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    氨肽酶在食品中的研究进展

    时间：2023-01-15 18:46:03来源：百花范文网本文已影响人

    氨肽酶作为外切蛋白酶，它能选择性的从肽链N-末端开始切除氨基酸残基从而产生游离氨基酸。近年来，氨肽酶在食品中得到了广泛应用，其不仅应用在乳制品及饮品中[1]，还被广泛应用于肉制品中。例如，魏亚娟等[1]曾报道在乳制品中使用氨肽酶可水解牛奶蛋白及疏水性苦味肽，从而释放小肽和游离氨基酸，进而去除牛奶制品水解物的苦味；
    在肉制品加工过程中氨肽酶可增加游离氨基酸的数量，提高其营养价值，改善风味，缩短加工周期。此外，氨肽酶还可作为调味品中的添加剂来使用[2-3]。在焙烤食品中添加氨肽酶，会使焙烤产品更松软可口，且可延长其保质期[4]。本文较为系统地综述了氨肽酶在食品中的应用现状，以期为其在食品行业中的应用提供理论依据。

    氨肽酶催化反应机理为从蛋白质或多肽的N端开始断裂，产生游离的单个氨基酸。氨肽酶种类较多，分类方式也较多，但主要有以下3种分类方式。①根据催化多肽链断裂释放氨基酸残基的数量，可分为氨肽酶、氨基二肽酶和氨基三肽酶[5]。②根据氨肽酶最适作用pH值不同分为酸性氨肽酶、中性氨肽酶、碱性氨肽酶[4]。③根据氨肽酶催化机理不同，可分为半胱氨酸、丝氨酸及金属氨肽酶[6]。氨肽酶多为金属氨肽酶（约占总数的70%），常与氨肽酶结合的金属离子有Zn2+和Mn2+等，通常金属氨肽酶的活性中心含有1～2个金属离子[4]，其酶活性与金属离子和三级结构有关。

    韩伟等[7]发现应用于医药上的氨肽酶主要分为氨肽酶N、氨肽酶P、氨肽酶A和氨肽酶W。①氨肽酶N特异性广泛，其优先作用于含丙氨酸和亮氨酸残基的多肽或蛋白质，研究表明在医学上，氨肽酶N参与释放脑咖啡肽氨基末端酪氨酸的过程，且其在肠促胰酶肽-8和神经激肽A的新陈代谢过程中也扮演着重要角色。②氨肽酶P主要作用于降解胶原蛋白和肺部缓激肽，在一定浓度下氨肽酶P会被金属络合剂和2-疏基乙醇抑制。③氨肽酶A来源于人类血清中，水解底物为N末端的酸性残基，如天冬氨酸和谷氨酸。氨肽酶A对嘌呤毒素、氨肽酶抑制剂和金属螯合剂敏感均可被Ca2+激活。④氨肽酶W是一类典型的胞外酶，呈球状蛋白，可优先水解短链肽。

    胡东华[8]研究发现，常见的氨肽酶有亮氨酸氨肽酶、蛋氨酸氨肽酶、精氨酸氨肽酶。①亮氨酸氨肽酶在食品行业中研究较多，有国外研究表明部分动物及微生物中的亮氨酰氨肽酶空间结构较特殊，为一个六聚体，属于金属氨肽酶，可水解氨基端的蛋氨酸、精氨酸及亮氨酸残基[9]。②蛋氨酸氨肽酶能选择性的水解除去新生蛋白质或多肽链的N端第一个氨基酸，即启动子蛋氨酸。研究发现，蛋氨酰氨肽酶是蛋白水解酶且较依赖二价金属离子，来源不同时对金属离子的依赖程度也不相同。③精氨酸氨肽酶是一种可从肽类和多肽等的氨基末端将精氨酸或赖氨酸逐个游离出来的含氯巯基金属酶。精氨酸氨肽酶结合其他氨肽酶广泛应用于食品中，可有效延长货架期、提高肉品风味。

    氨肽酶来源广泛，其普遍存在于动物组织、植物和微生物[4,10]中。但动植物体内氨肽酶存在局限，其蛋白质成分复杂、生长周期长、提取成本高[11-12]，且含量较低，而微生物发酵产氨肽酶可规避上述缺点，因此利用微生物发酵生产氨肽酶已成为目前行业的发展趋势。

    3.1 蛋白质水解产物脱除苦味

    大分子蛋白质在经过酶解之后获得的水解液中含有丰富的氨基酸和小分子肽，易被人体吸收利用，具有丰富的营养价值。但是蛋白水解液中经常有苦味，这是蛋白质在酶解之后暴露出疏水性氨基酸残基造成的。苦味的存在限制了酶解液在食品、临床、保健品等方面的应用。IZAWA等[13]曾报道，使用氨肽酶水解酪蛋白和大豆蛋白，可通过水解去除蛋白质氮端的亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸等这类疏水性氨基酸，从而使苦味明显降低。大豆分离蛋白水解液脱苦[1]则是采用亮氨酸氨肽酶协同碱性蛋白酶进行酶解，使游离的疏水氨基酸的含量显著增加，苦味即可得到基本脱除。

    3.2 作为调味品中的添加剂

    氨肽酶作为风味蛋白酶的主要成分与碱性蛋白酶组合应用于酶解法制备酵母抽提物，其具有得率高、操作简单、条件温和、大分子物质水解彻底及易控制等优点，且利用该法制得的酵母抽提物复合调味料具有营养丰富且味道鲜美的优点，被广泛应用于鸡精、调味汤料等调味品中[14-15]。

    3.3 在肉制品加工过程中增加游离氨基酸的量

    在肉制品加工和储藏过程中，使用氨肽酶通过酶作用使游离氨基酸的量增加，从而改善肉制品的风味。氨肽酶存在于动物体内，赵改名等[16]对金华火腿进行了研究，结果发现在火腿加工过程中，精氨酰氨肽酶、丙氨酰氨肽酶及亮氨酰氨肽酶均有较高的酶活力，即这些氨肽酶可不断降解肌肉蛋白，从而形成肉制品的风味前体物，而肽可作为氨肽酶的底物[17]。国外对氨肽酶在肉制品加工过程中的作用进行了研究，发现在肉制品加工过程中其游离氨基酸的含量会持续增加，同时能检测到亮氨酰氨肽酶、丙氨酰氨肽酶及精氨酰氨肽酶的残余活力[18]。因此，在肉制品加工过程中，氨肽酶能使游离氨基酸的量增加，并提高产品的营养价值，改善风味，缩短加工周期。

    3.4 改善烘焙食品的风味

    改善烘焙食品风味的前提是对面粉进行改良，而传统的面粉改良剂为溴酸钾，已被证实致癌，因此新型酶制剂面粉改良得到广泛推崇。氨肽酶与脂肪酶、葡萄糖氧化酶共同作用于面粉，不仅能提高面粉筋，还可使面筋网络结构更具规律性，纹理清晰，改善组织，色泽洁白，调理面团，提高面粉的溶胀性，延缓淀粉老化，同时提供酵母的营养源，增强酵母发酵力等，因此能有效提高焙烤制品的品质、改善烘焙食品的柔软度及风味[19-20]。

    氨肽酶除应用在上述领域外，还可结合蛋白酶、淀粉酶等应用在在其他领域，如虾风味调料、水解牛奶大豆等都已成为目前酶制剂应用于食品中的研究热点。随着酶技术的不断更新，氨肽酶在食品中的应用前景将会越来越广阔。

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