摘 要：海洋生物活性肽具有抗氧化、抗高血壓和抗動(dòng)脈粥樣硬化等生物學(xué)特性。海洋來(lái)源的抗氧化肽分子質(zhì)量一般低于3 kDa，多數(shù)為胃蛋白酶水解產(chǎn)生。海洋來(lái)源的抗高血壓肽分子質(zhì)量一般低于1.5 kDa，具有血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制活性。小球藻中提取的多肽可抑制內(nèi)皮細(xì)胞選擇素的產(chǎn)生，具有抗動(dòng)脈粥樣硬化活性。唇貽貝中性蛋白酶水解多肽可促進(jìn)血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子-1、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子和表皮生長(zhǎng)因子增殖，具有皮膚傷口修復(fù)功能。在魚類副產(chǎn)物及其水解蛋白中提取的多肽，水解度越高溶解性越高，起泡和乳化性能良好。本文旨在綜述從不同海洋來(lái)源分離的生物活性肽的信息，重點(diǎn)介紹其不同的生物活性和功能特性，以及不同的工業(yè)應(yīng)用，以期推動(dòng)海洋生物活性肽功能產(chǎn)品開發(fā)，并為其生物學(xué)和功能特性的深入研究提供理論參考。
近年來(lái)，海洋生物活性肽成為研究熱點(diǎn)，其抗氧化、抗高血壓和抗動(dòng)脈粥樣硬化等生物學(xué)特性以及溶解性、起泡性和乳化性等功能特性被廣泛關(guān)注，這些特性緣于其化學(xué)組成和物理結(jié)構(gòu)[1-3]。目前生物活性肽最常用的制備方法是酶解法[4]，其中應(yīng)用較多的酶是胃腸酶[5]。海洋資源是新型功能性成分的良好來(lái)源，如多糖、礦物質(zhì)、維生素、抗氧化劑和多肽等[6]。海洋生物活性肽可被應(yīng)用于功能食品、藥品或化妝品領(lǐng)域[7]。
1 多肽的生物利用度
多肽在體外的活性可能與在體內(nèi)不同，經(jīng)口攝入多肽時(shí)，人體的消化系統(tǒng)可能會(huì)降低其生物活性[9]，因此常通過(guò)體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)分析多肽的生物利用度。體外實(shí)驗(yàn)通常需要模擬胃腸道環(huán)境，首先可將多肽暴露在α-淀粉酶中，控制pH值在5.6～6.9之間，模擬口腔消化；然后通過(guò)模擬胃液（含胃蛋白酶，pH 2.0）、模擬腸液（含胰酶和膽鹽，pH 6.0）模擬胃、腸消化；隨后采用分子截留尺寸為3 kDa的半透膜進(jìn)行透析，分析多肽能否被小腸吸收[10]；最后，還需要對(duì)細(xì)胞膜內(nèi)、外溶液中的多肽進(jìn)行生物活性測(cè)試。為探究多肽在目標(biāo)靶點(diǎn)的作用機(jī)理，多肽的體內(nèi)活性研究（動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究）也是必要的，體內(nèi)活性實(shí)驗(yàn)主要驗(yàn)證多肽的胃腸道消化率和溶解度、吸收、分布、利用率及最佳劑量等[2,11]。多肽的體內(nèi)研究可采用不同的受試動(dòng)物建立模型，如無(wú)脊椎動(dòng)物（秀麗隱桿線蟲和果蠅）、脊椎動(dòng)物（大鼠和小鼠）等[11-12]。
2 海洋生物活性肽的生物學(xué)特性
海洋活性肽具有抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗癌、抗凝血、抗糖尿病、抗炎、抗高血壓、抗菌和抗氧化的活性，其中抗高血壓和抗氧化活性被廣泛研究。從藻類中分離得到的抗癌和抗菌肽（antimicrobial peptides，AMPs）較少，抗菌和抗炎肽常源于軟體動(dòng)物。此外，一些研究結(jié)果顯示了多肽往往同時(shí)具有多種生物活性，如常同時(shí)具備抗氧化和抗高血壓作用。
心血管疾�。╟ardiovascular disease，CVD）是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡的主要疾病。動(dòng)脈粥樣硬化是一種多因素的慢性疾病，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，可導(dǎo)致心肌梗死、缺血性心肌病、中風(fēng)和外周動(dòng)脈疾病，是CVD的主要病因。在動(dòng)脈粥樣硬化中，動(dòng)脈阻塞是由減少血流的病變或斑塊的形成引起的。這些斑塊主要由膽固醇等脂質(zhì)在動(dòng)脈膜空間中大量積累導(dǎo)致[43-45]。
關(guān)于海洋肽抗動(dòng)脈粥樣硬化活性的近期研究很少，2013 年Vo 等[46]發(fā)現(xiàn)極大螺旋藻提取的多肽可以下調(diào)組胺誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞激活，具有潛在的抗動(dòng)脈粥樣硬化活性。Shih等[47]從小球藻中提取的多肽（VGCTGPAAPGP）顯示出體外活性，降低了內(nèi)皮細(xì)胞選擇素的產(chǎn)生，這種選擇素是參與動(dòng)脈粥樣硬化的最重要的血管黏附分子；同時(shí)還降低了細(xì)胞間細(xì)胞黏附分子和血管細(xì)胞黏附分子的產(chǎn)生。Fitzgerald等[48]利用木瓜蛋白酶水解紅海藻，制備并分離了一種四肽，其顯示出體外抑制乙酰水解酶的能力，此外，其良好的水溶性有利于應(yīng)用于食品和制藥產(chǎn)品中。
盡管已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些藻類衍生多肽具有抗動(dòng)脈粥樣硬化活性，而近些年卻鮮有報(bào)道。作為一個(gè)潛力領(lǐng)域，在其他藻類中尋找可抑制乙酰水解酶或血管黏附分子的活性肽是可行的。
癌癥是全球常見的主要死亡原因之一，是嚴(yán)重影響人類福祉的慢性疾病。癌癥病例數(shù)量和死亡率不斷增加，2020年，全球新發(fā)癌癥1810萬(wàn) 例，導(dǎo)致989萬(wàn) 人死亡，預(yù)計(jì)在未來(lái)20 年癌癥病例將增加約50%[49]。多年來(lái)，一些天然化合物已被證明具有抗癌作用，如類黃酮、類胡蘿卜素、酚酸、異硫氰酸酯、姜黃素、白藜蘆醇[50]�？拱╇模╝nticancer peptides，ACPs）和蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)（CancerPPD）（http://crdd.osdd.net/raghava/cancerppd/）中約有3491 種多肽具有抗癌活性，這些多肽通過(guò)與癌細(xì)胞特定位點(diǎn)結(jié)合，抑制癌細(xì)胞分裂或誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡來(lái)發(fā)揮作用[51]。
ACPs的功效和作用機(jī)制已被廣泛研究，天然的宿主防御肽具有抗菌或抗真菌活性，已在不同的生物體中發(fā)現(xiàn)。與單克隆抗體和檢查點(diǎn)抑制劑相比，ACPs體積更小，溶解度更高，具有更好的藥代動(dòng)力學(xué)和更高的細(xì)胞吸收率，可以增強(qiáng)其效力和療效[52]。許多天然多肽，如普立肽（plitidepsin）、微管蛋白聚合抑制劑、地地霉素B和海洋環(huán)脂肽都已被用于臨床試驗(yàn)，用于治療各種癌癥。弄清這些肽的構(gòu)效關(guān)系有助于肽基藥物的設(shè)計(jì)和開發(fā)。
海洋多肽可能是一種很有前途的癌癥藥物的天然替代品，需要在動(dòng)物模型和人體中進(jìn)行體內(nèi)研究來(lái)證實(shí)多肽對(duì)癌細(xì)胞的作用。
凝血因子可以止血和修復(fù)受損的血管，抗凝劑作為一種治療藥物，通過(guò)延長(zhǎng)凝血時(shí)間或阻止凝血來(lái)干擾凝血機(jī)制。目前主要的商業(yè)抗凝劑是肝素，然而其副作用較多，如血小板計(jì)數(shù)低和出血效應(yīng)，會(huì)引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，限制了其長(zhǎng)期應(yīng)用[26]。阿司匹林和氯吡格雷也具有抗凝血效果，但同樣存在出血風(fēng)險(xiǎn)[58]，而海洋活性肽無(wú)細(xì)胞毒性，具有替代這些藥物的潛力。
活化部分凝血活酶時(shí)間、凝血酶原時(shí)間和凝血酶時(shí)間是常見的抗凝血活性分析指標(biāo)�，F(xiàn)有研究中海洋抗凝劑化合物主要是多糖和蛋白聚糖。目前海洋來(lái)源的有抗凝血活性多肽的主要源自藻類（條斑紫菜）、貽貝（長(zhǎng)牡蠣、紫貽貝）、螠蟲（單環(huán)刺螠）[26,59-60]。所有多肽經(jīng)過(guò)體外測(cè)試均顯示出延長(zhǎng)活化部分凝血活酶時(shí)間，且呈劑量-效應(yīng)關(guān)系。紫貽貝活性肽的作用是抑制酶復(fù)合物中X因子的激活和將凝血酶原酶復(fù)合物中的II因子轉(zhuǎn)化為IIa因子。類似的，單環(huán)刺螠中提取的活性肽可抑制凝血因子FXIa，木瓜蛋白酶水解獲得的長(zhǎng)牡蠣活性肽（DFEEIPEEYLQ）通過(guò)與纖維蛋白原競(jìng)爭(zhēng)來(lái)抑制凝血酶活性，延長(zhǎng)活化部分凝血活酶時(shí)間和凝血酶時(shí)間。
海洋源活性肽可能是良好的肝素替代品，通常具有抗凝血活性的多肽分子質(zhì)量均小于3.5 kDa，大部分低于2.5 kDa[5]。因此，考慮到已識(shí)別的抗凝肽的低分子質(zhì)量，可以過(guò)濾篩選分子質(zhì)量低于3 kDa的抗凝血活性肽。然后需要進(jìn)一步的研究，以評(píng)估它們是否顯示出類似肝素的副作用。
活性肽具有抑制葡萄糖苷酶、α-淀粉酶或DPP-IV的能力，為糖尿病治療開辟了新的途徑�？固悄虿《嚯淖钤缡菑呐Ｄ毯痛蠖沟鞍字刑崛〉�，但是海洋來(lái)源抗糖尿病多肽的研究一直在增加，特別是在魚類中[11]。方鯛水解多肽（IPVDM和IPV）顯示出體外抑制DPP-IV能力，常規(guī)體外試驗(yàn)中，IPVDM肽對(duì)DPP-IV半抑制濃度（half maximal inhibitory concentration，IC50）為（21.72±1.08）µmol/L，在Caco-2細(xì)胞為基礎(chǔ)的DPP-IV抑制試驗(yàn)中，IC50達(dá)到（44.26±0.65）µmol/L，并且這兩種活性肽均可刺激胰島素分泌[32]。在木瓜蛋白酶鯉魚卵水解物中，分離出的多肽（IPNVAVD）具有DPP-IV抑制活性，通過(guò)Caco-2細(xì)胞和HepG2細(xì)胞模型的研究結(jié)果顯示，IC50達(dá)到（777.35±5.50）μmol/L[33]。三文魚副產(chǎn)物胰蛋白酶水解物中，多肽LDKVFR具有DPP-IV抑制活性，IC50達(dá)到（0.10±0.03）mg/mL，分子對(duì)接發(fā)現(xiàn)LDKVFR與DPP-IV之間的6 個(gè)氫鍵和8 個(gè)疏水作用有助于抑制DPP-IV活性[40]。
鮮有關(guān)于貽貝多肽抗糖尿病活性的研究。在紫菜中分離的抗糖尿病活性肽（GGSK和ELS）可抑制α-淀粉酶活性，從而控制血液中的葡萄糖水平[20]。幾乎所有抗糖尿病肽的分子質(zhì)量都很小，一般小于1000 Da。這些肽大部分具有體外DPP-IV抑制作用，部分抗糖尿病多肽通過(guò)抑制α-淀粉酶活力從而控制血糖水平。
炎癥是免疫系統(tǒng)對(duì)有害刺激的反應(yīng)，如毒物或病原體，它是身體防御機(jī)制的一部分[61]。多種途徑與炎癥相關(guān)，但它們都涉及細(xì)胞表面模式受體對(duì)有害刺激的識(shí)別、炎癥途徑的激活、炎癥標(biāo)志物的釋放和炎癥細(xì)胞的募集[62]。巨噬細(xì)胞在免疫反應(yīng)中起著重要作用，免疫系統(tǒng)經(jīng)刺激后，巨噬細(xì)胞可以分泌多種炎癥介質(zhì)，如一氧化氮（NO）、前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）、腫瘤壞死因子（tumour necrosis factor，TNF）-α、白介素（interleukin，IL）-6和IL-1。此外，干擾素γ、促炎細(xì)胞因子（TNF-α、IL-6和IL-1b）和革蘭氏陰性細(xì)菌脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）可激活巨噬細(xì)胞。
大多數(shù)抗炎活性肽是從軟體動(dòng)物中提取的。從藻類、魚類和甲殼類動(dòng)物中分離出多肽的文獻(xiàn)很少。從菲律賓蛤仔堿性蛋白酶水解獲得抗炎活性肽（QCQQAVQSAV），體外試驗(yàn)中，該多肽可以抑制LPS誘導(dǎo)炎癥RAW264.7小鼠單核巨噬細(xì)胞NO的產(chǎn)生，另外，從厚殼貽貝和長(zhǎng)牡蠣中也分離到類似的抗炎活性肽[63-65]。鮭魚的胸鰭經(jīng)胃蛋白酶水解得到抗炎肽，該肽在LPS誘導(dǎo)的RAW264.7小鼠單核巨噬細(xì)胞中顯示出多種抗炎作用，如抑制誘導(dǎo)型NO合成酶和環(huán)氧合酶-2的蛋白表達(dá)，減少促炎細(xì)胞因子（TNF-α、IL-6和IL-1b）的產(chǎn)生[66]。
從巨大螺旋藻中提取的海洋肽的抗過(guò)敏活性已有相關(guān)體外試驗(yàn)研究，多肽LDAVNR（P1肽）和MMMLDF（P2肽）均表現(xiàn)出劑量依賴的抗過(guò)敏活性。因?yàn)樗鼈兡軌驕p少組胺釋放和細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平的升高，從而抑制肥大細(xì)胞脫顆粒（經(jīng)形態(tài)學(xué)研究證實(shí)）。P1肽在依賴鈣和微管的信號(hào)通路中起作用，而P2肽可抑制磷脂酶的激活和活性氧的形成[69]。海洋肽的抗過(guò)敏特性還沒(méi)有被充分挖掘，有待進(jìn)一步研究。
高血壓是一種非常常見的疾病，與心血管風(fēng)險(xiǎn)直接相關(guān)。盡管可以利用健康的生活方式和抗高血壓藥物控制病情，一些患者的血壓控制仍然很差。腎素-血管緊張素系統(tǒng)參與機(jī)體水、電解質(zhì)和血液的調(diào)節(jié)，在高血壓的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。ACE-I參與調(diào)節(jié)血壓、催化血管緊張素II（一種強(qiáng)血管升壓劑）的形成[70]。因此，抑制腎素-血管緊張素系統(tǒng)中兩種限速酶（ACE-I或腎素酶）的活性可以控制高血壓�，F(xiàn)有合成降壓藥具有許多副作用，如慢性咳嗽、味覺(jué)喪失、腎損害、血管神經(jīng)性水腫。因此，通過(guò)抑制ACE-I或腎素酶活性，找到具有抗高血壓活性但又沒(méi)有不良的副作用的天然化合物變得很重要。
牛乳清、蘑菇、核桃等來(lái)源的ACE抑制肽已被廣泛研究。在海洋資源中，抗高血壓肽已在魚類、貽貝和藻類中進(jìn)行了研究。大多數(shù)發(fā)現(xiàn)的抗高血壓肽分子質(zhì)量低于1.5 kDa，ACE抑制活性具有劑量-效應(yīng)關(guān)系[5]。此外，通過(guò)木瓜蛋白酶的酶解作用從大型海藻-紅海藻中分離獲得一種具有體外腎素抑制活性的肽；從微藻類-小球藻中獲得肽VECYGPNRPQF；從龍須菜中獲得肽FQIN [M(O)]CILR和TGAPCR；從裙帶菜中獲得YH、KY、FY、IY、YNKL、IY、IW；這些海洋活性肽都顯示了很好的體外ACE抑制活性。YH、KY、FY、IY采用熱水提取制備，其余均由胃蛋白酶或胰蛋白酶酶解后制得[5,25,71]。在軍曹魚和鰹魚的研究中也展示了潛在的活性，其衍生肽AWW、IWW、WL、VRP、IKP、LRP和IRP具有體外ACE抑制活性[39]。
海洋無(wú)脊椎動(dòng)物不像脊椎動(dòng)物那樣具有適應(yīng)性免疫，例如雙殼類動(dòng)物只有先天免疫，因此它們需要發(fā)展防御系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)其生活的環(huán)境，這些環(huán)境通常富含致病性微生物和病毒。它們的過(guò)濾活性也增加了它們與病原體的接觸幾率，無(wú)脊椎動(dòng)物體內(nèi)防御機(jī)制中之一是具有抗菌活性多肽。海洋貽貝AMPs的研究被分為8 類：Defensin、Mytilin、Myticin、Mytimycin、Mytimacin、Bigdefensin、Mytichitin-CBD和Myticusin-1[29]。從海洋貽貝中已經(jīng)純化和鑒定了幾種AMPs，例如，紫貽貝（Mytilus galloprovincialis）胃蛋白酶水解得到貽貝肽Myticin C，其具有抗病毒活性，可抵抗人類單純性皰疹病毒1和2。Oh等[28]2018年從雙殼類的厚殼貽貝（Mytilus coruscus）中用熱水提取出AMPs，該肽對(duì)革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性細(xì)菌以及真菌具有很強(qiáng)的抗菌活性。隨后該團(tuán)隊(duì)利用厚殼貽貝（Mytilus coruscus）制備了AMPs Myticusin-beta，該活性肽總分子質(zhì)量約為11 kDa，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌等多種病原微生物顯示了抗菌活性[29]。在藻類AMPs的研究中，Guzmán等[76]從水腹圓藻中通過(guò)酸浸提獲得的多肽混合物具有很強(qiáng)的革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的活性；Jiao Kui等[22]利用胃蛋白酶水解紫菜制備了分子質(zhì)量732 Da的活性肽TPDSEAL，該活性肽可損傷金黃色葡萄球菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜。
活性氧和自由基參與了大量的代謝過(guò)程，可引起細(xì)胞損傷，從而導(dǎo)致癌癥、CVD、神經(jīng)疾病、肺病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腎病、眼部疾病和產(chǎn)前醫(yī)學(xué)問(wèn)題[77]。大型藻類被認(rèn)為是天然生物活性化合物的重要來(lái)源，特別是那些具有抗氧化活性的化合物。在藻類中鑒定出的具有抗氧化活性的化合物主要有葉綠素和衍生物、類胡蘿卜素、VE和VC、藻黃質(zhì)、酶、椰孢素類氨基酸、多糖和多酚[78]。盡管抗氧化肽的確切作用機(jī)制仍未完全揭示，但目前研究最多的機(jī)制有：抑制脂質(zhì)過(guò)氧化、清除自由基和金屬絡(luò)合能力。
海洋來(lái)源的抗氧化肽分子質(zhì)量較低，一般低于3 kDa，除了太平洋無(wú)須鱈（Merluccius productus）的自解產(chǎn)物和巴夫藻（Pavlova lutheri）的酵母發(fā)酵產(chǎn)物外，幾乎都是通過(guò)酶水解產(chǎn)生的，胃蛋白酶是生產(chǎn)海洋抗氧化肽常用酶[5]。研究結(jié)果主要集中在清除羥自由基、過(guò)氧自由基、DPPH自由基和ABTS陽(yáng)離子自由基的能力上。此外，只有少數(shù)研究評(píng)估了多肽對(duì)DNA和細(xì)胞的保護(hù)作用及氧自由基吸收能力。
其余的海洋活性肽活性研究中，從魚或副產(chǎn)物中提取的膠原蛋白水解物是一種有前途的功能食品的成分，通過(guò)提高皮膚膠原蛋白含量，來(lái)促進(jìn)皮膚改善可以預(yù)防皮膚衰老，此外，研究表明海洋AMPs可以通過(guò)調(diào)節(jié)成骨合成途徑而發(fā)揮抗骨質(zhì)疏松作用[79]。
3 海洋活性肽的功能性質(zhì)
蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)水解物的功能特性受其分子質(zhì)量、物理結(jié)構(gòu)、氨基酸組成和序列、電荷、疏水性/親水性比以及與其他成分相互作用的影響。盡管關(guān)于特定海洋肽功能特性的研究不多，然而，一些研究顯示了蛋白質(zhì)水解物對(duì)功能性質(zhì)的影響，如乳化能力和溶解度。海洋蛋白質(zhì)的酶解已被用于改善蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)，特別是魚的副產(chǎn)物[5]。食品配方中最重要的性質(zhì)是乳化能力和穩(wěn)定性、溶解度和脂肪結(jié)合能力，蛋白質(zhì)水解可以增強(qiáng)這些特性[80]。
溶解度是食品中最重要的功能特性之一，高可溶性蛋白更適合食品工業(yè)，溶解度影響其他性質(zhì)，如乳化和起泡，多肽的溶解性提高，乳化和起泡性增強(qiáng)。蛋白酶水解度越高，溶解度越好。pH值為6或7可增加鮭魚副產(chǎn)物水解物的溶解度[80]。沙丁魚副產(chǎn)品水解物也顯示了類似的結(jié)果，蛋白質(zhì)水解物比未消化的水解物更容易溶解。水解度較高的水解產(chǎn)物在pH 6～10的條件下具有較好的溶解性[5]。通過(guò)堿性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶水解金帶細(xì)鲹魚制備的蛋白水解物在pH 2～12條件下蛋白溶解度可達(dá)85%以上。此外，通過(guò)美拉德反應(yīng)提高蛋白水解物溶解性是其功能改性的有效途徑，探索精準(zhǔn)控制食源蛋白水解物與糖類物質(zhì)美拉德反應(yīng)進(jìn)程，對(duì)提高其溶解性也具有重要意義[1]。
Taheri等[81]從咸味鯡魚鹵水中分離得到的分子質(zhì)量大于50 kDa的多肽具有良好的EAI和較高的發(fā)泡能力，而短肽段的多肽則沒(méi)有這種能力，且分子質(zhì)量大于50 kDa的多肽在pH 10時(shí)發(fā)泡能力最強(qiáng)，在pH 4時(shí)發(fā)泡能力最弱，這可能與其等電點(diǎn)有關(guān)。在沙丁魚水解物中，隨著水解程度的增加和pH值的升高，泡沫形成量減少[5]。與鱈魚皮膠原蛋白肽相比，鱈魚皮膠原蛋白肽-木糖共價(jià)復(fù)合物起泡性和泡沫穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)[1]。
保水性在食品工業(yè)中是重要的加工性質(zhì)，一旦蛋白質(zhì)水解物或多肽賦予食物保持水分的能力，通常會(huì)改善食品質(zhì)地。在FPH中，高溶解度會(huì)降低保水能力。具有較低分子質(zhì)量肽的FPH表現(xiàn)出較高的持水能力[82]。多肽或蛋白質(zhì)水解物的脂肪結(jié)合能力是某些食品（肉類和糖果）所需要的特性，它也會(huì)影響食品的味道。蛋白質(zhì)的容重、水解度和酶-底物特異性都可能影響酶的活性。對(duì)兩種FPH的研究結(jié)果表明，隨著肽分子尺寸的增大，脂肪結(jié)合能力下降[83]。
4 海洋活性肽的工業(yè)應(yīng)用
抗氧化肽在食品包裝中的應(yīng)用也很有意義，因?yàn)橹|(zhì)氧化是食品變質(zhì)的主要原因之一，如在堅(jiān)果、魚、肉類和醬汁中，脂質(zhì)氧化導(dǎo)致酸敗，形成有毒的醛和營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量的損失。為了防止這種變質(zhì)，抗氧化劑被用作食品添加劑或在受控氣氛中包裝以限制氧氣的存在[84]。
一些含有FPH和多肽的產(chǎn)品已經(jīng)在日本作為功能食品出售，如飲料和湯粉或膳食補(bǔ)充劑。在美國(guó)和加拿大功能食品市場(chǎng)，通過(guò)酶水解深海白魚蛋白制備的多肽作為膳食補(bǔ)充劑有助于調(diào)節(jié)腸道功能，自溶法制備的大西洋鮭魚魚蛋白水解多肽，可用于運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑。在英國(guó)功能食品市場(chǎng)，由酶水解魚蛋白獲得的多肽作為膳食補(bǔ)充劑，調(diào)節(jié)情緒性壓力癥狀[5]。
超過(guò)60 種多肽已經(jīng)被FDA批準(zhǔn)在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用，大量的臨床前研究正在進(jìn)行中[11]。一些基于海洋多肽的藥物已經(jīng)獲得了FDA的批準(zhǔn)，其他藥物正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)。例如，一種從僧袍芋螺分離的肽唑可肽，可用于治療嚴(yán)重的慢性疼痛；從阿斯普倫貍藻（Utricularia asplundii）中提取的普利肽和阿普利定可用于治療癌癥；從海兔中提取的本妥昔單抗和格倫巴圖單抗維多汀可用于癌癥治療。然而，大多數(shù)來(lái)自海洋物種的肽或水解物只在體外進(jìn)行了測(cè)試，少有研究進(jìn)行了人體實(shí)驗(yàn)[11]。
與常見農(nóng)作物（小麥和大豆）相比，海洋藻類儲(chǔ)量豐富、易于生產(chǎn)、生物量高、富含蛋白質(zhì)、更易獲取，因此從藻類中分離出的有益活性肽極具工業(yè)應(yīng)用潛力。螺旋藻是一種藍(lán)藻，其蛋白質(zhì)含量（干質(zhì)量的53%～62%）高于其他藻類，含有所有必需氨基酸，且作為生物活性肽的優(yōu)質(zhì)來(lái)源，螺旋藻活性肽具有多種生物活性，例如抗菌、抗過(guò)敏和抗高血壓等，極具應(yīng)用前景。近年來(lái)，相關(guān)學(xué)者研究了很多海洋多肽，并表征了一些重要的生物活性，但目前研究仍有很多不足，如藻類蛋白質(zhì)含量隨季節(jié)、溫度和捕撈地點(diǎn)的變化而改變。因此，蛋白質(zhì)含量是影響藻類活性肽制備的一個(gè)關(guān)鍵因素[2]。
具有抗高血壓、抗凝血、抗菌和抗氧化作用的多肽可能對(duì)疾病的預(yù)防或治療有作用。一些來(lái)自海洋的多肽已經(jīng)進(jìn)行了臨床試驗(yàn)，但大多數(shù)研究都是基于體外實(shí)驗(yàn)，為了進(jìn)一步將多肽用作營(yíng)養(yǎng)藥品和藥物，則必須進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗(yàn)以了解其具體效果。例如，海洋來(lái)源抗高血壓活性多肽藥物的開發(fā)，必須進(jìn)行更多的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)和藥代動(dòng)力學(xué)研究[25]；海洋來(lái)源抗糖尿病活性多肽有助于促進(jìn)2型糖尿病的治療，而備受關(guān)注[38]。
AMPs對(duì)一些細(xì)菌和真菌菌株具有抑制作用，有助于食物的保存，具有很高的作為食品防腐劑的潛力。微藻細(xì)胞壁往往由于其纖維素性質(zhì)難以消化，導(dǎo)致食用蛋白質(zhì)效率低。然而，從微藻中制備的蛋白質(zhì)水解物顯示出更高的消化率和更高的肽和氨基酸生物有效性，增加了它們的食品應(yīng)用價(jià)值。未來(lái)開發(fā)和研究應(yīng)突出海洋生物肽在人類營(yíng)養(yǎng)中的幾個(gè)優(yōu)勢(shì)，以增加其在食品中的應(yīng)用[5]，例如：它們比完整的蛋白質(zhì)或游離氨基酸更容易被胃腸道吸收；它們有多種生物活性，可增強(qiáng)食物對(duì)人類健康的益處；可以作為防腐劑使用；可以為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)，因?yàn)榭梢岳煤Ｑ蟾碑a(chǎn)品。
抗氧化多肽的開發(fā)對(duì)化妝品行業(yè)的發(fā)展具有重要意義，一方面，抗氧化多肽可清除體內(nèi)自由基，具有防止皮膚老化和皮膚紊亂的功能；另一方面，抗氧化多肽可防止脂質(zhì)氧化，進(jìn)而延長(zhǎng)商品的保質(zhì)期[85]。從一些藻類中提取的多肽可用于皮膚和頭發(fā)護(hù)理的化妝品配方中，如身體乳液、洗發(fā)水、頭發(fā)修復(fù)劑、染發(fā)劑、肥皂等。
盡管生物活性肽的應(yīng)用有很大的可能性，但在人類健康和最終產(chǎn)品特性方面仍應(yīng)考慮一些問(wèn)題。一些海洋物種，尤其是貝類，在很大程度上被描述為過(guò)敏原。食物過(guò)敏原具有蛋白質(zhì)性質(zhì)，可被免疫球蛋白E表面抗體識(shí)別，從而產(chǎn)生一種防御機(jī)制，其特征為皮疹、濕疹、鼻炎、發(fā)燒。蛋白質(zhì)分解成多肽可能保留原蛋白質(zhì)的過(guò)敏原性質(zhì)，因此，生物活性多肽在應(yīng)用前必須測(cè)試其過(guò)敏原性[69]。為了了解多肽的潛在致敏性，應(yīng)該了解原始基質(zhì)是否與致敏性有關(guān)，應(yīng)進(jìn)行體外研究、免疫學(xué)方法和動(dòng)物研究等試驗(yàn)，在最后階段，應(yīng)進(jìn)行臨床試驗(yàn)，如皮膚試驗(yàn)和其他臨床試驗(yàn)，以確定這些化合物是否適合用于食品或化妝品。由于來(lái)自動(dòng)植物的多種蛋白和多肽被證實(shí)具有細(xì)胞毒性作用，可能導(dǎo)致癌癥和其他并發(fā)癥，因此要對(duì)這些多肽進(jìn)行細(xì)胞毒性分析。此外，人類攝入的蛋白質(zhì)和多肽的類型可能對(duì)人類腸道菌群是有利的也可能是不利的。有些肽可以維持或促進(jìn)腸道益生菌的生長(zhǎng)，然而，不可消化蛋白質(zhì)是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題，因?yàn)樗鼈儠?huì)增加患炎癥性腸病、CVD、癌癥或糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)[82]。
蛋白質(zhì)水解物與苦味有關(guān)，這是食品工業(yè)中存在的一個(gè)問(wèn)題。為了去除這種苦味，研究人員采用了溶劑選擇性萃取、微孔樹脂和活性炭吸附、外肽酶酶解、美拉德反應(yīng)、“質(zhì)體反應(yīng)”和包封等方法。另一方面，為了掩蓋最終產(chǎn)品中的苦味，肽可以與食品添加劑、甜味劑和香料混合[83]。此外，多肽的生物活性可能隨著食品加工或與其他成分的相互作用而降低或改變。例如，食品加工方法（熱處理、非熱處理、儲(chǔ)存條件、干燥和分離方法）、消化都可能使多肽發(fā)生化學(xué)或物理變化，從而影響多肽的生物活性。氨基酸的組成可能受到食品加工的影響，導(dǎo)致對(duì)人類有害的化合物的形成，如D-氨基酸和生物胺[11]。因此，需要進(jìn)一步研究更好的方法或基質(zhì)，以避免在食品中添加多肽時(shí)產(chǎn)生的異味或相互作用，防止多肽降解和生物活性的降低。
5 結(jié)語(yǔ)
海洋物種作為生物活性化合物的來(lái)源，具有多種生物活性與功能，在制藥、食品、營(yíng)養(yǎng)和化妝品行業(yè)具有潛在應(yīng)用價(jià)值。此外，為了更深入地了解肽的應(yīng)用，本文列舉了生物利用度等問(wèn)題。海洋生物活性肽是一個(gè)很有發(fā)展前景的領(lǐng)域，但目前在海洋生物活性肽領(lǐng)域的應(yīng)用還很匱乏。因此，有必要進(jìn)一步研究生物活性肽在最終產(chǎn)品中的應(yīng)用，以更好地了解它們的性能、潛力和消費(fèi)者接受度。海洋的生物多樣性高，相關(guān)產(chǎn)品存在大量高蛋白含量的廢棄物，因此，利用海洋物種生產(chǎn)活性肽可促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，有助于促進(jìn)其未來(lái)在功能食品、醫(yī)藥產(chǎn)品和化妝品中的開發(fā)與應(yīng)用。
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