米糠肽的研究与应用

米糠肽的研究与应用

俞明伟１，２，孙远明１，张名位２，张雁２，王琪１，２

（１．华南农业大学食品学院，广东广州５１０６４２；２．广东省农科院生物技术研究所／

农业部功能食品重点开放实验室，广东广州５１０６１０）

摘要：介绍了米糠蛋白的性质及其活性肽在降血压、阿片样拮抗活性、抗氧化、免疫调节等方面的作用，并概述了米糠蛋白及肽在食品行业的应用状况及发展前景。

关键词：米糠蛋白；米糠肽；特性；活性；应用

中图分类号：ＴＳ２１０．９文献标识码：Ａ文章编号：１００４－８７４Ｘ（２００８）０９－００８６－０３

Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｉｃｅｂｒａｎｐｅｐｔｉｄｅｓ

ＹＵＭｉｎｇ－ｗｅｉ１，２，ＳＵＮＹｕａｎ－ｍｉｎｇ１，ＺＨＡＮＧＭｉｎｇ－ｗｅｉ２，ＺＨＡＮＧＹａｎ２，ＷＡＮＧＱｉ１，２

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｂｉｏ－ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＳｃｉｅｎｃｅ／

ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＦｏｏｄ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６１０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒｗａｓｍａｉｎｌｙｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｉｃｅｂｒａｎｐｒｏｔｅｉｎａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｒｉｃｅｂｒａｎｐｅｐｔｉｄｅｓ，ｓｕｃｈａｓａｎｔｉｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｖｅｐｅｐｔｉｄｅｓ（ＡＣＥＩＰ），ａｎｔｉ－ｏｐｉｏｉｄｐｅｐｔｉｄｅｓ，ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｐｅｐｔｉｄｅｓａｎｄｉｍｍｕｎｏｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｐｏｌｙｐｅｐｔｉｄｅ．Ｔｈｕｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｉｃｅｂｒａｎｐｒｏｔｅｉｎａｎｄｐｅｐｔｉｄｅｓｉｎｆｏｏｄｉｎｄｕｓｔｒｙｗａｓｓｕｍｍａｒｉｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｃｅｂｒａｎｐｒｏｔｅｉｎ；ｒｉｃｅｂｒａｎｐｅｐｔｉｄｅｓ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ａｃｔｉｖｉｔｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

米糠是稻米加工的主要副产品，是糙米加工成白米过程中碾下的皮层以及少量米胚和碎米的混合物［１］。我国年产米糠１０００万ｔ以上，约占世界１／３［２］。未脱脂米糠中一般含有粗蛋白１２％￣１６％、脂肪１６％￣２２％、灰分７％￣１１％、膳食粗纤维１４％左右、水分７％￣１４％，且含有丰富的维生素、谷甾醇、角鲨烯等生理活性成分［３］，其中蛋白含量基本高出普通精米１倍［４］。可见，米糠是一种极具开发潜力的高附加值资源。长期以来，我国主要把米糠作为动物饲料，其营养成分和功能物质没有得到充分的利用和开发，造成极大的资源浪费。近年来，随着科学研究的深入，发现米糠蛋白制备肽具有多种生物活性功能，如抗氧化、降血压血脂、抗血管紧张素转化肽（ＡＣＥ）抑制活性、阿片样拮抗活性、免疫调节等。因此，米糠肽被公认是一种非常有前途的功能活性肽。从米糠中提取蛋白是米糠资源有效利用的较好途径之一，而目前利用酶解蛋白质制备米糠肽是一种常用的、主要方法。

１米糠蛋白性质

１．１溶解性

米糠蛋白存在大量二硫键和蛋白与脂类、糖类物质的聚集体，大部分蛋白质一般不能溶解于水溶液中。曲晓婷等［５］研究了温度、ｐＨ值、离子强度对米糠蛋白溶解性的影响，结果表明米糠蛋白在０￣８０℃范围内随着温度的增加溶解性不断提高，且提高幅度显著，８０℃时溶解性可以达到９０％以上；离子强度的影响不显著，随着离子浓度的增大，溶解度下降不明显。而有研究表明，经过风味酶Ｖｉｓｃｏｚｙｍｅ和蛋白酶水解改性后的米糠蛋白溶解性分别达到８６％［６］和９２％［７］，明显提高了蛋白溶解性。

１．２乳化性和乳化稳定性

米糠蛋白由于表面疏水性基团少，因而乳化能力比牛血清蛋白小，但是适度水解有利于其乳化能力和乳化稳定性的提高。碱法提取的米糠蛋白与国产大豆分离蛋白的乳化能力相当［８－９］。米糠蛋白的乳化性和乳化稳定性与蛋白溶液浓度有关，在蛋白浓度０％￣１％区间内，随着蛋白浓度的增加，其乳化性和乳化稳定性显著提高，分别达到８０％和１０％［５］，而温度升高则会影响其乳化稳定性。

１．３起泡性和泡沫稳定性

起泡性的评价标准一般为蛋清蛋白，米糠蛋白的起泡性和泡沫稳定性都略低于蛋清蛋白。米糠蛋白的起泡性在碱性条件下比在酸性条件下好，在等电点附

收稿日期：２００８－０６－０２

作者简介：俞明伟（１９８３－），男，在读硕士生，Ｅ－ｍａｉｌ：ｂｕｓｙｆｉｓｈｅｒ２００２＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ广东农业科学２００８年第９期

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近其泡沫稳定性最差，而温度、离子强度、蛋白浓度对米糠蛋白起泡性均无明显影响。

１．４营养特性

根据Ｏｓｂｏｒｎｅ分类法，米糠蛋白由４种蛋白组成，分别是清蛋白（Ａｌｂｕｍｉｎ）、球蛋白（Ｇｌｏｂｕｌｉｎ）、醇溶蛋白（Ｐｒｏｌａｍｉｎ）和谷蛋白（Ｇｌｕｔｅｌｉｎ），它们之间的比例是３７∶３６∶５∶２２。米糠蛋白中蛋白质的组成比例与精白米、米胚芽有很大的差异，精白米和米胚芽中蛋白质的组成比例一般是３０∶１４∶５∶５１和５∶９∶３∶８３［１０］。可见，在精白米和米胚芽中，谷蛋白含量占绝大部分，清蛋白和球蛋白的含量相对比米糠蛋白明显偏少，而醇溶蛋白的含量则与米糠蛋白没有明显差异。米糠蛋白具有合理的氨基酸组成，其营养价值组成可与联合国ＦＡＯ推荐的蛋白质模式相媲美，特别是赖氨酸含量比其他谷物蛋白高，其蛋白质功效比值和净利用率分别达到１．９９￣２．１９和９４．０％［１１］。

２功能活性米糠肽的种类

２．１降血压肽

人体内的血管紧张素Ⅰ在血管紧张素转化酶的作用下生成血管紧张素Ⅱ，血管紧张素Ⅱ是己知的最高内源升压肽，ＡＣＥ抑制剂能阻止血管紧张素Ⅱ的生成。因此，ＡＣＥ抑制剂可作为降血压药物［１２－１３］。研究发现，多酶复合水解米糠蛋白所得肽的ＡＣＥ抑制活性强于单酶酶解，分子量大约在２００￣６００之间，经ＨＰＬＣ－ＭＳ联用发现，其ＡＣＥ抑制活性最高组分的分子量约为荷质比的２倍，即具有较强ＡＣＥ抑制活性的肽以二聚体形式存在为主，主要有Ａｒｇ－Ｔｙｒ、Ｍｅｔ－Ｔｒｐ、Ｇｌｙ－Ｖａｌ－Ｔｙｒ或Ｇｌｙ－Ａｓｐ－Ｐｈｅ，其共同特征是Ｃ端具有苯环样结构［１４］。Ｙｏｓｈｉｙｕｋｉｓ等［１５］研究利用酶解处理黄酒加工的副产物酒糟，分离获得了９种具ＡＣＥ抑制活性的肽，其中Ａｒｇ－Ｔｙｒ和Ｉｌｅ－Ｔｙｒ－Ｐｒｏ－Ａｒｇ－Ｔｙｒ以１００ｍｇ／ｋｇ剂量饲喂ＳＨＲ老鼠３０ｈ后仍有降压效果。

２．２阿片样拮抗肽

一般在生物体内阿片样拮抗肽与阿片样肽同时存在，能够抑制阿片样活性肽对神经细胞的毒瘤作用，类似纳洛酮，拮抗蛋氨酸脑啡肽酰胺［３Ｈ－Ｔｙｒ，Ｄ－Ａｌａ２］和二氢吗啡［３Ｈ］替代作用［１６－１７］。一般而言，阿片样拮抗肽显示二步回肠收缩方式。Ｔａｋａｈａｓｈｉ［１８］等认为，Ｏｒｙｚａｔｅｎｓｉｎ不是引起回肠快速收缩的直接原因，而是通过诱发回肠释放组氨酸促使回肠收缩，经过二酰基甘油酶作用，Ｏｒｙｚａｔｅｎｓｉｎ能刺激二酰基甘油释放花生四烯酸而引起缓慢收缩，虽然Ｏｒｙｚａｔｅｎｓｉｎ跟μ受体的亲和力较弱，但其明显的类阿片样拮抗活性与缓慢收缩有关。在所有引起回肠收缩的肽中，人补体片段Ｃ３ａ引起回肠收缩的方式、作用机理与Ｏｒｙｚａｔｅｎｓｉｎ类似，它们在羧基末端有共同的结构Ｌｅｕ－Ｘ－Ａｒｇ，羧基末端的第５个残基Ｌｅｕ７３（Ｃ３ａ７０￣７７）、Ｔｙ５ｒ（Ｏｒｙｚａｔｅｎｓｉｎ）都是疏水的［１９］。Ｃｈｅｎ等［２０］采用离体豚鼠回肠（ＧＰＩ）检定法测定上述酶解物的类阿片拮抗活性，结果发现胰蛋白酶水解产物具有明显的类阿片拮抗活性，ＤＨ为１１．９％时，其水解产物的类阿片拮抗活性最高，分子量范围主要集中在１２５￣５８３８。此外，低温脱脂米糠蛋白的酶解物具有较高的类阿片拮抗活性，高温脱脂米糠蛋白的酶解物没有类阿片拮抗活性。

２．３抗氧化肽

肽的抗氧化值（ＡＯＶ）评价指标一般为清除超氧阴离子、羟自由基等的能力。米糠的酶水解提取物中富含供氢体，还原高度氧化性的自由基能够终止自由基连锁反应，起到清除或抑制自由基的目的。刘友明等［２１］研究发现，米糠蛋白水解提取物的ＡＯＶ值为１９．９ｍｇ／ｇ，约为Ｖｃ的２７倍、大豆肽的１．９倍；米糠酶解物清除羟自由基能力明显，清除率达７６．２％。

２．４免疫调节肽

免疫力功能包括非特异性免疫功能、体液免疫功能和细胞免疫功能３大方面。免疫能力主要通过免疫器官增重、单核吞噬细胞吞噬功能、脾淋巴细胞增殖、血清溶血值、单项免疫扩散值等指标来衡量。当Ｔ淋巴细胞受ＣｏｎＡ刺激后发生母细胞增殖反应，活细胞中的线粒体水解酶可以将ＭＴＴ分解为蓝紫色结晶，以其光密度值来反映细胞增殖情况，经过２０ｄ灌胃和腹腔注射后，发现米糠肽对脾淋巴细胞增殖能力明显增强。单核吞噬细胞功能测定通过肝和脾脏中的巨噬细胞对静脉注射进小鼠血液循环系统的颗粒状异物吞噬能力来判断。血清溶血值测定主要是以小鼠受鸡红细胞免疫后产生鸡红细胞抗体，温育使鸡红细胞溶解释放出血红蛋白，通过血红蛋白颜色的深浅反映细胞的溶出量。Ｏｒｙｚａｔｅｎｓｉｎ是一种多功能肽［１８］，既具有类阿片样拮抗活性，又具有免疫调节活性，在浓度为１μｍｏｌ／Ｌ时其吞噬作用明显，吞噬指数为控制值的１．５倍。

３米糠蛋白和米糠肽的应用

３．１开发婴幼儿和老年保健食品

米糠蛋白中的赖氨酸含量高，这是其他植物蛋白无法比拟的，而且属于低过敏性蛋白，生物效价高，可以用于生产婴幼儿食品和老年食品。目前，我国婴幼儿食品中的奶粉发展快，但市售的的母乳化奶粉主要是通过添加免疫球蛋白和乳铁蛋白来达到增强幼儿免

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