肽是以食用蛋白為原料，經(jīng)過酶解、分離、純化等制成的新型蛋白水解產(chǎn)品，擔(dān)負(fù)著信息傳遞、營(yíng)養(yǎng)和功能調(diào)控作用，對(duì)機(jī)體從細(xì)胞、組織到器官、系統(tǒng)，以致整體行為等均發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)、平衡和協(xié)調(diào)作用。大自然提供了各種不同的肽，其中最大供應(yīng)者是海洋資源，海洋生物多樣性高，生物種類占全球的一半，同時(shí)海洋惡劣的生存環(huán)境促使海洋生物蛋白具有多樣性，在不同蛋白酶的作用下產(chǎn)生的肽種類更多，功能性更好[1]。
肽具有重要的研究、開發(fā)和應(yīng)用價(jià)值。肽的活性功能根據(jù)氨基酸的排列順序及組成不同而變化，已有研究表明，肽具有抗菌[2]、抗凍[3]、抗氧化[4]、抗肥胖[5]、抗糖尿病[6]、降血壓[7]、抗腫瘤[8]等活性。對(duì)于人類來說，肽具有著重要的地位，在食品、保健品、藥品、化妝品等領(lǐng)域中均有應(yīng)用，如Cooper等[9]研發(fā)了一種新型的靶向治療藥物—肽-藥物偶聯(lián)物（PDC），大大推進(jìn)了癌癥的靶向治療。從食魚海洋錐形蝸牛Conus magus中分離出來的Prialt肽，已在美國(guó)市場(chǎng)上市銷售，是一種通過拮抗N型鈣通道起作用的鎮(zhèn)痛藥[10]。此外還有許多通過審批進(jìn)入市場(chǎng)的肽類生物制藥產(chǎn)品，如普卡那肽、杜拉魯肽等治療骨質(zhì)疏松癥和Ⅱ型糖尿病的藥物，且得到了廣泛應(yīng)用。
金屬元素在維持人體正常生命活動(dòng)中起著重要的作用，金屬元素的缺乏會(huì)引起缺鐵性貧血、骨質(zhì)疏松等多種疾病[11]�，F(xiàn)有商業(yè)化金屬元素補(bǔ)充劑的溶解性差、生物利用度低和胃腸道刺激性限制了它們的進(jìn)一步應(yīng)用。因此，安全穩(wěn)定、高效吸收且價(jià)格優(yōu)惠的金屬元素補(bǔ)充劑具有廣闊的市場(chǎng)前景，已然成為目前科學(xué)研究和產(chǎn)品開發(fā)的熱點(diǎn)。金屬離子螯合肽是由肽與金屬離子螯合反應(yīng)構(gòu)成的環(huán)狀化合物，可作為運(yùn)輸鈣、鐵、鋅等微量元素的載體。它可以利用肽的吸收功能，提高金屬離子在人體內(nèi)的吸收速度和利用率，與無機(jī)金屬離子相比具有很大的優(yōu)勢(shì)[12]。與普通肽相比，金屬螯合肽經(jīng)過了金屬的螯合反應(yīng)，能發(fā)揮更多的作用[13]。而利用海洋來源的肽進(jìn)行金屬螯合，具有肽原料獲取容易，肽的骨架和側(cè)鏈易于修飾，螯合率高等明顯優(yōu)勢(shì)[14]，有望成為未來金屬螯合肽研究的熱點(diǎn)。目前已有關(guān)于海洋來源肽的相關(guān)特性的綜述，但是文獻(xiàn)時(shí)間較早，且綜述內(nèi)容較為單一，只針對(duì)肽的生物活性進(jìn)行重點(diǎn)綜述，尚無關(guān)于海洋來源的金屬螯合肽的綜述。本文對(duì)海洋來源的金屬螯合肽最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，總結(jié)了當(dāng)前研究成果，內(nèi)容包含螯合機(jī)理、制備與分離純化方法以及生物活性，并提出了一些未來可能的研究方向，內(nèi)容更系統(tǒng)全面，對(duì)于后續(xù)進(jìn)行金屬螯合肽研究能起到有效的參考。
1. 海洋來源金屬離子螯合肽螯合機(jī)理
1.1 螯合機(jī)理
研究發(fā)現(xiàn)，金屬離子與肽螯合的機(jī)理是：金屬離子可與肽類在氨基、羧基、肽鍵等位置上發(fā)生配位，以共價(jià)鍵形式結(jié)合，側(cè)鏈中的氧、硫原子，可以提供孤對(duì)電子與金屬離子結(jié)合[13]。
海洋多肽與金屬離子存在三種主要螯合模式，即單齒螯合模式，Ca2+僅與COO−上的一個(gè)氧原子螯合；雙齒螯合模式，COO−上的兩個(gè)氧均可與Ca2+結(jié)合；α螯合模式，Ca2+與羧酸鹽中的一個(gè)氧和來自其它鈣結(jié)合基團(tuán)的一個(gè)合適的有機(jī)原子（O、N、S等）螯合[15]（圖1[17]）。如Lin等[16]在研究Fe2+螯合特性和提高Fe2+螯合肽生物利用率的機(jī)制中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e2+是以單齒和雙齒螯合方式與Glu-Glu殘基的羧基氧原子進(jìn)行螯合的；Zhang等[17]從太平洋鱈魚骨明膠水解物中純化出的鈣結(jié)合十肽，其Ca2+與Lys-10的羧酸O原子和側(cè)鏈氨基N原子結(jié)合，通過α螯合模式形成鈣螯合肽。目前的金屬螯合肽螯合方式基本屬于這三種，但近年來Liu等[18]研究了海參合成肽的鋅螯合機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)，海參肽p-1、p-2和p-3與鋅的結(jié)合主要是通過與C末端游離羧基的相互作用（圖2）。這表明，鋅螯合可以依賴于與肽C末端的游離羧基結(jié)合，說明金屬離子與肽之間的螯合方式存在更多模式。因此肽與金屬離子的螯合模式存在多樣性，如何比較不同螯合模式對(duì)金屬螯合肽活性影響，以及篩選出最佳的螯合模式，乃至探究更多的螯合模式，均可成為未來研究者的相關(guān)方向。
1.2 螯合效果影響因素
肽的大小對(duì)肽與金屬離子螯合有較大影響，研究顯示低分子量的海洋多肽具有更高的螯合能力。如Chen等[29]研究羅非魚皮膠原蛋白肽組分分子量對(duì)其鋅螯合能力和鋅配合物生物利用度的影響，結(jié)果顯示分子量<1000 Da的肽表現(xiàn)出較高的鋅螯合能力；Guo等[30]從阿拉斯加鱈魚皮中提取出的分子量為345 Da的肽有最佳螯合鐵能力。但Chen等[31]從牡蠣蛋白水解物中分離得到的分子量>1800 Da的肽也有較高的鋅螯合能力，說明分子量>1000 Da的海洋多肽也具有較高的金屬螯合能力。這說明不同來源的海洋多肽與金屬離子結(jié)合性質(zhì)有差異，以及各研究采用的分子量測(cè)定方法不同，導(dǎo)致肽分子量不同，從而結(jié)論出現(xiàn)差異，但其相關(guān)原理還需要進(jìn)一步進(jìn)行研究來揭示。
Guo等[30]從阿拉斯加鱈魚皮中提取的鐵螯合肽的氨基酸序列為Ser-Cys-His；孫如男等[32]從南極磷蝦粉中提取的金屬螯合肽蛋白基料中天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、組氨酸（His）的含量超過1/3；吳長(zhǎng)平等[33]從鰻魚尾中提取制備的鰻魚鈣螯合肽中谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）含量最高。這些研究說明了氨基酸種類對(duì)肽與金屬離子螯合能力的影響。
另有研究顯示，組氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等氨基酸的螯合活性則取決于它們?cè)谛蛄兄械奈恢肹34]。如Munoz等[35]研究了Metallothionein（MT）中半胱氨酸的位置對(duì)于結(jié)合Cd2+的影響，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和反應(yīng)性由β結(jié)構(gòu)域序列中的半胱氨酸決定。
隨著紅外光譜等技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，海洋多肽與金屬離子的結(jié)合位點(diǎn)和螯合過程得到了更多揭示。研究發(fā)現(xiàn)，一些氨基酸與金屬離子的螯合能力是氨基酸上的特殊基團(tuán)決定的[39−40]。例如，堿性氨基酸如組氨酸（His）是由于其咪唑環(huán)而具有高螯合活性[30]；而酸性氨基酸如谷氨酸是以γ-COO−、天冬氨酸是以β- COO−作為金屬離子的結(jié)合位點(diǎn)[41]，從而具有較好的螯合能力。由羅非魚蛋白水解得到鈣螯合肽Trp-Glu-Trp-Leu-His-Tyr-Trp的螯合能力主要與Glu的羧基和His的咪唑基相關(guān)[42]；Chen等[31]研究指出，牡蠣肽肽分子表面的親水性基團(tuán)（-OH、-COOH、-NH2）的分布在與鋅的結(jié)合中扮演重要的角色。
雖然現(xiàn)在對(duì)于影響海洋來源多肽與金屬離子螯合的因素研究較多，但是關(guān)于螯合位點(diǎn)的準(zhǔn)確位置、空間構(gòu)效、氨基酸組成序列對(duì)螯合活性影響的具體機(jī)理以及動(dòng)態(tài)過程等內(nèi)容，還需要進(jìn)一步探索。
2. 海洋來源金屬離子螯合肽的制備技術(shù)
2.1 肽的制備
海洋來源金屬離子螯合肽制備前首先要進(jìn)行肽的制備。肽的制備方法有酶解法、化學(xué)提取法[43]、微生物發(fā)酵法[44]等，在肽制備完成后再進(jìn)行金屬螯合反應(yīng)。海洋產(chǎn)品一般價(jià)格較高，因此多以海產(chǎn)品加工副產(chǎn)物作為肽的蛋白原料，如骨、皮、磷等，可以延長(zhǎng)海產(chǎn)品的加工鏈，提高附加值。酶解法具有高效性，應(yīng)用廣泛，但受溫度、pH等環(huán)境因素影響較大；微生物發(fā)酵法效率高，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，但是存在菌株的安全性問題；化學(xué)提取法雖然操作簡(jiǎn)單，但所使用的化學(xué)試劑有毒且對(duì)環(huán)境危害較大，近年來研究較少。
酶解法是近年來的研究中應(yīng)用最廣泛的方法，具有高效、安全、條件溫和可控等優(yōu)點(diǎn)，即在適宜的溫度、pH等條件下，用不同蛋白酶對(duì)海洋蛋白原料進(jìn)行水解產(chǎn)生肽類產(chǎn)品。近年來，科研人員在蛋白酶種類、料液比、酶解工藝等方面進(jìn)行了較多研究[45]，一般采用單因素實(shí)驗(yàn)、響應(yīng)面試驗(yàn)等確定最佳的酶解工藝。
超聲波、微波是有效的輔助酶解方式，利用超聲波在液體傳播時(shí)產(chǎn)生的空化作用將細(xì)胞破碎，微波熱效應(yīng)破壁，可以縮短提取時(shí)間和提高提取效率。干建松[46]采用超聲波輔助酶解法酶解海帶蛋白制備抗氧化肽，王溢等[47]采用微波輔助酶解法制取魚鱗膠原蛋白肽，實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，這些輔助酶解的方法有助于縮短酶解時(shí)間。此外，不同處理方式對(duì)多肽的結(jié)構(gòu)也有影響，從而影響肽的活性。王楠等[48]研究了微波輔助酶解對(duì)甲魚蛋白肽抗氧化活性的影響，發(fā)現(xiàn)微波輔助處理的肽DPPH自由基清除率較未經(jīng)微波處理提高了11.34%。
除單酶酶解之外，也有用雙酶、三酶等多酶復(fù)合酶解的方法，可大大提高酶解效率[49−50]。與單酶酶解的方法相比，在多酶酶解的工藝條件下，要考慮酶的種類、配比和其應(yīng)用的條件對(duì)研究結(jié)果影響。高雅鑫等[51]在雙酶水解牡蠣蛋白的工藝中，使用的酶為中性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶，兩種蛋白酶添加量之比1:1，酶解液中氨基態(tài)氮的含量與理論值接近，結(jié)果良好。丁樹慧等[52]實(shí)驗(yàn)篩選出中性蛋白酶和堿性蛋白酶為最佳水解脫脂魚粉的酶，最優(yōu)酶解條件為堿性蛋白酶與中性蛋白酶酶活力配比為6:4，在pH為8時(shí)用堿性蛋白酶酶解2 h，將pH降為7時(shí)用中性蛋白酶酶解3 h，總加酶量為2500 U/g，酶解溫度為50 ℃，該條件下水解度高達(dá)41.84%。
在酶解法制備海洋多肽的方面研究已較為成熟，優(yōu)勢(shì)明顯，但獲取高活性的肽并且提高制備效率仍是所追求的目標(biāo)，還有許多要改善的問題，如酶解過程復(fù)雜，酶解產(chǎn)物中含有多種肽，對(duì)于目標(biāo)肽的分離篩選過程較繁瑣，而且生物酶價(jià)格較高等。可以嘗試將化學(xué)、物理及微生物方法與酶解法相結(jié)合，研發(fā)新的酶解體系，以獲得高質(zhì)量的酶解產(chǎn)物。
微生物發(fā)酵法是利用微生物菌種使代謝產(chǎn)生的蛋白酶水解底物蛋白，繼而從發(fā)酵液中分離純化多肽產(chǎn)物的方法。使用的菌株需要安全性高，而且產(chǎn)酶豐富、生長(zhǎng)迅速。目前海洋多肽制備過程常用的發(fā)酵菌株有枯草芽孢桿菌、曲霉菌、乳酸菌等�，F(xiàn)有的研究中有應(yīng)用單一菌種發(fā)酵的方法，也有將多菌種結(jié)合使用的方法[53]，混菌發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)在于不同菌株共同產(chǎn)生蛋白酶，水解效率更高，但是要考慮最優(yōu)的多菌種共生條件。王鑾等[54]固態(tài)發(fā)酵榛仁粕制備降血壓肽的研究中發(fā)現(xiàn)，混菌發(fā)酵獲得的活性肽ACE抑制率大幅度提高。
Venegas-Ortega等[55]的研究表明乳酸菌蛋白水解酶系中的細(xì)胞膜結(jié)合蛋白酶對(duì)肽的產(chǎn)生及其生物活性起到重要作用。楊柳等[56]用枯草芽胞桿菌發(fā)酵脫脂南極磷蝦粉制備南極磷蝦肽的工藝中，多肽得率較高而且抗氧化活性良好。邢瀚文等[57]以羅非魚魚皮為原料，利用枯草芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵制備膠原蛋白肽，通過超濾的方法分離純化得到三種膠原蛋白肽，產(chǎn)物水解度和多肽含量均較高，抗氧化性強(qiáng)。
基于微生物的復(fù)雜酶系，發(fā)酵法生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，易于投入工業(yè)化生產(chǎn)[58]，并且微生物的肽酶可以除去苦味肽，從而可以改良肽產(chǎn)品的風(fēng)味[59]。但是也存在部分菌株安全性低，而且容易受到有害微生物的污染的問題。隨著現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)的進(jìn)步，微生物發(fā)酵法有望成為研究的熱點(diǎn)。
2.2 金屬離子螯合肽的制備
由于蛋白原料不同，酶解獲得的多肽氨基酸組成和結(jié)構(gòu)也會(huì)存在差異，而且螯合的金屬離子種類也不相同，所以不同金屬離子螯合肽制備的螯合特性都會(huì)有所不同。
2.3 具有螯合活性的肽的分離純化
經(jīng)蛋白酶酶解獲得的產(chǎn)物組成較為復(fù)雜，為了獲取純度更高的海洋來源金屬螯合多肽，通常還需要進(jìn)行螯合肽的純化。肽的礦物質(zhì)結(jié)合能力與其分子量和長(zhǎng)度有關(guān)，可以通過超濾、色譜、層析等方法進(jìn)行分離。
超濾利用膜兩側(cè)壓差截留水中大分子的物質(zhì)，而透過水和小分子的顆粒，具有操作簡(jiǎn)單、能耗低、對(duì)物料組分無影響、回收率高、過濾效果好等優(yōu)點(diǎn)[63]，在海洋活性肽分離提取中有著極為廣闊的應(yīng)用前景。Yang等[64]用超濾膜制備了低分子量的膠原蛋白肽，并制成了鈣離子螯合肽，具有作為鈣補(bǔ)充劑的良好潛力。但超濾技術(shù)應(yīng)用中也存在半透膜堵塞，造成蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化率降低的問題，因此也常將其與其他技術(shù)相結(jié)合來應(yīng)用[59]。
色譜法是利用不同物質(zhì)理化性質(zhì)的差異進(jìn)行分離的，不同的物質(zhì)在兩相之間的分配比不同，因而在移動(dòng)速度方面就產(chǎn)生了差別，隨著流動(dòng)相的運(yùn)動(dòng)，混合物不同組分在固定相上相互分離，是分離純化多肽最常用的技術(shù)之一。它包括離子交換色譜、高效液相色譜、吸附色譜等，能有效地分離純化多種所需特定的肽段。Sudhakar等[65]通過離子交換和凝膠過濾色譜純化印度魷魚的水解產(chǎn)物，純化的肽表現(xiàn)出很強(qiáng)的自由基清除、金屬螯合和還原能力。Lin等[66]在羅非魚皮膚膠原蛋白鐵螯合肽的研究中，通過固定化金屬親和色譜法獲得了羅非魚皮膠原鐵螯合肽，然后通過反向高效液相色譜法對(duì)其進(jìn)行純化，并通過液相色譜法進(jìn)行鑒定，純化并鑒定出四種鐵螯合肽。
層析法分離效果好，條件溫和，應(yīng)用廣泛，但也有分辨率不高，分離操作較慢的缺點(diǎn)，而色譜法具有分離效率高、分析速度快、檢測(cè)靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，因此在研究中使用多種方法結(jié)合具有更好的效果[67]。例如Zhang等[17]采用羥基磷灰石特異性親和柱層析和反相高效液相色譜分離得到了一種新的十肽，表現(xiàn)出較高的鈣結(jié)合活性。Zhang等[68]通過 Sephadex G-25 凝膠過濾色譜和 C18 反相高效液相色譜 （RP-HPLC） 從裂殖壺菌蛋白水解產(chǎn)物中純化出一種特異性鈣結(jié)合肽。雖然分離純化多肽的方法很多，獲取高純度、高活性的海洋來源金屬螯合肽仍然是值得關(guān)注的重點(diǎn)，目前多技術(shù)聯(lián)合使用的方法已展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢(shì)，仍會(huì)成為未來發(fā)展的方向。
3. 海洋來源金屬螯合肽的主要生物活性
3.1 促進(jìn)金屬離子的吸收，改善貧血、骨質(zhì)疏松等癥狀
海洋來源金屬螯合肽能顯著提高人體對(duì)金屬離子的吸收。人體對(duì)金屬元素的補(bǔ)充主要有兩個(gè)方式：食補(bǔ)和服用金屬離子營(yíng)養(yǎng)制劑[69]。其主要的吸收部位在小腸，但一般情況下金屬離子經(jīng)消化道吸收率較低，且受存在形式、內(nèi)源因素、加工處理、食物種類等因素影響，吸收利用率一般在10%~85%不等，部分甚至不足10%[70]。金屬螯合肽將多肽與金屬離子結(jié)合，使人體胃腸消化吸收多肽的同時(shí)吸收金屬離子，達(dá)到補(bǔ)充金屬離子的目的。
海洋來源鐵螯合肽能夠顯著增強(qiáng)人體對(duì)鐵離子和亞鐵離子的吸收。鐵在人體組織對(duì)正常生理功能的維持過程中起重要作用，是人體所必需的微量元素[69]。鐵作為血紅蛋白的組成部分，參與氧氣在人體內(nèi)的運(yùn)輸與儲(chǔ)存。除此之外，鐵不僅是大多數(shù)酶的組成部分，參與細(xì)胞代謝，還能維持正常的造血功能，增強(qiáng)神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的功能。缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血、發(fā)育不良和孕產(chǎn)婦死亡率增加等。鐵離子螯合肽和亞鐵離子螯合肽的攝入可以有效改善鐵缺乏癥導(dǎo)致的貧血。通過調(diào)整血紅蛋白、血清鐵和轉(zhuǎn)鐵蛋白水平，恢復(fù)鐵與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合能力從而展示出抗貧血的活性。Ma等[26]使用阿拉斯加鱈魚骨架來源的亞鐵離子螯合肽對(duì)鐵缺乏癥貧血大鼠進(jìn)行治療，攝入后缺鐵模型大鼠的增重、身高和血液學(xué)參數(shù)均恢復(fù)到了正常水平。袁寧等[71]從血細(xì)胞方面進(jìn)行分析，用帶魚蛋白源亞鐵肽螯合治療缺鐵大鼠，治療后血液中血紅蛋白濃度和紅細(xì)胞數(shù)量顯著升高。證明其改善作用明顯。
海洋來源鈣螯合肽作為補(bǔ)鈣劑具有良好的效用。鈣對(duì)人體骨骼健康起著至關(guān)重要的作用，尤其是對(duì)兒童和老年人而言。鈣的攝入量和生物利用度低可能導(dǎo)致鈣缺乏癥，表現(xiàn)為骨組織微結(jié)構(gòu)退化，導(dǎo)致骨脆性和骨折風(fēng)險(xiǎn)增加。Hua等[72]研究了小球藻水解肽鈣螯合物在SD大鼠體內(nèi)的作用，研究發(fā)現(xiàn)，鈣螯合肽可使體重增加且增加了血清鈣、骨活性、骨礦物質(zhì)密度（BMD）和骨礦物質(zhì)含量（BMC）的水平，同時(shí)降低血清堿性磷酸酶（ALP）水平并抑制骨的形態(tài)學(xué)變化，證明其是有效的補(bǔ)鈣劑。
3.2 抑菌活性
除促進(jìn)金屬離子吸收，提高生物利用率外，海洋來源金屬離子螯合肽也表現(xiàn)出良好的抑菌活性。其作用機(jī)理主要是通過引起細(xì)菌形態(tài)、細(xì)胞成分、膜電位、細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）水平和細(xì)胞內(nèi)酶活性的變化[73]，實(shí)現(xiàn)抑菌效果。
亞鐵螯合多肽可以通過構(gòu)建跨膜離子通道達(dá)到使菌體結(jié)構(gòu)破壞的目的，菌體會(huì)因內(nèi)部物質(zhì)外流泄露而死亡。故而海洋來源多肽螯合亞鐵可以表現(xiàn)出良好的抑菌活性。鐘明杰[39]研究發(fā)現(xiàn)帶魚蛋白源亞鐵螯合肽對(duì)革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均具有良好的抑菌效果。其實(shí)驗(yàn)通過牛津杯雙層平板法測(cè)定該亞鐵螯合肽對(duì)金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌均有不同的抗性作用。尤其是對(duì)革蘭氏陽性菌有較好的抑菌效果。從該實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出亞鐵螯合多肽的抑菌效果較好，且作用較為廣泛。
綜上，海洋來源金屬離子螯合肽在抑菌方面的作用較為廣泛，對(duì)多種常見革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌均展現(xiàn)出較好的抑菌活性，尤其對(duì)革蘭氏陽性菌有突出的抑菌效果。
3.3 抗氧化活性
人體內(nèi)的未配對(duì)電子的金屬離子會(huì)催化Fenton反應(yīng)產(chǎn)生自由基，海洋來源金屬螯合肽能夠結(jié)合這些金屬離子從而阻斷自由基的產(chǎn)生，在人體中表現(xiàn)出一定的抗氧化活性。同時(shí)肽和金屬離子螯合阻礙金屬與脂類和過氧化物的相互作用，從而實(shí)現(xiàn)抗氧化。海洋來源的多種不同金屬離子螯合肽如鈣離子螯合肽、亞鐵離子螯合肽、鋅離子螯合肽均對(duì)多種自由基展現(xiàn)出了較好的清除或抑制效果。
在鈣離子金屬螯合肽方面，王夢(mèng)婭等[75]用硫代巴比妥酸法驗(yàn)證了蟶子多肽鈣螯合物表現(xiàn)出的抗氧化活性相當(dāng)于α生育酚的71.08%。Wang等[76]實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證羅非魚來源鈣離子螯合肽濃縮液對(duì)羥自由基的清除率和對(duì)超氧陰離子自由基的抑制率分別為6.60%和51.67%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示效果良好。
在亞鐵離子螯合肽方面，林慧敏等[77]對(duì)馬鮫魚、帶魚、鳀魚、梅童魚蛋白源亞鐵螯合肽進(jìn)行自由基清除研究，四種魚類蛋白源亞鐵螯合肽均出現(xiàn)不同程度的清除羥自由基、超氧陰離子、二苯基苦基苯肼（DPPH）等自由基的活性，實(shí)驗(yàn)證實(shí)了多種魚蛋白來源亞鐵螯合肽對(duì)自由基均有清除或抑制作用。
鋅離子螯合肽方面，魚蛋白來源鋅離子螯合肽可以明顯提高小鼠肝臟、血清中的鋅含量，顯著降低小鼠肝勻漿中丙二醛含量，提高總抗氧化能力[78]。同時(shí)經(jīng)Yang等[78]實(shí)驗(yàn)證實(shí)魚蛋白鋅離子螯合肽的抗氧化使用效果優(yōu)于同劑量的葡萄糖酸鋅或硫酸鋅。
綜上，海洋來源金屬離子螯合肽能表現(xiàn)出較好的抗氧化生物活性，在對(duì)多種自由基進(jìn)行清除和抑制時(shí)均有一定的效果，并在部分應(yīng)用中優(yōu)于同劑量的化學(xué)抗氧化劑。
4. 總結(jié)與展望
綜上所述，海洋來源金屬螯合肽主要的螯合模式是單齒螯合、雙齒螯合模式和α螯合模式，但是關(guān)于螯合位點(diǎn)的位置、空間構(gòu)效、氨基酸組成序列對(duì)螯合活性影響的具體機(jī)理以及動(dòng)態(tài)過程等內(nèi)容，還需要進(jìn)一步探索。海洋來源金屬螯合肽以超聲或微波輔助的復(fù)合酶解法為主要制備方法，采用色譜法、超濾法及層析法進(jìn)行分離純化。金屬離子螯合肽可以作為金屬離子補(bǔ)充劑同時(shí)也具備抗菌、抗氧化等多肽功能的生物活性。目前，其主要的制備方法的研究已較為成熟，后續(xù)研究可以圍繞純化方法的工藝優(yōu)化、生物活性及其作用機(jī)制等方面展開。國(guó)內(nèi)外對(duì)海洋來源的金屬離子螯合肽在螯合后與螯合前生物活性的區(qū)別與原因的研究目前較少，可進(jìn)行更進(jìn)一步的探索。
