乳液体系逐渐成为研究热点，包括水包油包水型（W/O/W）和油包水包油型（O/W/O）[44]。

这种双重乳液可以用于封装营养素、风味物质、益生菌等易受环境影响的亲水性和疏水性的具有生物活性的物质[45]。

Ying等[46]利用双重乳液成功包埋了大豆肽，提高了大豆肽的包埋效率并掩蔽了其苦味。

乳液基递送体系一直是功能食品制剂开发中极具应用潜力的剂型，而蛋白质-多糖输送体系因多糖加入可以在胃内阻碍酶对蛋白的水解，提高输送体系在胃内的稳定性，所以蛋白质-多糖乳液输送体系有望用于肠道特异性药物递送，在肠道疾病的预防和治疗中发挥作用。

尽管这些研究取得了一定的成果，乳液递送系统也表现出了明显的优势，但是稳定性和靶向性需要进一步提高，建立成本低、应用性强的乳液递送系统是关键，使其在生物活性肽的应用中发挥更大的价值。

2.4 纳米颗粒
纳米颗粒一直以来就是纳米材料领域的研究热点之一，并且随着技术手段的进步，纳米颗粒作为一种高效的递送体系在医药、功能食品领域也得到广泛的研究[47]。

纳米颗粒包埋疏水性生物活性物质以后，可以改善其溶解性和稳定性，还能达到缓释的效果。

在食品领域制备纳米颗粒的材料主要是天然生物大分子材料，既能达到活性递送的要求，又具有安全性高、可降解、生物相容性好等优点。

常用的天然生物材料主要有两类，分别是蛋白质和多糖。

蛋白质对氧化降解稳定、低细胞毒性，是一种理想的稳定剂。

单一的蛋白质纳米颗粒之间主要通过静电排斥维持稳定，但体系会在离子强度变化时及等电点附近不稳定，容易产生絮状物甚至沉淀。

并且在体内递送的过程中，单一的蛋白质会被胃肠道中多种消化酶消化降解，降低了递送效果。

单一的多糖纳米颗粒也容易受到环境pH、温度等影响。

将蛋白质和多糖结合使用制备得到的纳米颗粒稳定性得到明显改善。

Li等[48]将从泥鳅中提取到的ACE抑制肽结合到马脾脱铁铁蛋白上，再加入脱氧胆酸钠，制备得到包埋率好、结构稳定的纳米颗粒，可以在模拟消化道中减少ACE抑制肽的降解。

蛋白/多糖体系制备的纳米颗粒可以作为多种生物活性物质的载体，还能改善其功能特性，是一种绿色、安全的技术手段。

纳米颗粒具有粒径小、比表面积大等特点，可以控制生物活性物质的缓释、提高其吸收利用等优点，在经口、经皮吸收方面具有广阔的应用前景。

3 蛋白质-多糖递送体系
蛋白质和多糖是常用的两种食源性生物活性肽
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递送材料，在结构、性质以及功能上存在较大差异。

蛋白质对食品的流变学和质构有着重要影响，具有良好的乳化性、起泡性、凝胶性以及界面吸附等功能特性，能形成稳定的乳液、胶体和薄膜，常被作为乳化剂、稳定剂等广泛应用。

同时，它也被用作载体，广泛应用于各种输送系统中。

研究[49]表明，以单一蛋白质为载体的输送系统对pH、温度、蛋白水解酶等敏感，容易受胃肠环境中消化酶的影响，从而影响生物活性物质的有效输送。

而多糖因自身独特的流变性、增稠性等常被作为结构改良剂应用于食品领域。

蛋白质与多糖结合后，复合物的溶解性、稳定性、乳化性得到改善，不同蛋白质与多糖组分在混合加工时，也会随着环境的变化产生不同的相互反应。

在经过环境条件，如pH、温度、高压、超声等条件的诱导，更有利于形成具有独特结构、独特功能的复合物。

因此，利用蛋白质与多糖之间的相互作用力，设计形成独特的蛋白质-多糖复合物结构，在食品功能性因子、药品的活性递送方面具有良好的应用前景。

蛋白质与多糖的结合方式有两种，一是包括疏水相互作用、静电作用、氢键作用等弱相互作用力的非共价结合，二是以美拉德反应为代表的共价结合。

非共价结合容易受pH值、离子强度以及种类差异影响，而共价结合使得体系更加稳定，还能改善溶解性、乳化性、稳定性等。

蛋白质和多糖复合物的制备方法多样，主要以干热法、湿热法、超声以及微波等。

蛋白质与多糖复合物递送体系的不同制备方法的比较如表2所示。

通过调节分子间作用力，对蛋白质与多糖的组装过程进行干预，可以实现蛋白质-多糖体系
表2 蛋白质与多糖复合物递送体系的不同制备方法
种类方法优点缺点
干热法控制蛋白质与多糖美拉德反应的
温度、湿度反应条件温和反应时间长，限制了实际生产的应用
湿热法将蛋白质与多糖溶液水浴或油浴
加热，冰浴冷却反应时间短，反应温度高反应剧烈，对复合物的结构和颜色影响大，限制了实际生产的应用
超声法通过空化效应、化学效应、机械
效应及热效应诱导反应的发生穿透性强，能量集中，乳化性、凝
胶性、稳定性得到改善频率高于20 kHz，成本高
微波法通过分子振动传递能量加热均匀、迅速，有效缩短了反应
时间，改善了复合物功能性频率在300 MHz～300 GHz的范围，成本高
的多尺度化，形成如纳米颗粒、微胶囊、水凝胶、乳液体系等，对在环境、胃肠道环境下稳定性差、溶解性差、生物利用度低的天然活性成分，如活性肽、姜黄素、类黄酮、维生素等的递送方面具有重要意义。

4 展 望
食源性生物活性肽的生物利用度容易受到环境因素的影响，尤其在经口递送时，胃肠道环境严重影响其生物活性。

递送系统的出现，既能保护生物活性肽的活性，提高其稳定性，还能改善活性肽在胃肠道的释放速率，提高机体对活性肽的吸收利用率等。

深入探究递送体系的形成，有助于构建多尺度的蛋白质-多糖复合物，不仅解决了特殊功能食品的定向输送，也符合绿色健康、可持续发展的食品产业要求。

尽管食源性生物活性肽的口服递送系统显示出了良好的应用潜力，但仍需要对其长期给药的安全性和副作用，以及结合动物模型和人类治疗效果进行深入研究。

随着基础研究的深入、多学科的发展和融合、研究方法的不断开发、机理的不断完善和发展，生物活性肽的递送系统将有更广阔的发展空间，以期为功能性食品和医药健康事业作出更大的贡献。

参 考 文 献
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