植物蛋白肽的研究论文怎么写

研究植物蛋白的目的有以下几个方面：1. 正确认识植物蛋白的作用和功能：研究植物蛋白的结构和功能，可以更好地了解植物细胞的生物学过程和功能，比如植物蛋白的功能可能涉及到光合作用、呼吸作用、营养代谢等方面。2. 发掘可利用的植物蛋白资源：研究不同植物中的蛋白质，可以开发新的农作物品种，促进植物的生长发育，改善产量和品质；以及探索新的抗菌素、生物杀虫剂等植物蛋白质资源的开发。3. 推动现代农业、食品安全和保护环境：研究植物蛋白还可以提高植物的营养品质和食品产业的竞争力，并且还可以帮助保护环境，减缓气候变化等方面发挥作用。4. 推动医学与药品研发：植物蛋白质中有些具有生理功能，有些植物甚至拥有抗生素等抗击疾病的能力。研究植物蛋白质可以有助于发现新的医学作用并研发新药物。综上所述，研究植物蛋白质可以在农业、生态、医学及环保等多个领域产生广泛的应用，这使得植物蛋白质成为了目前热门的研究方向之一。

研究的目的主要是因为植物蛋白是植物体内的各种氨基酸组成的具有特定空间结构的高分子聚合物。一般来说，植物蛋白多数为球状蛋白。植物蛋白中氨基酸含量较高，且各种氨基酸组成基本平衡，营养价值较高。按植物蛋白结构和构象不同可分为两类: 即纤维状蛋白、球状蛋白。并且，植物蛋白还具有多种生理功能，如降低胆固醇、抗肿瘤和改善心血管功能等。

生物活性肽是蛋白质中25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称，是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能，易消化吸收，有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用，食用安全性极高，是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。以下为几种重要生物活性肽的发展状况。乳肽早在20世纪50年代，该公司即以乳酪蛋白酶解制取了第一代的酪蛋白肽和氨基酸混合物，含5～8个氨基酸组成的肽和70％以上的游离氨基酸，用于低抗原性防过敏牛奶粉，在市场上行销40多年；60～70年代，开发出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物，含10～12个氨基酸组成的肽和40％～60％的游离氨基酸。以上两代产品的游离氨基酸含量过高，影响了产品的风味和生物效价；90年代，推出了低度水解乳清蛋白肽混合物，含10～15个氨基酸组成的肽和20％以下的游离氨基酸，产品风味明显改善，生物效价提高。 992年，和研究了胰蛋白酶、凝乳蛋白酶等酶的固定化反应器制取乳肽的工艺，可以通过调节流速来控制反应程度，并通过重复使用酶来降低成本。1989年，.和.研究了带超滤膜的酶反应器，在反应器内加入钙和磷酸根离子，用于制备酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白多肽。 我国对乳肽的研究不多，主要是进行蛋白酶的筛选和酶解工艺的优化，如1991年，肖安乐等人筛选出胰蛋白酶的胰酶是水解变性乳清蛋白质的最佳酶种；1994年，王凤翼等人对胰蛋白酶控制水解α－酪蛋白的最佳条件进行了优选；张和平等人采用胰蛋白酶水解热敏性乳清蛋白，获得热稳定好、易溶解的多肽，并以此开发出稳定性良好的乳清饮料；1995年，于江虹也从牛乳酪蛋白中分离提纯获得酪蛋白磷酸肽，证实了其在小肠中可与钙、铁等矿物质形成可溶性络合物，促进人体对钙、铁的吸收；广州市轻工研究所生产的酪蛋白磷酸肽CPP含量达85％以上，易溶于水，加工性能稳定，已在我国市场上推出。最近，我国生物工作者开发了采用微生物发酵控制、蛋白转化率高的乳肽产品，其中氨态氮占20％左右、肽态氮占80％左右，产品无不良气味，已获专利；湖北工学院吴思方等人进行了固定化胰蛋白酶生产酪蛋白磷酸肽的研究，CPP得率为％，产品中CPP总含量为15％，此工艺中酶可重复多次使用，既降低了成本，又有利于产品分离和生产自动化。大豆肽大豆肽是大豆蛋白质经酸法或酶法水解后分离、精制而得到的多肽混合物，以3～6个氨基酸组成的小分子肽为主，还含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分，分子质量在1000μ以下。大豆肽的蛋白质含量为85％左右，其氨基酸组成与大豆蛋白质相同，必需氨基酸的平衡良好，含量丰富。大豆肽与大豆蛋白相比，具有消化吸收率高、提供能量迅速、降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢的生理功能以及无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水、流动性好等良好的加工性能，是优良的保健食品素材。 大豆肽的生产有酸法水解和酶法水解。酸法因水解程度不易控制、生产条件苛刻、氨基酸受到损害而很少采用；酶法水解易控制、条件温和、不损害氨基酸而大多被采用。酶的选择至关重要。通常选用胰蛋白酶、胃蛋白酶等动物蛋白酶，也可选用木瓜和菠萝等植物蛋白酶。但应用较广的主要是放线菌166、枯草芽孢杆菌1389、栖土曲霉3942、黑曲霉3350和地衣型芽杆菌2709等微生物蛋白酶。 20世纪70年代初，美国首先研制出大豆肽，公司建成了年产5000吨食用大豆肽装置；日本于80年代开始研制大豆肽，不二制油公司首先采用酶法规模化生产出3种大豆肽，雪印和森永等乳业公司应用大豆肽生产食品。 我国近几年也开展了大豆肽的生产和应用研究。江西省科学院高科技中心李雄辉等人采用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大豆肽，使大豆肽生成率为％，肽态氮含量大于85％，游离氨基酸含量小于8％，平均肽键长度5～8，分子质量2000μ左右。双酶水解工艺既缩短了酶解时间、提高了蛋白质水解度，又减轻了产品苦味。华南理工大学黄惠华等人用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解试验，测得木瓜蛋白酶的动力学常数。另外，无锡轻工大学的葛文光对大豆肽的生理功能及作用效果进行了研究；郭敏亮采用豆粕生产出大豆肽饮料等。 根据大豆肽的理化特性，可用大豆肽为基本素材，开发肠胃功能不良者和消化道手术病人康复的肠道营养食品的流态食品、降胆固醇、降血压、预防心血管疾病的保健食品，增强肌肉和消除疲劳的运动员食品、婴幼儿及老年人保健食品、促进脂肪代谢的减肥食品、酸性蛋白饮料和用作促进微生物生长、代谢的发酵促进剂等。高F值寡肽高F值寡肽即是由动、植物蛋白酶解后制得的具有高支链、低芳香族氨基酸组成的寡肽，以低苯丙氨酸寡肽为代表，具有独特的生理功能。F值是指支链氨基酸（BCAA）与芳香族氨基酸（AAA）的摩尔比值。 1976年，Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和链霉蛋白酶从鱼蛋白和大豆分离蛋白酶解中制得含低苯丙氨酸的寡肽混合物，产率分别为％和％，苯丙氨酸含量分别为％和％。1982年，Nakhost等人用α－胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A酶解大豆蛋白，也制得相似的产物。1986年，Soichi等人进行了多种酶分别酶解乳清蛋白制取低苯丙氨酸寡肽的多种工艺、方法试验，结果以胃蛋白酶－链霉蛋白酶两步水解法为佳，产品得率为％、苯丙氨酸含量为％。1991年，Shinya等人用嗜碱蛋白酶和肌动蛋白酶水解玉米醇溶蛋白，制取了无苦味高F值寡肽，产率为％，F值，AAA含量为％。 1996年，西班牙的Bautista等人用肌动蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花浓缩蛋白，制取高F值寡肽，产率为％，F值为，AAA含量为％。王梅也在1992年首次采用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶降解玉米黄粉；成功地研制出高F值寡肽混合物，产率为％，F值为，AAA含量为％，完全符合高F值制剂的要求，为解决玉米湿法淀粉厂副产品——黄粉的综合利用开创了新路子。 高F值寡肽具有消除或减轻肝性脑病症状、改善肝功能和改善多种病人蛋白质营养失常状态及抗疲劳等功能，除可制作治疗肝疾药品外，还可广泛用作保肝、护肝功能食品，烧伤、外科手术、脓毒血症等高付出病人及消化酶缺乏患者的蛋白营养食品和肠道营养剂，高强度劳动者和运动员食品营养强化剂等。谷胱甘肽（GSH）谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的活性三肽，广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中，各种蔬菜等植物组织中也有少量分布。谷胱甘肽具有独特的生理功能，被称为长寿因子和抗衰老因子。日本在50年代开始研制并应用于食品，现已在食品加工领域得到广泛应用。我国对谷胱甘肽的研究尚处于起步阶段。 谷胱甘肽的生产方法主要有溶剂萃取法、化学合成法、微生物发酵法和酶合成法等4种，其中利用微生物细胞或酶生物合成谷胱甘肽极具发展潜力，目前即以酵母发酵法生产为主。 由于谷胱甘肽分子有一个特异的γ－肽键，决定了它在人机体中的许多重要生理功能，如蛋白质和核糖核酸的合成、氧及营养物质的运输、内源酶的活力、代谢和细胞保护、参与体内三羧酸循环及糖代谢，具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、清除体内过多自由基、解毒护肝、预防糖尿病和癌症等功效，因此而成为机体防御功能肽的代表。谷胱甘肽除可在临床上用作治疗眼角膜疾病，解除丙烯酯、氟化物、重金属、一氧化碳、有机溶剂等中毒症状的解毒药物外，还可用于运动营养食品和功能食品添加剂等。中国在生物活性肽的研究开发上，从事活性肽的研究单位也多从医药角度出发，研究力量及投入较少，限制了活性肽药食两用功能的发挥，市场上国产的活性肽药品和食品寥寥无几。但近几年研究逐步活跃起来，报道渐多，前景看好。当前生物活性肽研究开发的方向是：肽的定向酶解技术开发，包括高效、专一性强的酶种选育、复合酶系共同作用机理、机制，脱苦微生物的分离、纯化和机理研究，酶解工艺改进技术等；功能性肽的分离、分析技术开发，包括新型高效分离设备和分离工艺，灵敏度高、简单易行的目标肽活性分析检测体系和分析技术及下游精制技术；肽的功能性生物学评价研究；生物活性肽功能食品开发等。

蛋白质是生物体所必需的生物大分子物质，是细胞中含量最丰富，功能最多的大分子物质，在各种生命活动过程中发挥重要作用，是维持生命的物质基础。联合国粮农组织（FAO）表示，成年人每天摄取蛋白质应在75 g以上，而世界人均水平只有 g，我国目前平均水平仅60 g[1]。蛋白质摄入不足主要是由于蛋白质的绝对摄入量不足以及摄取的蛋白质中的氨基酸的比例失衡导致，目前解决蛋白质摄入不足的首要方法是开辟新型蛋白质来源，并通过合理的膳食搭配来解决氨基酸比例失衡。动物蛋白虽然是优质的蛋白源，但其转化途径要比植物蛋白质的提取需要更多的经济费用及更长的时间周期，而植物蛋白质的利用成本相对较低，因此加工利用植物蛋白质是我国目前主要的解决蛋白质供应不足的措施。 1 植物蛋白质的基本特性 按摄取来源可将蛋白质分为动物性蛋白质和植物性蛋白质2类。动物蛋白质主要来源于家禽、家畜以及鱼类的蛋、奶、肉等。其主要以酪蛋白为主，其特点是吸收利用率极高；植物性蛋白质，顾名思义是从植物中提取的，其营养成分与动物蛋白相仿，但植物蛋白质外周有纤维薄膜包裹从而使得植物蛋白质较动物蛋白难以消化。因此，从人体吸收利用率来说，植物蛋白质较动物蛋白低，但经过加工后的植物蛋白不仅更容易被人体所吸收，而且由于植物蛋白质几乎不含胆固醇和饱和脂肪酸，所以较动物蛋白更加健康养生。 从营养成分来说，蛋白质主要是由各种氨基酸组成，人体通过各种酶将蛋白质降解成各种氨基酸以后被人体所吸收。动物蛋白氨基酸成分比较全面，而植物性蛋白质所含的氨基酸的种类不如动物蛋白质多，其中赖氨酸、苏氨酸、色氨酸和蛋氨酸的含量均相对不足，因此从成分上来说可以将蛋白质分为完全蛋白和不完全蛋白，大多数植物性蛋白质属于不完全蛋白。如谷物蛋白含蛋白质10%左右，蛋白质含量不算高，是人类膳食蛋白质的主要来源，谷物蛋白一般缺乏赖氨酸；油料蛋白主要是蛋氨酸不足。例如小麦蛋白主要是赖氨酸和苏氨酸不足；玉米蛋白主要是色氨酸和赖氨酸不足；棉籽蛋白主要是蛋氨酸不足；花生蛋白主要也是缺乏蛋氨酸；豆类含有丰富的蛋白质，特别是大豆含蛋白质高达36%～40%，氨基酸组成也比较合理，大豆蛋白除蛋氨酸和半胱氨酸含量稍低于联合国粮农组织（FAO）推荐值外，氨基酸组成基本平衡，在体内的利用率较高，是植物蛋白质中非常好的蛋白质来源；葵花籽蛋白中，蛋氨酸的含量较高，如把蛋氨酸含量较高的葵花籽蛋白与大豆蛋白混合使用，可以补充大豆蛋白蛋氨酸的不足。因此，将各种植物蛋白混合制作食品大有市场前景[2]。另一方面，过多的摄入动物性蛋白，相对的胆固醇和饱和脂肪酸也将过量摄入，将导致高血压、高血脂、肥胖等各种“富贵病”。而将各种植物性蛋白质合理搭配，不仅可供人体获得所必需的各种必需氨基酸外，还可降低各种疾病的发病率，同时还具有提高免疫力、抗癌等作用。因此，植物蛋白在建立健康的饮食结构方面所起的作用也越来越受人们重视。 植物蛋白质具有良好的加工特性，经过加工后其具保水性和保型性，使其制品有耐储藏等较好的经济性品质。植物蛋白质可以单独制成各种食品，同时也可与其他如蔬菜，肉类等相组合加工成各种各样的食品。在追求营养、健康、安全饮食的今天，经加工而成的植物蛋白饮料、蛋白粉等也受到越来越多的人们青睐。植物蛋白的这些经济性、营养性、功能性的优点使植物蛋白质的提取加工成为当今世界热门产业，其开发潜力巨大，市场前景广阔。 2 植物蛋白质的分类及提取 根据植物中各成分含量及其来源的不同，可以将植物蛋白分为4种类型的蛋白质，即油料种子蛋白、豆类蛋白、谷类蛋白以及近年出现的螺旋藻蛋白。各类植物的物理形态不同，蛋白质的成分含量也不同，相应的提取方法也各不相同。 油料种子蛋白质 油料种子主要包括花生、油菜子、向日葵、芝麻等，其蛋白质种类主要以球蛋白为主。其中花生中蛋白质含量为26%～29%，其中球蛋白含量可以达到90%，其加工后溶解性高、黏度低，可用于制作面包及饮料等。向日葵是重要的油脂原料来源，其含有较高的球蛋白，但其赖氨酸含量有限。油菜籽产量很高，油菜籽含蛋白质25%，去油后的菜籽粕含有35%～45%的蛋白质[3]。在植物蛋白质中，油菜籽蛋白的营养价值最高，没有限制性氨基酸，特别是含有许多在大豆中含量不足的含硫氨基酸。以油菜籽的脱脂物为原料可以加工浓缩蛋白。蛋白质在提取、分离等加工过程中，容易受到因加热而变性的影响，使蛋白质溶解度降低，不能形成胶体，而油料种子蛋白质具有很好的保水性与持油性。此外，经分离得到的变性少的蛋白质，其发泡性、乳化性、凝胶性都很好。 目前采用的从油料中提取蛋白质的方法主要有2种：碱溶酸沉淀法和反胶束萃取法[4]。其中碱溶酸沉淀法酸碱用量大，对环境的污染严重。因此，一般选用萃取条件温和，蛋白不易失活的反胶束萃取法，同时它还具有溶剂可循环利用、成本较低的经济性优点。主要作用原理是将表面活性剂溶解到有机溶剂中，加溶一定量水形成反胶束溶液，同时从植物油料中萃取油和蛋白，油脂萃溶至有机溶剂中，蛋白或绿原酸加入萃入反胶束的极性内核中，在提取出绿原酸后萃取出蛋白质，最后用离子强度大的溶液反萃出来，经过脱盐干燥制得蛋白质产品。但该方法也有一定的局限性，在提取过程中由于使用溶剂较多，溶剂容易残留在制成的蛋白质产品中，因此反胶束萃取法不适用于提取相对分子质量较大的蛋白质。 豆类蛋白质 豆类中蛋白质的含量丰富，其主要存在于蛋白质体中，豆类的蛋白质含量高达40%，蛋白质体中达80%。一般而言，豆类蛋白质中碱性氨基酸含量较少，谷氨酸、天冬氨酸等酸性氨基酸含量较多，其中也以球蛋白为主，还含有丰富的不饱和脂肪酸、钙、磷、铁、膳食纤维等，不含胆固醇，具有很高的营养价值。现代营养学家研究证实，豆类蛋白质具有降低高血压、减少心血管病、促进营养吸收和降血脂的功效。不仅如此，豆类中还含有皂苷、异黄酮等活性成分，具有抗衰老、提高免疫力、促进钙物质吸收的功能[5]。 豆制品生产中普遍存在蛋白质提取率偏低的问题，以大豆提取为例，目前大豆蛋白质的提取率大多在60%以下[6]。大多数大豆蛋白都可溶于水，所以提高大豆蛋白质的提取率具有很大的潜力。根据蛋白质溶解特性大豆蛋白可分为清蛋白和球蛋白2类[7]；又根据离心分离系数（即沉降系数）不同，大豆分离蛋白可分为2S、7S、11S和15S等4种组分[8]。根据蛋白质的分离程度的不同，豆类蛋白的分离方法可分为2类。一类是以低变性的豆粕为原料，用弱碱性溶液浸出蛋白质，将糖类和不溶性物质用高速离心机分离出去，提取用酸调节pH值为～，使蛋白质从溶液中沉析出来再经过碱水中和呈溶液状态，然后送入加热器中经快速灭菌后，喷雾干燥得成品，此时的蛋白成品含有少量的可溶性糖分、灰分以及其他微量成分[9-10]。另一类是将经过加工除去蛋白质中的可溶性糖分、灰分以及微量元素成分得到的浓缩蛋白质（SPC），提高了蛋白质的含量。周红霞[11]通过调整工艺参数，选用pH值，将大豆用水浸泡15 h后在70 ℃高温下按豆水比1∶10磨浆使大豆蛋白的提取率达到近80%。随着新技术的开发利用，豆类蛋白的提取工艺也不断革新，如目前市面上出现的各种仿肉制品就是将从大豆中分离的蛋白经碱中和后通过有数千个小孔的隔膜后置醋酸盐溶液中，使蛋白质凝固析出，蛋白分子在一定程度上定向排列形成组织化大豆蛋白产品[12]。 谷类蛋白质 谷类主要包括玉米、小麦、黑麦等，谷类中的蛋白质不溶于水或盐溶液，其主要成分为溶解于碱溶液的谷蛋白和溶解于酒精的醇溶蛋白。玉黍中含有较多的醇溶蛋白，而小麦中含有13%蛋白质，其中谷蛋白和醇溶蛋白含量基本相同，均含有30%～50%，构成面筋的麦胶蛋白和麦谷蛋白是小麦籽粒中的主要蛋白质，它们一起构成面粉中的面筋质。麦谷蛋白与麦胶蛋白结合在一起很难分离，稍溶于热的稀乙醇中，但冷却后便成絮状而沉淀。只有新制得的尚未干燥的麦谷蛋白才非常容易溶解在弱碱和弱酸中，并在中和时又沉淀出来。小麦的蛋白质成分含量除亮氨酸、蛋氨酸、胱氨酸和色氨酸外，其余的必需氨基酸均达不到世界卫生组织（WHO）推荐的标准，其中赖氨酸严重缺乏，因此小麦粉蛋白质属于不完全蛋白质。 小麦的胚芽中还含有一些蛋白，其蛋白质含量高达30%左右，小麦胚芽蛋白是一种完全蛋白，含有人体必需 8种氨基酸和2种半必需氨基酸，占总氨基酸[13]，且易于被人体吸收，小麦胚芽蛋白的组成中清蛋白占，α、γ、δ等3种球蛋白占，麦醇溶蛋白占，麦谷蛋白占～，水不溶性蛋白占[14]。因此，将各种谷类合理搭配成主食更有利于人体健康。 螺旋藻蛋白 螺旋藻是一种外观为蓝绿色、螺旋状单细胞水生植物，是最近食品界较为关注的蛋白质源。螺旋藻中主要的蛋白是藻蓝蛋白（phycocyanin，PC），在螺旋藻中主要以藻胆蛋白体的形式存在 ，其蛋白质含量高达70%，藻胆蛋白体由多种藻胆蛋白及连接蛋白或多肽组成[15]，含有人体所必需的苏氨酸、赖氨酸等，同时螺旋藻蛋白极易被人体吸收利用，具有很高的营养价值。 螺旋藻蛋白极高的营养价值使其市场前景广阔，除了可以作为食品外还可用于医药原料，具有极高的经济价值。现在已经有多种藻蓝蛋白的提取方法，其中用新鲜藻丝为原料分段梯度盐析分离纯化藻蓝蛋白，经羟基磷灰石层析，能使提取的PC纯度大于普遍认可的标准[16]。还有一个相对较简单的方法是Ganapathi Patil et al[17]设计的，主要包括2个步骤：即双水相萃取和离子交换层析。该方法是从螺旋藻中得到藻蓝蛋白粗提物，然后经过双水相萃取步骤之后纯度得到提高，继续过离子交换层析，进一步纯化蛋白。 3 植物蛋白质的应用价值 植物蛋白质是一类氨基酸含量丰富的蛋白质，由于其具有丰富的营养和许多优良的功能特性，被广泛地应用于多种食品中，如肉类食品、焙烤食品、乳制品、饮料等。植物蛋白质一般不含或仅含有少量的胆固醇、油脂等，受到许多肥胖者、高血压、高血脂以及爱美人士的青睐。不仅是在食物方面，在医疗方面也有很大的应用，如藻蓝蛋白具有抗氧化、抗炎症的功效，还可以用来治疗氧化应激诱导的一些如 Alzheimer′s和 Parkins on′s等神经退化疾病[15，18]，以及促进机体免疫系统功能和抑制溶血的作用。以大豆蛋白质为主的植物蛋白质产业在我国已具有相当规模。将植物蛋白质作为副原料，在鱼糜制品中应用，进一步降低鱼糜制品成本[19]。大豆饼、粕是所有饼粕类饲料中最为优越的饼粕，在猪、鸡配合饲料中得到广泛应用。近年来，植物蛋白饮料也深受人们的喜爱，花生乳、杏仁露等都是日常生活随处可见的饮料。 4 结语 越来越多的植物蛋白类产品的出现都标志着植物蛋白已经是生活中不可缺少的一类蛋白质，它的巨大开发前景也将随着生产技术和设备的完善被人们所认识。植物蛋白能够提供营养而廉价的蛋白质，世界各国正积极开发植物蛋白资源以解决蛋白质资源不足的现状。目前，植物蛋白资源的开发途径主要是通过高新技术对植物蛋白资源的应用进行研究并对传统产品进行改造。但植物蛋白的提取和加工的发展还受到一定的限制，主要是由于加工过程中营养成分的损失，以及加工后的废物处理等问题。这还需要逐步去解决，充分利用植物蛋白源，提高其利用效率，使其更好地为人们所利用。