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核桃又名胡桃、羌桃、萬(wàn)歲子等，是胡桃科核桃屬植物。核桃仁富含油脂、蛋白質(zhì)及維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，核桃中干基蛋白質(zhì)含量占14％～28％?，其消化吸收率達(dá)85％。核桃蛋白中含有4種蛋白，為清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白，分別約占核桃蛋白總量的7％、18％、5％和70％。核桃蛋白因其消化率和凈蛋白比值較高而成為優(yōu)質(zhì)蛋白，人體利用價(jià)值較高。核桃蛋白中含有18種氨基酸，人體所需的8種必需氨基酸含量合理，核桃蛋白中還含有較多的健腦物質(zhì)——天門冬氨酸、谷氨酸、精氨酸等，因其特殊組成，具有一系列營(yíng)養(yǎng)保健功效。
近年科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人體攝取蛋白質(zhì)經(jīng)消化作用后，并非主要以氨基酸形式吸收，而是以肽的形式吸收。同時(shí)，一些肽不僅能提供人體生長(zhǎng)、發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還具有多種生理功能?；钚噪木哂邢鄬?duì)分子質(zhì)量小，無(wú)抗原性，易于吸收，可避免耐藥性，通過(guò)消化道進(jìn)人人體后無(wú)任何副作用等優(yōu)點(diǎn)，目前生物活性肽的研究發(fā)展很快，各國(guó)科學(xué)家和政府都高度重視。
核桃蛋白是一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白資源，目前國(guó)內(nèi)對(duì)核桃蛋白的研究，尤其是對(duì)其中的蛋白水解物——核桃多肽的研究還較少，市場(chǎng)上相應(yīng)的產(chǎn)品極少。在生物活性肽成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)的背景下，對(duì)核桃多肽的研究將有著廣闊的前景。本文對(duì)核桃多肽的研究情況進(jìn)行了綜述，以期為核桃多肽的開(kāi)發(fā)利用提供參考。
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1核桃多肽的功能特性研究
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核桃多肽作為一種植物蛋白多肽具有多種生理活性，對(duì)其功能性質(zhì)的深入研究，將有助于正確指導(dǎo)其在食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè)中的應(yīng)用。
1．1基礎(chǔ)理化性質(zhì)
核桃多肽的理化性質(zhì)與其水解所用蛋白酶的特性、水解條件、分子大小、水解度及最終產(chǎn)物的組成成分有密切關(guān)系，并將直接影響核桃多肽的營(yíng)養(yǎng)特性、加工特性、貯存穩(wěn)定性、品感質(zhì)量、應(yīng)用范圍和生物活性。
李艷伏對(duì)核桃蛋白酶解物的理化性質(zhì)進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)表明核桃多肽粉末具有較高溶解性及較強(qiáng)吸濕性。木瓜蛋白酶酶解核桃蛋白在酶解180min時(shí)所得酶解液的乳化能力和乳化穩(wěn)定性最高。堿性蛋白酶酶解核桃蛋白在酶解120min時(shí)所得酶解液的乳化能力最大，在酶解150min時(shí)乳化穩(wěn)定性最高。在對(duì)不同分子片段多肽的乳化性能及穩(wěn)定性測(cè)定過(guò)程中，得到木瓜蛋白酶酶解產(chǎn)物中相對(duì)分子質(zhì)量在5733～1321Da多肽片段其乳化性能和乳化穩(wěn)定性最好；堿性蛋白酶酶解產(chǎn)物中相對(duì)分子質(zhì)量在5733—1321Da多肽片段乳化性能最好，相對(duì)分子質(zhì)量在12384～5733Da多肽片段乳化穩(wěn)定性最好。張然等研究不同水解度下的核桃蛋白酶解產(chǎn)物的溶解性、乳化性、起泡性、表面疏水性及氮回收率的變化。結(jié)果表明核桃蛋白中性蛋白酶酶解產(chǎn)物的溶解性、乳化性、起泡性和表面疏水性均較未水解時(shí)有明顯改變。核桃酶解產(chǎn)物溶解度明顯增高，均達(dá)85％以上；水解度為9．29％時(shí)乳化性和起泡能力最強(qiáng)；表面疏水性隨著水解度的增大而降低；氮回收率隨著水解度的增大而升高，水解度為11．76％時(shí)氮回收率可達(dá)88．42％。經(jīng)酶修飾的核桃蛋白具有良好的溶解性、乳化性、起泡性。姜莉通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)核桃多肽在某些方面具有比核桃蛋白更優(yōu)越的加工性能。核桃多肽具有溶解性高、黏度低、還原能力強(qiáng)、吸濕性強(qiáng)等特點(diǎn)，并且與核桃蛋白相比其在乳化性、起泡性、吸油性等方面均有所改善。
1．2抗氧化性
Saiga等研究表明，多肽的抗氧化性與其結(jié)構(gòu)中含有谷氨酸、組氨酸、酪氨酸等氨基酸殘基有關(guān)。核桃蛋白中富含谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸。研究表明核桃多肽具有很好的抗氧化性。
李艷伏采用木瓜蛋白酶和堿性蛋白酶酶解核桃粕，研究了不同條件下酶解產(chǎn)物的抗氧化性和不同分子片斷多肽的抗氧化性。木瓜蛋白酶酶解液•OH清除率為55．43％，0•清除率為64．23％，DPPH•清除率79．32％，總抗氧化能力98．74單位／mL；木瓜蛋白酶酶解核桃粕其蛋白產(chǎn)物抗氧化活性多肽的相對(duì)分子質(zhì)量主要集中在1321～607，該相對(duì)分子質(zhì)量片段總抗氧化能力88．43單位／mL。堿性蛋白酶酶解液的•OH清除率為72．3％，O•清除能力為83．1％，DPPH•清除能力為102．6％，總抗氧化能力為171．579單位／mL。堿性蛋白酶酶解核桃粕，其蛋白產(chǎn)物抗氧化活性多肽的相對(duì)分子質(zhì)量主要集中在1321～612Da，該相對(duì)分子質(zhì)量片段總抗氧化能力118．987單位／mL。林燕等利用木瓜蛋白酶酶解核桃分離蛋白制備小分子活性肽，并用截留相對(duì)分子質(zhì)量為3kDa和10kDa的超濾膜將核桃粗肽液分離成小于3kDa、3～10kDa及大于10kDa3個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量段，研究了不同相對(duì)分子質(zhì)量段小分子肽的抗氧化性能，實(shí)驗(yàn)證明相對(duì)分子質(zhì)量越小的肽抗氧化性越強(qiáng)。劉昭明等。。研究木瓜蛋白酶水解核桃蛋白的酶解產(chǎn)物的抗氧化活性，實(shí)驗(yàn)表明在水解度達(dá)到38．4％時(shí)，其酶解產(chǎn)物對(duì)•OH和0•的清除率分別為22．5％和46．6％。采用SelxhadexG一25凝膠柱層析對(duì)水解度38．4％的酶解物進(jìn)行分離得到了A、B、C、D4個(gè)肽片段。其中肽片段C的自由基清除能力最大。易建華等對(duì)核桃蛋白的不同蛋白酶酶解產(chǎn)物的抗氧化性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：采用Alcalase2．4L與Neutrase0．8L蛋白酶水解核桃蛋白，其酶解產(chǎn)物具有抗氧化性，且水解度對(duì)酶解產(chǎn)物的抗氧化性有影響；采用Alcalase2．4L與Neutrase0．8L復(fù)合酶對(duì)核桃蛋白進(jìn)行連續(xù)水解，可一定程度提高產(chǎn)物的抗氧化性；不同酶解產(chǎn)物的抗氧化能力大小次序?yàn)椋簭?fù)合酶酶解產(chǎn)物>Alcalase2．4L酶解產(chǎn)物>Neutrase0．8L酶解產(chǎn)物；隨著酶解產(chǎn)物濃度的增大，其抗氧化性增強(qiáng)?？惮|莉等¨選用Alcalase2．4L堿性蛋白酶對(duì)核桃蛋白水解，在最佳酶解條件下制備的核桃多肽對(duì)DPPH•的清除率達(dá)69．85％。薛洋等研究表明核桃蛋白固定化蛋白酶酶解物對(duì)亞油酸的過(guò)氧化反應(yīng)具有明顯的抑制作用。
1．3抑菌性
蛋白質(zhì)酶解產(chǎn)物中可能包含有抑菌活性的肽段——抗菌肽，抗菌肽具有獨(dú)特的抗菌機(jī)制，核桃蛋白作為一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白，其中的肽段有可能具有相應(yīng)的抑菌活性。
劉昭明等對(duì)核桃蛋白木瓜蛋白酶和中性蛋白酶酶解產(chǎn)物的抑菌陛能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酶解產(chǎn)物對(duì)大腸桿菌、枯草桿菌和金黃色葡萄球菌均有一定的抑制作用，且酶解產(chǎn)物的抑菌性隨水解度的增加而增強(qiáng)。復(fù)合酶酶解產(chǎn)物對(duì)枯草桿菌和金黃色葡萄球菌抑制能力與0．8％的山梨酸鉀和Nisin相當(dāng)，對(duì)大腸桿菌、枯草桿菌和金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度分別是50％、50％和60％。閆鳳選用胰蛋白酶、胃蛋白酶和木瓜蛋白酶分別酶解核桃蛋白，研究了不同酶解產(chǎn)物的抑菌活性。結(jié)果表明3種酶解產(chǎn)物多肽對(duì)大腸抗菌、枯草芽抱桿菌、金黃色葡萄球菌、蠟樣芽抱桿菌、巨大芽抱桿菌和白色念球菌等6種細(xì)菌均無(wú)抑菌活性，對(duì)Hela細(xì)胞株、PC一12細(xì)胞株、MCF一7細(xì)胞株、MDA一435細(xì)胞株和HepG2細(xì)胞株等5種腫瘤細(xì)胞株具有一定的抗腫瘤活性。
不同學(xué)者對(duì)核桃多肽的抑菌陛的研究存在一定的差異，關(guān)于核桃多肽的抗菌性仍需進(jìn)一步的研究證實(shí)，以便更好地發(fā)揮其功能。
1．4其他性質(zhì)
近年來(lái)的一些研究發(fā)現(xiàn)，核桃多肽還具有一些重要的保健、醫(yī)藥功能，如ACE(血管緊張素轉(zhuǎn)換酶)抑制活性、絲氨酸蛋白酶水解活性、纖維蛋白原水解活性、溶血活性、血小板聚集抑制活性_1副等。無(wú)論是核桃多肽的理化性質(zhì)還是功能特性都有待進(jìn)一步深入的研究證實(shí)，并分離出特定活性片段，只有充分了解核桃多肽的組成及其性質(zhì)，才能將我們掌握的這些信息反過(guò)來(lái)控制核桃多肽在食品、醫(yī)藥等行業(yè)中的作用，提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，更好地發(fā)揮其營(yíng)養(yǎng)保健功效。
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2制取工藝研究
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活性肽的制備方法主要有：食品蛋白質(zhì)水解(包括酸水解、堿水解、酶水解)，化學(xué)合成法，微生物發(fā)酵法等。其中酶水解法具有反應(yīng)條件溫和，專一性強(qiáng)，效率高，產(chǎn)品純度高，產(chǎn)物易分離，不產(chǎn)生消旋作用，不破壞氨基酸，不易產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)等其他方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此酶法水解蛋白質(zhì)制備活性肽成為生產(chǎn)活性肽的主要方法。目前關(guān)于核桃多肽制備的研究大多采用此法。
2．1酶解工藝
植物蛋白多肽的制備中篩選具有特定水解專一性的酶是關(guān)鍵。對(duì)于多肽而言，特定的氨基酸序列，往往對(duì)其活性起決定作用，尤其是肽鏈的末端氨基酸，其性質(zhì)直接影響肽與作用底物的結(jié)合，從而影響肽生物活性的發(fā)揮，因此酶的專一性和作用機(jī)制對(duì)活性肽的制備至關(guān)重要。目前核桃多肽的制備研究中常用到的酶主要有木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶、胰蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶等。多肽的性質(zhì)及功能特性還與酶解條件密切相關(guān)，一般酶解條件主要從酶解溫度、pH、加酶量、酶解時(shí)間、底物濃度等方面來(lái)考察。
李艷伏對(duì)木瓜蛋白酶酶解核桃蛋白的單因素和響應(yīng)面分析得出最佳的酶解條件為：酶解溫度65℃，pH6．5，底物濃度3％，加酶量7000U／g，酶解時(shí)間210min。對(duì)堿性蛋白酶酶解核桃蛋白的單因素和響應(yīng)面分析得出最佳的酶解條件為：酶解溫度55℃，pH8，底物濃度3％，加酶量4000U／g，酶解時(shí)間210min。張文翠等優(yōu)化了胰蛋白酶酶法制備核桃多肽的工藝條件，優(yōu)化工藝條件為：酶解pH7．0，酶解溫度45℃，加酶量5000U／g，此條件下氨基氮含量達(dá)到0．206％。李建杰等以水解度為指標(biāo)，篩選出Alcalase2．4L為酶解核桃蛋白的最適蛋白酶，其次為胰蛋白酶和Neutrase0．8L。比較了Alcalase2．4L+Neutrase0．8L復(fù)合酶和Alcalase2．4L+胰蛋白酶復(fù)合酶對(duì)核桃蛋白的酶解效果，確定Alealase2．4L+胰蛋白酶復(fù)合酶為酶解核桃蛋白的最適酶，采用該復(fù)合酶最佳酶解條件為：底物質(zhì)量濃度40g／L，Alcalase2．4L與胰蛋白酶的復(fù)合配比3：1，pH7．4，酶解溫度6O．46℃，加酶量5．7l％，酶解時(shí)間5．05h。最佳條件下核桃蛋白水解度可達(dá)14．54％。劉昭明等。采用木瓜蛋白酶水解核桃蛋白的最優(yōu)條件是：酶解溫度55℃，底物濃度4％，加酶量60000U／g，此時(shí)水解度為35％。易建華等研究了核桃蛋白酶法水解的工藝條件，結(jié)果表明：蛋白酶種類對(duì)核桃蛋白水解作用影響較大，Alcalase2．4L、Neutrase0．8L對(duì)核桃蛋白水解作用較強(qiáng)；A1一calase2．4L酶和Neutrase0．8L酶復(fù)合使用可以對(duì)核桃蛋白進(jìn)行連續(xù)水解，并能提高核桃蛋白的水解度。
不少研究表明，使用復(fù)合酶對(duì)核桃蛋白的水解作用較強(qiáng)，可有效提高酶解產(chǎn)物的水解度。
2．2輔助酶解技術(shù)
常規(guī)的酶解反應(yīng)需要在水浴中進(jìn)行，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。近年來(lái)一些學(xué)者嘗試通過(guò)使用各種物理輔助手段來(lái)縮短酶解時(shí)間，提高酶解效率。微波、超聲波等作為一種常用的物理輔助手段，具有環(huán)保無(wú)污染等特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
張興燦等對(duì)照研究了微波加熱和水浴加熱條件下，蛋白酶水解核桃蛋白效果的差別，以水解度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定了微波加熱條件下單酶水解的最佳工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：微波加熱只需5min左右就可以達(dá)到水浴加熱條件下200min才能達(dá)到的水解度，這對(duì)提高生產(chǎn)力水平具有重要意義。李艷伏在木瓜蛋白酶和堿性蛋白酶酶解核桃蛋白的研究中運(yùn)用超聲波預(yù)處理技術(shù)，可提高蛋白酶酶解效果，與未使用超聲預(yù)處理的對(duì)照組相比，水解度均有提高。陳朝銀等利用超聲輔助酶解法制取核桃多肽，通過(guò)超聲協(xié)同作用，使酶解分離效率得到大幅提高，酶解提取時(shí)間大大縮短。
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3應(yīng)用前景
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核桃蛋白是一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白資源，多數(shù)研究表明將其進(jìn)行酶解改性后，功能特性得到大大改善，核桃多肽比核桃蛋白具有更好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生理功能，這些特性使得核桃多肽在食品、醫(yī)藥、保健品、化妝品等領(lǐng)域具有廣泛的開(kāi)發(fā)和利用前景。
3．1在食品中的應(yīng)用
核桃多肽不同于蛋白質(zhì)和氨基酸在營(yíng)養(yǎng)學(xué)上的許多優(yōu)點(diǎn)，具有更好的理化特性、加工特性和營(yíng)養(yǎng)生理功能，利用這些獨(dú)特的功能在食品工業(yè)上能得到多方面的應(yīng)用。
可作為食品添加劑應(yīng)用到肉制品、乳制品、冷飲食品及焙烤食品的加工中，以改善食品的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)、風(fēng)味，增加食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由于核桃多肽具有較強(qiáng)的抗氧化能力，更適合用于加工出優(yōu)質(zhì)食品。
核桃多肽還具有促進(jìn)酵母發(fā)酵的作用，用于發(fā)酵食品中，可提高生產(chǎn)效率、改善品質(zhì)、增強(qiáng)風(fēng)味和增加營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。姜莉研究了核桃多肽酒的工藝條件，其最終產(chǎn)品口感良好。
3．2在保健品中的應(yīng)用
核桃多肽具有良好的營(yíng)養(yǎng)學(xué)特性，小分子的肽比蛋白質(zhì)或氨基酸更容易被吸收，能迅速恢復(fù)和增強(qiáng)體力，促進(jìn)健康。因此，核桃多肽最適合用于特殊病人的營(yíng)養(yǎng)劑，特別是作為消化系統(tǒng)中腸道營(yíng)養(yǎng)劑和流質(zhì)食品，應(yīng)用于康復(fù)期病人、消化功能衰退的老人及消化功能未成熟的嬰幼兒，可滿足他們對(duì)氨基酸的需要。由于核桃多肽能迅速補(bǔ)充機(jī)體的能量，促進(jìn)脂質(zhì)代謝和恢復(fù)體力，還可制成運(yùn)動(dòng)員的專用食品，快速補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)員及體力勞動(dòng)者體能，迅速消除肌肉疲勞，增強(qiáng)耐力。
根據(jù)不同人群的生理特點(diǎn)和營(yíng)養(yǎng)要求，可以以核桃多肽為基料，添加部分營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑制成速溶核桃多肽粉；將核桃蛋白肽與其他保健品組合制成保健品膠囊；或以核桃多肽為基料，制成核桃多肽乳飲料等。
3．3在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用
已有的研究表明核桃多肽具有較強(qiáng)的抗氧化性、抗ACE抑制活性、抗腫瘤活性、抗菌性等功能，因此可以用于醫(yī)藥行業(yè)中生產(chǎn)出相應(yīng)功效的藥品。經(jīng)酶解得到的多肽混合物在醫(yī)藥行業(yè)中使用需進(jìn)一步分離提純，以更好地發(fā)揮其功效，提高產(chǎn)品附加值。
3．4在化妝品行業(yè)中的應(yīng)用
由于核桃多肽的溶解性好，吸濕性和保濕性強(qiáng)，易溶解于多種化妝品溶劑中，因此可以應(yīng)用在化妝品行業(yè)中。核桃多肽具有一定的抗氧化作用，在頭發(fā)及皮膚的護(hù)理上具有一定的作用，亦可用于一些修復(fù)型化妝品的添加劑。
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4結(jié)束語(yǔ)
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我國(guó)核桃資源豐富，產(chǎn)量位居世界前列。對(duì)于核桃多肽的開(kāi)發(fā)研究，將進(jìn)一步提高核桃加工附加值，促進(jìn)我國(guó)核桃產(chǎn)業(yè)化良性發(fā)展。
但是，目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上鮮有核桃多肽產(chǎn)品的出現(xiàn)，對(duì)于核桃多肽的制備及性能研究大多處于探索階段，對(duì)蛋白酶解機(jī)理與過(guò)程控制缺乏系統(tǒng)深人的研究，分離純化工藝亦不成熟。因此，分析核桃蛋白的活性肽序列，篩選合適的蛋白酶切割特定的位點(diǎn)，制備并分離具有不同生物活性的功能肽將是未來(lái)核桃多肽研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。核桃多肽作為一種新型的核桃深加工產(chǎn)品，是一種具有廣泛應(yīng)用前景和值得大力開(kāi)發(fā)的功能因子，蘊(yùn)含著巨大的市場(chǎng)潛力。
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核桃多肽功能特性及制備工藝研究進(jìn)展
來(lái)源：環(huán)球糧機(jī)網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2015-04-28 21:50:43
