蛋白水解物抗氧化活性及其抗氧化機(jī)制研究進(jìn)展

在食品加工和儲(chǔ)存過程中，氧化作用引起的質(zhì)量不平等可能不亞于微生物腐敗。風(fēng)味、色澤以及營(yíng)養(yǎng)成分下降等問題始終是食品品質(zhì)提高的難點(diǎn)之一。由于食品是個(gè)復(fù)雜體系,大量的不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、風(fēng)味成分、金屬催化劑、氧化酶類、色素、維生素等成分以及加工過程采用的高溫、高剪切、擠壓、輻射、微波、干燥等加工和保藏手段,使食品非常容易發(fā)生氧化。而氧化會(huì)帶來一系列的感官和營(yíng)養(yǎng)問題,甚至產(chǎn)生有毒、有害物質(zhì),損害人體健康。為了控制食品中的各類氧化,人們發(fā)展了很多種抗氧化策略,其中利用抗氧化劑來抑制氧化反應(yīng)成為最常用的方法。由于人工合成抗氧化劑,如BHA、BHT、TBHQ等可能存在潛在的健康風(fēng)險(xiǎn),所以天然抗氧化劑,如植物提取物(茶多酚、迷迭香提取物等)、生育酚、抗壞血酸等在研究和工業(yè)界得到更多的重視。尋找更好的天然抗氧化劑成為食品及相關(guān)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問題。在過去的幾十年中,研究發(fā)現(xiàn)肽和蛋白質(zhì)水解物具有良好的抗氧化能力,并有可能成為新的抗氧化劑的來源,甚至是健康食品來源。這些來自于普通食品蛋白質(zhì)的水解物,不僅在模擬體系中具有很強(qiáng)的抗氧化性,包括很強(qiáng)的自由基淬滅能力、還原能力以及金屬離子螯合能力,而且在真實(shí)食品體系中,也表現(xiàn)出了很強(qiáng)的抗氧化效果。迄今為止,越來越多的不同來源的水解蛋白被發(fā)現(xiàn)具有一定的抗氧化能力,例如乳清、酪蛋白、蛋清蛋白、肌纖維蛋白、大豆蛋白、玉米蛋白、土豆蛋白、蛋黃、鱈魚等等的水解物都具有一定的抗氧化性。隨著越來越多的蛋白質(zhì)水解物被發(fā)現(xiàn)具有抗氧化能力,抗氧化肽作為一種潛在的抗氧化劑成為可能。大量研究試圖分離純化并鑒定出具有最大活性的肽的序列,并探討肽的結(jié)構(gòu)與其功能的相關(guān)性,以闡明其抗氧化機(jī)制,促進(jìn)具有強(qiáng)抗氧化能力的蛋白質(zhì)水解物或者抗氧化肽的制造和應(yīng)用。Suetsuna等研究表明,木瓜蛋白酶水解的酪蛋白水解物的抗氧化性來自于自由基淬滅能力,這些肽能夠淬滅超氧化陰離子、氫過氧化物以及DPPH自由基。而酪蛋白磷酸肽(CPP)具有的抗氧化性來自于金屬離子的螯合能力。Xiong等對(duì)乳清蛋白水解物抗氧化性肽的結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)性研究表明,水解物中的肽的相對(duì)分子質(zhì)量以及組成決定了蛋白水解物的抗氧化能力。而Hernandez-Ledesma等認(rèn)為,由于抗氧化肽的抗氧化特征不僅與其相對(duì)分子質(zhì)量分布相關(guān),而且與其結(jié)構(gòu)特征特別是肽鍵形式相關(guān),這導(dǎo)致相同氨基酸組成的不同肽的性質(zhì)不同。另外有研究表明,抗氧化肽與食品組分中其它成分的相互作用會(huì)改變抗氧化肽的作用效果,例如與酚類化合物的協(xié)同作用將提高其效果,而與維生素C相互作用時(shí),混合物體系中的部分肽可能起協(xié)同效果,另一部分可能起拮抗效果。以上研究結(jié)果說明抗氧化肽結(jié)構(gòu)與功能,抗氧化肽在食品體系中的作用機(jī)制等還未到達(dá)明了的程度,對(duì)抗氧化肽的抗氧化性質(zhì)、機(jī)制等的認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以支撐其為現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供指導(dǎo)。抗氧化肽結(jié)構(gòu)與功能之間是否存在相關(guān)性?抗氧化肽的工業(yè)應(yīng)用是以蛋白水解物這樣一種肽混合物狀態(tài)出現(xiàn)的,肽的不同結(jié)構(gòu)的混合體是否具有協(xié)同或者拮抗效應(yīng)?抗氧化肽本身的穩(wěn)定性如何?食品體系的復(fù)雜組分和食品加工條件的多樣化對(duì)抗氧化肽是如何影響的?抗氧化肽本身被氧化后是否會(huì)起到促進(jìn)體系氧化的效果?抗氧化肽進(jìn)入人體后對(duì)人體的健康有什么作用?以上疑問說明進(jìn)一步探討蛋白質(zhì)水解物抗氧化機(jī)制以及結(jié)構(gòu)功能相關(guān)性,對(duì)于推進(jìn)肽在食品復(fù)雜體系中的作用機(jī)制的認(rèn)識(shí),具有很好的意義,同時(shí)對(duì)于推進(jìn)抗氧化肽的制造和應(yīng)用也具有極大的意義。1蛋白質(zhì)水解物的抗氧化能力研究抗氧化劑的抗氧化活性測(cè)定主要有兩大類:以食品抗氧化為主要目標(biāo)的體外抗氧化活性以及在人體中的生物活性。對(duì)于蛋白水解物而言,體外抗氧化活性比較常見的有3類:通過測(cè)定樣品抑制脂類物質(zhì)氧化的能力來評(píng)定被測(cè)物的抗氧化能力,用樣品對(duì)人工生成的自由基的清除能力來反映待測(cè)物的抗氧化活性以及基于還原力或者金屬離子螯合能力等輔助抗氧化能力的測(cè)定方法。體內(nèi)抗氧化活性由于周期長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)繁瑣,在蛋白水解物的抗氧化活性測(cè)定中很少采用。蛋白質(zhì)水解物抑制脂類物質(zhì)氧化能力通常有硫氰酸鐵法(ferricthioeyanatemethod,FTC)、硫代巴比妥酸法(thiobarbituricacid,TBA)及直接測(cè)定法等,見表1。以清除自由基為基礎(chǔ)的方法主要有:淬滅DPPH·、ABTS·+、羥自由基、超氧陰離子、ORAC法(oxygenradicalabsorbancecapacity)、TRAP(totalperoxylradical-trappingantioxidantparameterassay)法和電子自旋共振法(ESR)等,具體指標(biāo)及原理見表2。除了上述方法外,基于還原力或者金屬離子螯合能力等輔助抗氧化能力的測(cè)定方法也比較常見,主要有還原力法及FRAP,Cu2+、Fe2+等金屬離子螯合能力等。盡管抗氧化性測(cè)定方法很多,但是由于各種方法在反應(yīng)機(jī)理、氧化誘導(dǎo)劑、目標(biāo)/探針、反應(yīng)條件以及結(jié)果的表示方法等方面各不相同,因此,抗氧化能力結(jié)果之間很難比較。即使采用同一種方法,由于抗氧化標(biāo)樣、溶劑、反應(yīng)時(shí)間以及pH等條件有可能不同,致使研究結(jié)果之間難以比較。除了抗氧化能力測(cè)定方法之間較難比較外,由于蛋白質(zhì)水解物本身的抗氧化機(jī)制也比較復(fù)雜,可能兼有自由基淬滅、螯合金屬離子、還原能力甚至單線態(tài)氧淬滅能力等,而且蛋白水解物本身為混合物,可變因素很多,因此在研究蛋白質(zhì)水解物的抗氧化能力時(shí),單獨(dú)使用一種方法測(cè)定水解物的抗氧化性,很難得到滿意的結(jié)果。對(duì)于這樣的體系,采用多種方法聯(lián)合測(cè)試,可能更有利于闡明水解物的抗氧化特征。2氨基酸殘基的肽段抗氧化能力通常來說,抗氧化劑抑制或者延緩氧化主要有兩種方式:一是淬滅自由基,如酚類物質(zhì);二是不直接淬滅自由基,通過各種途徑,如螯合金屬離子;清除氧氣,將氫過氧化物轉(zhuǎn)變成非自由基成分;通過紫外光線吸收或者單線態(tài)氧淬滅的方式進(jìn)行抗氧化。前者有時(shí)被稱為初級(jí)抗氧化劑,后者被稱為次級(jí)抗氧化劑。一般而言,后者的抗氧化作用的發(fā)揮需要在上述氧化引發(fā)條件存在的情況下才能起作用。比如,檸檬酸只有在金屬離子存在的條件下才發(fā)揮作用。另外,不同結(jié)構(gòu)的抗氧化劑的抗氧化機(jī)制也不同。以淬滅自由基為例,大部分初級(jí)抗氧化劑的作用原理是與脂游離基發(fā)生反應(yīng),形成不活潑的物質(zhì),比如與脂過氧化物降解形成的過氧化物自由基或者烷氧化物自由基反應(yīng)。有一些抑制劑是通過穩(wěn)定氫過氧化物以防止進(jìn)一步生成自由基而達(dá)到抗氧化效果。還有一些氧化抑制劑通過形成非活潑基團(tuán)的方式降解脂過氧化物,從而起到降低游離基的效果。對(duì)抗氧化肽的抗氧化機(jī)制的探索,也是從上述途徑著手。研究顯示,含有酪氨酸、苯丙氨酸的二肽都具有很強(qiáng)的自由基淬滅能力。Guo等合成了12種含有2~4氨基酸殘基的肽段(Ala-Leu,Phe-Lys,Phe-Arg,Ile-Arg,Lys-Phe,Lys-Leu,Lys-Tyr,Arg-Tyr,Tyr-Asp,Tyr-Tyr,Leu-Asp-Arg,Lys-Asn-Tyr-Pro),并采用羥基自由基淬滅、過氧化氫淬滅、金屬離子螯合能力及超氧陰離子淬滅能力4種方法探究上述肽的抗氧化能力,結(jié)果顯示,這12個(gè)肽之間超氧陰離子淬滅能力和金屬離子螯合能力幾乎無差別。另外,這些肽都具有很強(qiáng)的羥基自由基淬滅能力,其中在C端含有酪氨酸的3種二肽(Lys-Tyr,Arg-Tyr,Tyr-Tyr)顯示出了較強(qiáng)的羥基自由基淬滅能力。而在N端含有賴氨酸的小肽(Lys-Phe,Lys-Leu,Lys-Tyr,LysAsn-Tyr-Pro)以及肽序中含有酪氨酸殘基的肽(Arg-Tyr,Tyr-Asp,Tyr-Tyr)對(duì)亞油酸的過氧化都顯示出很強(qiáng)的抑制能力。作者還發(fā)現(xiàn),在N端含有苯丙氨酸的二肽(Phe-Lys,Phe-Arg)也顯示出對(duì)亞油酸的過氧化有很強(qiáng)抑制能力,并對(duì)羥基自由基有淬滅能力。因此,Guo等認(rèn)為上述12種結(jié)構(gòu)的肽段的抗氧化能力來自于自由基淬滅能力的聯(lián)合效應(yīng)。Kitts等綜述了酪蛋白磷酸肽(CPP)的抗氧化性,他們認(rèn)為CPP在水溶液和乳狀液體系中既具有淬滅自由基能力又具有螯合二價(jià)鐵離子能力。隨后,Kim等也證實(shí)這個(gè)推斷,他們發(fā)現(xiàn),CPP對(duì)過氧自由基的淬滅能力與其還原能力呈正相關(guān)。肌肽(β-alanyl-L-histidine)的抗氧化能力被認(rèn)為來自于對(duì)銅離子的螯合能力或者羥基自由基淬滅能力。Aruoma等人的報(bào)道顯示,肌肽和鵝肌肽(N-beta-alanyl-3-methyl-L-histidine)僅對(duì)羥自由基有良好的淬滅能力,而對(duì)超氧陰離子以及過氧化氫則活性很低。肽的金屬離子螯合能力也被認(rèn)為是肽抗氧化能力的一個(gè)來源,一些酸性或者堿性的氨基酸側(cè)鏈在螯合金屬離子方面扮演重要角色。Zhang等發(fā)現(xiàn)肌肉蛋白水解物具有良好的Cu和Fe離子螯合能力。Zhu等發(fā)現(xiàn)玉米蛋白水解物具有良好的Fe離子螯合能力。Chen等合成了22種肽,發(fā)現(xiàn)這些肽金屬離子螯合能力(Cu2+、Zn2+)都很強(qiáng)。Cheng等等研究了馬鈴薯蛋白水解物在乳狀液中的抗氧化能力,結(jié)果顯示,馬鈴薯蛋白水解物中低分子質(zhì)量組分(<1043Da)和極性較弱組分表現(xiàn)出較好的清除ABTS活性和抑制大豆油O/W乳狀液中油脂氧化的能力。將油-水界面上的馬鈴薯蛋白水解物進(jìn)行分離純化,并利用質(zhì)譜檢索界面上蛋白的組成和結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示分布在油-水界面上的具有高抗氧化能力的多肽大多是由2~7個(gè)氨基酸組成的短肽,其相對(duì)分子質(zhì)量在200~800之間,而在氨基酸組成上,這些多肽表現(xiàn)一定的親水疏水平衡性,且亮氨酸、脯氨酸、賴氨酸和精氨酸出現(xiàn)的概率較高。這些多肽中高比例的堿性氨基酸含量暗示在脂肪球界面雙電層的內(nèi)層可能表現(xiàn)為凈的正電荷,這有利于排斥促氧化的金屬離子對(duì)油脂的作用。作者利用Zeta電位印證了這個(gè)結(jié)果。根據(jù)上述結(jié)果,作者推斷馬鈴薯蛋白水解物在乳狀液中對(duì)油脂氧化的抑制作用不僅與其本身的抗氧化能力相關(guān),也與其在乳狀液油-水界面的物理屏障作用有關(guān)。3含組氨酸的肽結(jié)構(gòu)表征迄今為止,有很多研究從不同的蛋白質(zhì)水解物中分離純化獲得近百個(gè)具有抗氧化能力的純的肽段,尤其是含有組氨酸、脯氨酸、酪氨酸和亮氨酸的肽段,具有很強(qiáng)的抗氧化能力。前人研究已經(jīng)證實(shí),組氨酸具有抗氧化性,這種抗氧化能力來自于咪唑環(huán),咪唑環(huán)可以干擾由金屬離子引發(fā)氧化-還原反應(yīng)導(dǎo)致的羥基自由基,還可以與單線態(tài)氧直接作用;酪氨酸及色氨酸的抗氧化能力則來自于其結(jié)構(gòu)上的酚羥基以及吲哚基結(jié)構(gòu),它們可以作為氫供體,因此含有組氨酸、酪氨酸等本身有抗氧化能力的肽具有強(qiáng)抗氧化性,比較容易理解。很多氨基酸單獨(dú)存在時(shí)抗氧化能力并不顯著,但是他們結(jié)合在一起時(shí)卻具有良好的抗氧化能力。因此抗氧化肽的結(jié)構(gòu)與其功能究竟是怎樣的?這個(gè)疑問引發(fā)了大量的研究。Chen等發(fā)現(xiàn)組氨酸在抗氧化肽中的位置以及構(gòu)象對(duì)肽的抗氧化能力有著巨大影響。Chen等從大豆蛋白7S的水解物中發(fā)現(xiàn)并鑒定了6種具有較強(qiáng)抗氧化性的肽(Val-Asn-Pro-His-Asp-His-Gln-Asn,Leu-Val-Asn-Pro-HisAsp-His-Gln-Asn,Leu-Leu-Pro-His-His,LeuLeu-Pro-His-His-Ala-Asp-Ala-Asp-Tyr,Val-IlePro-Ala-Gly-Tyr-Pro,和Leu-Gln-Ser-Gly-AspAla-Leu-Arg-Val-Pro-Ser-Gly-Thr-Thr-TyrTyr),這些肽分別含有5~16個(gè)氨基酸殘基,具有幾乎相同的特征,即都含有疏水性氨基酸纈氨酸和亮氨酸,并且N端的氨基酸為脯氨酸、組氨酸或者酪氨酸。據(jù)此,作者認(rèn)為,上述結(jié)構(gòu)肽的抗氧化性可能基于金屬離子螯合能力或者自由基淬滅能力。為了進(jìn)一步研究上述氨基酸殘基在抗氧化性質(zhì)中的作用,Chen等以從大豆蛋白7S的水解物中分離獲得的天然抗氧化肽Leu-Leu-Pro-HisHis為基礎(chǔ),合成了28個(gè)序列結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)短不同的肽;以鐵硫氰酸方法研究了28種合成肽在水溶液體系中對(duì)亞油酸過氧化的抑制能力。研究結(jié)果顯示,在所有28中肽序列中,Pro-His-His的抗氧化活性最強(qiáng),C端組氨酸的刪除會(huì)減弱肽的抗氧化性,而N端亮氨酸的刪除對(duì)活性沒有影響,但是如果在Pro-His-His的兩個(gè)組氨酸之間插入亮氨酸或脯氨酸,對(duì)肽的抗氧化性無顯著影響。由此,作者認(rèn)為在肽序中,組氨酸或脯氨酸對(duì)于抗氧化活性有著重要意義。另外,研究還顯示,肽的序列對(duì)抗氧化活性有非常顯著的影響,將HHPL或LH序列轉(zhuǎn)為HHLP或HL結(jié)構(gòu),兩者的活性都顯著下降;而且肽的構(gòu)象對(duì)活性也有巨大影響,將Pro-His-His結(jié)構(gòu)中第二位的His用D-His取代,肽段的抗氧化性顯著下降。基于上述結(jié)果,作者認(rèn)為咪唑基的位置對(duì)于肽的抗氧化性而言具有重要意義。為了進(jìn)一步證實(shí)組氨酸在肽的抗氧化性質(zhì)中的作用機(jī)制,Chen等對(duì)上述28中肽中含有組氨酸的22種肽采用多種抗氧化性的測(cè)定方法,包括自由基淬滅(DPPH,超氧陰離子)、金屬離子螯合能力(Cu2+、Zn2+)、單線態(tài)氧淬滅能力,以及分別由AAPH和AMVN誘導(dǎo)的亞油酸氧化的抑制能力等,以評(píng)估上述22種含有組氨酸的肽的抗氧化性能。結(jié)果顯示,盡管含有組氨酸的肽段顯示了具有單線態(tài)氧的淬滅能力,但是其對(duì)AAPH和AMVN誘導(dǎo)的亞油酸氧化沒有抑制能力,也沒有顯示具有顯著的超氧陰離子淬滅能力。另外,金屬離子螯合能力與肽的疏水性與其抗氧化能力之間沒有顯著的相關(guān)性。Chen等人對(duì)含組氨酸的肽結(jié)構(gòu)功能的研究表明,含有組氨酸的肽既有金屬離子螯合能力又有單線態(tài)氧淬滅能力和羥基自由基淬滅能力。盡管這些特征單獨(dú)而言都與肽的抗氧化性不成線性關(guān)系,但是肽的總體抗氧化能力可能來自于這些性質(zhì)的協(xié)作。酪氨酸和甲硫氨酸是含這兩種氨基酸的肽的抗氧化核心部位。Elias等人把beta-乳球蛋白的胰蛋白酶水解物作為抗氧化劑,加入Brij穩(wěn)定的乳狀液中,并測(cè)定蛋白水解物中兩個(gè)多肽DIQK-VAGTWY、SLAMAASDISLL上酪氨酸和甲硫氨酸在儲(chǔ)藏過程中的氧化情況,結(jié)果表明,隨著儲(chǔ)藏過程中油脂氧化的抑制,這兩個(gè)肽中的酪氨酸和甲硫氨酸自身發(fā)生了氧化。含有酪氨酸的短肽中,相鄰的氨基酸結(jié)構(gòu)及肽所處的環(huán)境對(duì)肽的抗氧化性有顯著影響。Zhang等研究了tyrosine,N-acetyltyrosine,Gly-Tyr,Glu-Tyr,Tyr-Arg,Lys-Tyr-Lys這些結(jié)構(gòu)相似且都含有酪氨酸的二肽和三肽的抗氧化性,結(jié)果顯示,對(duì)于光催化氧化,帶有正電荷的基團(tuán)連接在酪氨酸上,在光催化氧化條件下,促進(jìn)含有酪氨酸的短肽的氧化;連接中性或者酸性氨基酸,會(huì)降低肽的氧化速率;但是對(duì)于金屬催化氧化正好相反。氨基酸序列、肽鍵本身以及肽的構(gòu)象可能對(duì)肽的抗氧化性有顯著影響。Chan等利用電子自旋共振研究了肌肽及相關(guān)的含組氨酸的二肽的自由基淬滅能力,結(jié)果顯示,組氨酸及含有組氨酸的二肽都可以淬滅由Fe2+和H2O2誘導(dǎo)的羥基自由基,淬滅活性β-Ala<Gly<His<肌肽<Gly-His;而這些氨基酸或二肽抑制由羥基自由基誘導(dǎo)的卵磷脂脂質(zhì)體的氧化時(shí),活性順序有所改變,即:β-Ala<Gly<Gly-His<His<肌肽,這些結(jié)果暗示二肽對(duì)于羥基自由基的淬滅能力及抗氧化活性取決于肽鍵的形成以及氨基酸在肽中的位置。Hernandez-Ledesma等的研究結(jié)果也進(jìn)一步印證了這個(gè)結(jié)果,作者利用corolasePP水解β-乳球蛋白,得到了一系列具有潛在抗氧化能力肽段序列。為了驗(yàn)證這些肽段的抗氧化性,作者合成了其中3個(gè)序列,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Trp-Tyr-Ser-Leu-Ala-Met-AlaAla-Ser-Asp-Ile序列的自由基淬滅能力(ORAC-FL值)盡管比植物來源的香豆酸和五羥黃酮分別低1.7和4倍,卻高于人工合成抗氧化劑BHA。為了判斷上述肽段序列中氨基酸的作用,作者將組成肽段的氨基酸按構(gòu)成肽的比例混合,結(jié)果發(fā)現(xiàn)相同摩爾質(zhì)量的氨基酸混合物的抗氧化能力顯著高于肽。而另外兩個(gè)序列Met-His-Ile-Arg-Leu和Tyr-Val-Glu-Glu-Leu與Trp-Tyr-Ser-Leu-AlaMet-Ala-Ala-Ser-Asp-Ile相比,其自由基淬滅能力顯著降低,但是有趣的是,上述兩個(gè)肽與組成序列的等摩爾氨基酸混合物相比,肽的抗氧化性高于氨基酸混合物,這個(gè)結(jié)果與Trp-Tyr-Ser-LeuAla-Met-Ala-Ala-Ser-Asp-Ile序列的結(jié)果相反。這個(gè)結(jié)果也意味著氨基酸序列、肽鍵本身以及肽的構(gòu)象可能對(duì)肽的抗氧化性有顯著影響。一些特殊結(jié)構(gòu)組合對(duì)于肽的抗氧化特點(diǎn)而言具有特別的意義。Suetsuna等發(fā)現(xiàn)Glu-Leu結(jié)構(gòu)在抗氧化活性中具有重要意義,作者以酪蛋白水解物中分離獲得具有超氧陰離子淬滅能力的一個(gè)肽段Tyr-Phe-Tyr-Pro-Glu-Leu為模板,從C端逐步刪掉氨基酸,合成了一系列結(jié)構(gòu)類似體———Phe-Tyr-Pro-Glu-Leu,Tyr-Pro-Glu-Leu,ProGlu-Leu,Glu-Leu,并將6種氨基酸直接混合(Tyr+Phe+Tyr+Pro+Glu+Leu),測(cè)定上述肽及氨基酸混合物的超氧陰離子淬滅能力,結(jié)果顯示,在Tyr-Phe-Tyr-Pro-Glu-Leu的C端刪除Tyr,TyrPhe和Tyr-Phe-Tyr,都會(huì)引起肽的超氧陰離子淬滅能力下降,但是Glu-Leu結(jié)構(gòu)顯示出比TyrPhe-Tyr-Pro-Glu-Leu更強(qiáng)的淬滅能力。然而,6種氨基酸直接混合幾乎不顯示超氧陰離子淬滅能力。這個(gè)結(jié)果暗示Glu-Leu結(jié)構(gòu)在抗氧化活性中具有重要意義。關(guān)于肽的親疏水性、相對(duì)分子質(zhì)量以及肽段中攜帶的氨基酸的電性或者酸堿性等對(duì)肽的抗氧化性的影響,在不同的蛋白水解物體系、不同抗氧化性測(cè)定方法方面等都有不同的結(jié)論。很多研究報(bào)道如果肽段中帶有堿性氨基酸、芳香環(huán)或者疏水氨基酸,例如組氨酸、賴氨酸、酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸等可能具有良好的抗氧化性。例如Tang等報(bào)道了Acalase水解的玉米蛋白水解物中Tyr-Ala和Leu-Met-Cys-His具有良好的ABTS自由基抑制能力。Cheng等報(bào)道了利用Acalase水解的土豆蛋白水解物中Ser-Ser-GlyPhe-Thr-Tyr,Ile-Tyr-Leu-Gly-Gln,Thr-Tyr,Tyr-Phe-Glu,Tyr-Ser-Thr-Ala和Asn-Tyr-LysGln-Met的ABTS自由基抑制能力很強(qiáng)。WonKyoJung等報(bào)道用發(fā)酵法獲得藍(lán)色貽貝(Bluemussel)的水解產(chǎn)物中Phe-Gly-His-Pro-Tyr肽段具有很強(qiáng)的羥基自由基淬滅能力。Suetsuna等在酪蛋白的木瓜蛋白酶水解物中分離鑒定出TyrPhe-Tyr-Pro-Glu-Leu肽段,其超氧陰離子和DPPH自由基淬滅能力都很強(qiáng)。上述肽段都有比較明顯的特征,即含有大量的酪氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸或者色氨酸。但是Saiga等利用木瓜蛋白酶水解豬肌纖維蛋白獲得一系列肽段,包括ValPro-Ser-Ile-Asp-Asp-Gln-Glu-Glu-Leu-Met,Glu-Glu-Leu-Asp-Asn-Ala-Leu-Asn,Ile-GluAla-Glu-Gly-Glu,Asp-Ala-Gln-Glu-Lys-LeuGlu和Asp-Ser-Gly-Val-Thr等含有大量的酸性氨基酸,這些肽段中既無組氨酸也無酪氨酸,但是它們也具有良好的還原力。作者推測(cè),這些帶有酸性氨基酸的肽段的抗氧化能力可能來自于酸性氨基酸的金屬離子螯合能力。很多模型被用于分析抗氧化肽結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)性,例如相關(guān)性分析、多元線性回歸分析、主成分分析法、判別分析等。這些分析方法對(duì)以肽段大小、親疏水性、氨基酸組成等角度分析結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)性等方面,起著一定的作用。盡管具有抗氧化能力的肽段結(jié)構(gòu)不斷被發(fā)現(xiàn),抗氧化肽的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系也在不斷探索中,但是目前除了肌肽和谷胱甘肽以外,蛋白質(zhì)水解物或者其它抗氧化肽結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)性遠(yuǎn)未達(dá)到明了的程度。4其它氧化酶的相互作用如前所述,越來越多的蛋白質(zhì)水解物被發(fā)現(xiàn)具有抗氧化能力,很多結(jié)構(gòu)明確的抗氧化肽的自由基淬滅能力,對(duì)油脂的抗氧化能力,對(duì)金屬離子的螯合能力,甚至不弱于人工抗氧化劑BHA等,因此抗氧化肽作為一種潛在的抗氧化劑應(yīng)用于食品及相關(guān)領(lǐng)域成為可能。但是迄今為止除了肌肽、谷胱甘肽等傳統(tǒng)的具有強(qiáng)抗氧化性的肽已經(jīng)應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、保健品及飼料外,其它抗氧化肽,特別是具有抗氧化能力的蛋白水解物除了個(gè)別用于保健品外,大都仍在研究之中。為了推進(jìn)抗氧化肽的應(yīng)用,一些研究開始著重探索抗氧化肽與食品中其它成分以及其它抗氧化劑如酚類化合物、BHA、BHT及植物提取物等的相互作用。大量研究顯示,蛋白水解物與酚類成分有協(xié)同效應(yīng)。Bishov等早在1972年就發(fā)現(xiàn)植物蛋白和酵母蛋白水