１大豆肽的理化性質(zhì)和生理活性

　　１．１理化性質(zhì)

　　大豆肽氨基酸的組成成分與大豆蛋白大致相同，富含各種水產(chǎn)動物所需的必需氨基酸，其分子質(zhì)量和肽鏈長短主要是由所采用的制備工藝決定的。與大豆蛋白相比，大豆肽具有以下幾個特點：

　?。ǎ保┧苄院?。大豆肽在水中可以完全溶解，具有良好的溶解性。

　　（２）良好的熱穩(wěn)定性。在一定的溫度范圍內(nèi)，大豆肽的溶解性不受溫度影響，在加熱情況下，也可保持良好的溶解性，不易產(chǎn)生沉淀，是一種很好的蛋白質(zhì)補充劑。

　?。ǎ常└邼舛葼顟B(tài)下的低粘度。由于大豆肽分子量較小，隨著大豆肽的濃度增加，其粘度變化情況不大。

　?。ǎ矗┝己玫哪退嵝?。在酸性和中性條件下，大豆肽的流動性沒有很大的差異。

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　　傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)消化、吸收理論認(rèn)為，蛋白質(zhì)進(jìn)入腸道后，在腸道分解成多種氨基酸，之后通過腸壁進(jìn)入體內(nèi)被利用于所需的新陳代謝。而現(xiàn)代研究表明，蛋白質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)，主要是在胃和小腸中通過多種蛋白酶水解之后以多肽的形式被腸道直接吸收利用，且對于小分子大豆肽的吸收速率要高于氨基酸和蛋白質(zhì)。

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　　血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ＡＣＥ）可以催化血管緊張素Ｉ生產(chǎn)升血壓活性肽血管緊張素ＩＩ，血管緊張素ＩＩ可以作用于血管平滑肌，造成血管緊縮，血壓升高。研究發(fā)現(xiàn)，從大豆肽中分離出來的幾種短肽能夠很好的抑制ＡＣＥ的活性，從而防止血管緊縮，有效的降低血壓。

　?。保玻炒龠M(jìn)脂肪和礦物質(zhì)的吸收

　　大豆肽能夠促進(jìn)脂肪的代謝。高長城等實驗證實，喂食大豆肽的小白鼠體內(nèi)產(chǎn)熱的褐色脂肪組織ＢＡＴ活性高于其他沒有喂食大豆肽的小白鼠，而且隨著喂食量的增加，血液中甲狀腺的濃度也會隨之提高。研究發(fā)現(xiàn)，大豆蛋白中所含的單寧、草酸、植酸等多酚物質(zhì)會抑制機(jī)體對于微量元素的吸收。而大豆肽在制作過程中已去除了這些物質(zhì)，同時大豆肽中所含的磷酸絲氨酸殘基能夠與鐵、鈣、鎂、銅、鋅等離子結(jié)合形成絡(luò)合物，保證微量元素處于可溶狀態(tài)，有利于被機(jī)體所吸收。

　?。保玻凑{(diào)節(jié)血糖濃度

　　大豆肽可以作為穩(wěn)定的血糖調(diào)節(jié)劑，α－葡萄糖苷酶可以迅速的分解糖供體，為機(jī)體提供大量的葡萄糖，其主要分布在腸微絨毛上。陳曉光等證實大豆肽能夠有效的抑制α－葡萄糖苷酶，大豆肽與碳水化合物一起用時，能夠減慢葡萄糖的生成，從而減緩腸道內(nèi)葡萄糖的吸收，避免血糖濃度急速上升。

　?。保玻档瓦^敏原性

　　過敏是一種異常的免疫應(yīng)答反應(yīng)，它是由于過敏原的存在而引起的。研究發(fā)現(xiàn)，在大豆蛋白中存在３種主要的過敏原：ＧｌｙｍＢｄ２８Ｋ、ＧｌｙｍＢｄ３０Ｋ、β－伴大豆球蛋白。只有有效地去除過敏原，才能夠避免因為食物而引起的過敏反應(yīng)。大豆肽的制作需要對大豆蛋白進(jìn)行降解，而在這一過程中就能夠有效去除這些過敏原。青山敏明用ＥＬＩＳＡ對除去不溶性組分的大豆肽進(jìn)行測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大豆多肽中的過敏原是大豆蛋白的１／１００～１／１０００。

　　２大豆肽制備工藝探索

　　大豆肽的制備技術(shù)方法主要包括：化學(xué)水解法、酶解法和微生物發(fā)酵法。

　　２．１化學(xué)水解法

　　化學(xué)水解法包括酸水解和堿水解兩種方法，它是在一定溫度下利用化學(xué)試劑使得大豆蛋白分子中的肽鍵斷裂，從而形成小分子物質(zhì)。酸水解法方法簡單、生產(chǎn)成本低，但是整個工藝過程很難控制，生產(chǎn)的大豆肽分子分布不均勻、生理功能差異大。而堿水解法則會破壞蘇氨酸、絲氨酸等大量氨基酸，而且發(fā)生消旋作用，使得營養(yǎng)大量流失。所以，化學(xué)水解法一般使用于試驗，而很少在生產(chǎn)實踐中使用。

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　　酶水解主要是利用蛋白酶在特定的溫度和ｐＨ條件下，能夠?qū)Υ蠖沟鞍追肿舆M(jìn)行高效的水解，將大豆蛋白分子降解成小分子肽類。酶解法根據(jù)使用酶的情況分成單酶解法、雙酶解法、多酶解法。單酶解法就是用一種單一的酶對大豆蛋白進(jìn)行水解，可以是植物蛋白酶、動物蛋白酶，還有微生物蛋白酶。不過單酶解法存在水解度不高、水解過程易產(chǎn)生苦味、大豆肽得率低等問題。相較于單酶解法，雙酶解法具有得率高、水解度高等特點，添加風(fēng)味蛋白酶還可以改善大豆肽的風(fēng)味。劉靜等利用堿性蛋白酶和胰蛋白酶對大豆分離蛋白進(jìn)行水解，制得的大豆肽分子量主要集中在６０００以下，優(yōu)于單酶解法。多酶解法比前兩者更加復(fù)雜，不僅要考慮水解的常規(guī)因素，而且還要考慮酶的配比等因素，目前研究還在起步階段。酶水解法具有生產(chǎn)條件溫和、反應(yīng)時間短、工藝容易控制及產(chǎn)物主要為肽而非氨基酸等優(yōu)點。但大豆蛋白分子具有致密的立體結(jié)構(gòu)，在酶解前必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，加上酶的價格昂貴，使得酶解法的生產(chǎn)成本過高限制了其在飼料行業(yè)中的應(yīng)用。

　?。玻澄⑸锇l(fā)酵法

　　微生物發(fā)酵法是利用發(fā)酵過程中微生物所產(chǎn)的酶將大豆蛋白分子降解成小蛋白分子。這種方法有機(jī)地將蛋白酶的發(fā)酵生產(chǎn)和大豆肽的生產(chǎn)結(jié)合起來，大大降低了生產(chǎn)成本。根據(jù)菌種不同，可以將微生物發(fā)酵法分為細(xì)菌發(fā)酵法和真菌發(fā)酵法。戚薇等利用凝結(jié)芽孢桿菌ＴＱ３３和納豆芽孢桿菌對豆粕進(jìn)行固體發(fā)酵，最終蛋白水解度為２０．１４％，ＴＩ降解率達(dá)９５％。微生物發(fā)酵法制備大豆肽，較酶解法生產(chǎn)成本較低。宋文新等研究表明，與酶法相比，微生物發(fā)酵法可以去除豆粕中的幾乎所有的抗?fàn)I養(yǎng)因子，產(chǎn)生的小肽種類更加多樣化，同時增加了微生物的菌體，幫助維持動物腸道菌群的平衡。但微生物發(fā)酵法具有產(chǎn)品穩(wěn)定性不如酶解法，生產(chǎn)時間長，過程不宜控制等缺點。

　　３大豆肽蛋白飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

　　由于水產(chǎn)動物的生理特點，使得水產(chǎn)動物對于蛋白質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量的要求很高。大豆肽蛋白飼料中富含易被水產(chǎn)動物消化吸收的氨基酸、寡肽、多肽等小分子物質(zhì)，而且還含有多種維生素，礦物質(zhì)等特殊營養(yǎng)成分，是替代魚粉的最佳選擇。

　?。常睂τ谒a(chǎn)動物的生產(chǎn)性能的影響

　　國內(nèi)外有不少研究已經(jīng)證明大豆肽適量替代飼料中的魚粉，可以提高水產(chǎn)動物的生產(chǎn)性能，促進(jìn)水產(chǎn)動物的生長。趙麗梅分別用１３％、２４％、３４％、４４％的發(fā)酵豆粕替代日糧配方中的部分魚粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)用３４％的發(fā)酵豆粕替代２３％的魚粉時，金鯧魚的生產(chǎn)性能達(dá)到最佳，而添加到用４４％的發(fā)酵豆粕的替代３１％的魚粉時，金鯧魚的生產(chǎn)性能有了顯著的下降，這說明適量添加發(fā)酵豆粕是可以替代部分魚粉，從而使金鯧魚達(dá)到最佳生產(chǎn)性能；宮修清等［９］在對照池和試驗池中養(yǎng)了相同數(shù)量和種類的魚類，在飼料方面，試驗組比對照組多添加了５％的大豆活性肽，其他養(yǎng)殖條件相同，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗組比對照組多生產(chǎn)各類魚種５６８ｋｇ，其中草魚多生產(chǎn)了２７４．５ｋｇ；李惠等用發(fā)酵了４２天的發(fā)酵豆粕替代部分魚粉對斑點叉尾鮰進(jìn)行喂食，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)酵豆粕替代２５％～７５％的魚粉時，斑點叉尾鮰的特定生長率和增重率有了顯著的提高；李祖華等對于鰻魚的養(yǎng)殖研究中發(fā)現(xiàn)，在高比例魚粉的飼料中，用大豆多肽等量替代３％～５％的紅魚粉同樣可以獲得相同的生產(chǎn)性能，而且降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

　?。常矊τ谒a(chǎn)動物機(jī)體免疫力的影響

　　研究發(fā)現(xiàn)大豆肽能夠有助于體內(nèi)有益菌的繁殖，其中的活性小肽能夠參與機(jī)體的免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)，提高機(jī)體免疫能力。宋文新等用發(fā)酵豆粕替代部分魚粉喂食黑鯛幼魚，結(jié)果表明當(dāng)發(fā)酵豆粕替代１０％的魚粉時，黑鯛幼魚機(jī)體內(nèi)的過氧化物歧化酶活性提高，血清溶菌酶活性有了明顯提高，而當(dāng)發(fā)酵豆粕替代水平提高到３０％、４０％和５０％時，過氧化物歧化酶和血清溶菌酶的活性明顯低于對照組。這表明過量添加發(fā)酵豆粕影響黑鯛幼魚的免疫能力，而適當(dāng)添加發(fā)酵豆粕才能提高黑鯛幼魚的免疫能力；宮修清等發(fā)現(xiàn)喂食含有５％大豆活性肽飼料的魚池中并沒有發(fā)生過魚病，魚類成活率高達(dá)９２．２％，而對照池發(fā)生過一次魚病，其成活率僅為８５．２％，低于試驗池７個百分點；陳萱等在飼料當(dāng)中添加不同比例的發(fā)酵豆粕喂食異育銀鯽，結(jié)果發(fā)現(xiàn)供試魚不僅體重增加，而且其體內(nèi)的各項非特異性免疫指標(biāo)都有所改善，谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性下降。這說明在飼料中添加適量的發(fā)酵豆粕是有利于改善異育銀鯽的免疫功能的。

　?。常硨τ谒a(chǎn)生物消化功能的影響

　　由于水產(chǎn)動物特殊的生理結(jié)構(gòu)，使得水產(chǎn)動物對飼料蛋白的質(zhì)量要求很高。大量試驗證實，大豆肽能夠有效刺激水產(chǎn)動物腸道的消化酶活性，促進(jìn)動物的生長繁殖。李惠等在研究斑點叉尾鮰的生長和消化酶活性的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)酵豆粕替代魚粉的水平達(dá)到２５％～１００％時，供試魚體內(nèi)的肝胰蛋白酶和淀粉酶的活性比對照組有了提高；付生慧］用不同的大豆蛋白源飼料（豆粕、膨化豆粕、大豆?jié)饪s蛋白和大豆酶解蛋白）替代魚粉喂食草魚，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大豆酶解蛋白與對照組相比，喂食大豆酶解蛋白的草魚生長速度和飼料系數(shù)有了顯著的改善，并且其蛋白質(zhì)消化率也有了顯著的提高。

　　４目前大豆肽蛋白飼料存在的問題

　?。矗笨?fàn)I養(yǎng)因子含量較高

　　抗?fàn)I養(yǎng)因子是一種能夠?qū)I養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和利用產(chǎn)生影響的，使人和動物產(chǎn)生不良反應(yīng)的物質(zhì)。研究表明，大豆中富含多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，如β－伴大豆球蛋白、大豆凝集素、大豆球蛋白、抗維生素因子、胰蛋白酶抑制因子（ＴＩ）、植酸、皂甙、異黃酮、單寧等。雖然在大豆肽的加工過程中可以去除大部分抗?fàn)I養(yǎng)因子，但是仍有部分抗?fàn)I養(yǎng)因子存在其中，從而影響水產(chǎn)動物對于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用。陳偉等發(fā)現(xiàn)隨著大豆皂苷含量的提高，牙鲆的攝食量呈線性下降趨勢；研究表明大豆凝集素可與大西洋鮭的腸道刷狀緣黏膜結(jié)合，從而導(dǎo)致腸道組織的結(jié)構(gòu)發(fā)生病變，影響對蛋白質(zhì)的消化吸收。

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　　在大豆肽蛋白飼料中，肽含量反映的是產(chǎn)品飼用品質(zhì)的一個重要技術(shù)指標(biāo)。目前，測定大豆肽蛋白飼料中小分子蛋白所采用的三氯乙酸（ＴＣＡ－Ｎ）法，其測定結(jié)果所反映的是分子量小于１００００Ｄａ的可溶性肽。而大豆肽蛋白飼料中的肽含量應(yīng)指分子量小于２０００Ｄａ的寡肽（含２～２０個氨基酸），寡肽含量指標(biāo)才能真實反映大豆肽蛋白飼料的品質(zhì)。此外，分子量分布是肽產(chǎn)品的重要特性指標(biāo)，直接反映產(chǎn)品中不同分子量肽的構(gòu)成特征。由于技術(shù)手段不足，目前市場中大豆肽蛋白飼料中大豆肽的質(zhì)量大部分都大于２０００Ｄａ，分子質(zhì)量偏大，直接影響水產(chǎn)生物的生理狀態(tài)和生長性能。

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　　影響大豆肽蛋白添加量的因素主要有３點：

　?。ǎ保┛?fàn)I養(yǎng)因子。Ｈｕｉｓｍａｎ指出抗?fàn)I養(yǎng)因子主要影響動物對飼料中營養(yǎng)成分的利用，從而降低其生長速率和健康水平。往水產(chǎn)飼料中添加過多大豆肽蛋白往往容易造成飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子過量，從而導(dǎo)致水產(chǎn)動物的不良生長狀態(tài)。

　?。ǎ玻┌被峤M成。大豆肽蛋白與魚粉相比，雖然大豆肽蛋白中的粗蛋白含量豐富，甚至高于魚粉，但是某些必需氨基酸的缺失，氨基酸的不平衡往往容易導(dǎo)致水產(chǎn)動物生產(chǎn)性能的降低。

　?。ǎ常┻m口性。適口性是影響大豆肽蛋白在飼料中添加量的主要因素之一，與魚粉相比，大豆肽蛋白的適口性就比較差，因為大豆肽蛋白中含有會抑制水生動物食欲的抗?fàn)I養(yǎng)因子，隨著大豆肽蛋白含量的增加，必然導(dǎo)致水生動物的攝食量減少。

　　５大豆肽蛋白飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景

　　隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖集約化的蓬勃發(fā)展，作為水產(chǎn)飼料主要蛋白源的魚粉供應(yīng)日益緊張，價格逐年攀升。同時我國年產(chǎn)豆粕可達(dá)４３０萬ｔ以上，由于豆粕資源豐富，相對于魚粉來講價格低廉，但豆粕含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子及蛋白質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)嚴(yán)重影響水產(chǎn)動物吸收利用，限制了它在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，通過高科技去除或鈍化豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子并將豆粕蛋白轉(zhuǎn)化為水產(chǎn)動物易消化吸收的肽成分成為了可能。

　　研究表明，大豆肽蛋白具有較高的生理功能如提高水產(chǎn)動物的免疫力、有助于提高飼料中蛋白源的利用效率、提高水產(chǎn)動物的生產(chǎn)性能等，而且在減輕富含蛋白養(yǎng)殖動物排泄物引起的環(huán)境污染，對凈化養(yǎng)殖環(huán)境及節(jié)能減排意義重大。同時，提高養(yǎng)殖動物免疫力有助于減少養(yǎng)殖中漁藥使用量，提高動物食品的安全性起到有益的作用，社會效益十分可觀，具有廣闊的應(yīng)用前景。