来自肉类的功能性成分

众所周知,膳食蛋白质具有多种营养、功能和生物学特性。从营养上讲,蛋白质是能量和氨基酸的来源,对生长和维持至关重要。在功能上,蛋白质有助于各种富含蛋白质的食物的物理化学和感官特性。此外,许多膳食蛋白质具有特定的生物特性,使这些成分成为功能性或促进健康食品的潜在成分。这些特性中的许多都归因于在蛋白质分子中加密的生理活性肽。这种多肽的丰富来源是牛奶和鸡蛋,但它们也存在于肉类和许多植物中。这些肽在亲本蛋白序列中是不活跃的,但可以在胃肠道消化或食物加工过程中释放(Korhonen和Pihlanto, 2003)。

从辐照后的牛血浆蛋白水解物中分离纯化了一种血管紧张素转换酶(ACE)抑制肽。照射血浆蛋白以消除微生物污染,并使用商业蛋白酶Alcalase, Esperase和Flavourzyme进行酶水解。利用此方法分离得到一种ACE抑制肽膜过滤凝胶渗透色谱,正相和反相高效液相色谱。纯化的ACE抑制肽被鉴定为三肽,His-Pro-Tyr (Lee and Song, 2003)。

对畜禽和鱼禽粪便中胶原蛋白或角蛋白酶解物的生理功能进行了研究,结果表明,胶原蛋白废弃物肉粉酶解物具有较强的ACE抑制活性(IC50 = 0.6 ~ 2.8 mg/ml)。相比之下,角和蹄的混合物的酶水解物,一种角蛋白废物,显示出较高的抗氧化活性。因此,牲畜和鱼类粪便中含有的胶原蛋白或角蛋白可以通过酶水解转化为有用的产品,从而提供新的生理功能食品材料(Ohba et al., 2003)。

研究了猪骨骼肌蛋白酶解物对ACE的抑制活性。从猪里脊中提取肌球蛋白B、肌球蛋白、肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白和水溶性蛋白,用蛋白酶(包括胃蛋白酶、α -凝乳胰蛋白酶和胰蛋白酶)消化。消化后,所有蛋白质产生的水解产物均具有ACE抑制活性,其中消化性水解产物活性最强。在肌球蛋白B的情况下,随着消化的进行,抑制50%活性所需的消化酶解物的摩尔浓度逐渐增加。胃蛋白酶与cc-糜蛋白酶、胃蛋白酶与胰蛋白酶、胃蛋白酶与胰蛋白酶依次消化产生的酶解产物活性弱于胃蛋白酶单独消化产生的酶解产物,提示胃蛋白酶消化产生的ACE抑制肽在被第二种蛋白酶消化后可能失去活性序列。然而,顺序消化产生的水解产物表现出比乳蛋白酶、胰蛋白酶或胰蛋白酶单独产生的水解产物更强的活性。这些结果表明,即使在体内被消化,猪肉的水解物也能表现出ACE抑制活性,猪肉可能是生理功能因子的有用来源(Katayama et al., 2003)。

肌肽是存在于骨骼肌中的天然抗氧化剂。许多专利描述了肌肽作为治疗剂的潜在用途,如:伤口愈合;高血压和创伤的治疗;治疗白内障、胃溃疡和十二指肠溃疡;同时也是杀菌、消炎和免疫调节剂。也描述了肌肽的一些化妆品应用(例如与皮肤衰老有关)。肌肽的食品应用包括用于食品调味料(牛肉/肉汤)和作为添加剂以减少食品变质和肉类脱色率(James et al., 1995)。

最近的研究表明,膳食鞘脂的降解产物具有生物活性,并具有抑制小鼠结肠癌发展的能力。一项关于常见肉类和鱼类产品中鞘磷脂和中性糖鞘脂含量的调查显示,鱼肉中的鞘脂含量普遍低于红肉和家禽,而家禽是这类脂含量最丰富的来源。在鱼类中,鞘磷脂/中性糖脂的比值在1到2.9之间变化,而在家禽中,这一比值在5.2到19.2之间变化,在红肉中,这一比值在1.6到8.3之间变化(Hellgren, 2001)。如果未来对这些生物活性成分有需求,肉类/家禽加工可能是这些化合物的来源。

多胺腐胺、亚精胺和精胺存在于生物体的细胞中,它们在细胞中发挥着一系列生理作用,包括在人类细胞生长和增殖中的作用,这在肿瘤生长的研究中引起了极大的兴趣。然而,多胺可能对术后患者、伤口愈合以及新生儿消化系统的生长和发育有用。内源性多胺和膳食多胺都参与这一过程。文献中关于食物中多胺含量的数据有限。动物源性食品在不适当的储存和加工过程中,由于细菌活动导致腐胺含量增加,而亚精胺和精胺主要来源于原材料。植物源性食品中亚精胺的含量高于精胺,而动物源性食品中则相反。豆类、花椰菜和西兰花是亚精胺含量高的食物;而肉类和肉制品则含有大量的精子(Kalac和Krausova, 2005)。

屠宰后立即在红肉和白肉中检测到精胺和亚精胺。精胺是鸡大腿中最常见的胺,约占总含量的70%,而组胺含量也很低。在4℃贮藏期间,精胺含量下降,亚精胺含量保持不变,并形成腐胺、尸胺、组胺和酪胺。在第15天,与大腿相比,乳房中的胺含量更高。以多胺、精胺和精胺的比值作为评价鸡肉品质的指标是合适的。以鸡肉为基础的肉类产品(摩泰台拉菌、法兰克福香肠、香肠、肉丸、汉堡和鸡块)进行了生物活性胺的分析。鸡块是唯一含胺量与新鲜鸡肉相似的产品。在大多数产品中,亚精胺的含量高于精胺,这表明在配方中加入了大量的植物蛋白(Silva和Gloria, 2002)。

肉类和肉制品对食欲有影响,并显示出高度饱腹的特征。如果基于肉类的产品可以被设计成具有更低的能量(热量)密度,同时保持饱腹感和感官吸引力,它们可以形成功能性食品的基础,也许可以解决日益增长的肥胖发病率(Fernandez-Gines et al., 2005)。

在过去的二十年中,许多食物蛋白质片段已被证明能在各种体外或体内试验系统中引起生物效应。这些活性肽中有相当一部分是阿片受体配体,可视为人体内源性阿片能系统的外源性补充。这些食物来源的阿片受体配体大多是牛奶蛋白的片段;然而,牛血清白蛋白和血红蛋白,即肉类的成分,已被证明含有类似阿片受体配体的片段。几乎所有这些化合物都表现出阿片类激动剂活性,但只有极少数表现为阿片类拮抗剂。然而,就循证膳食补充剂而言,需要更多的研究来证明口服食物蛋白衍生的阿片受体配体或其前体对人类有任何有益的作用,以支持对消费者的益处(Teschemacher, 2003)。

因此,生物活性肽、生物源肽、阿片肽、免疫刺激肽、矿溶性肽、降压肽和抗菌肽可以来源于食品材料和蛋白质的酶水解。这些多肽是在经过处理的食品材料(如牛奶、动物肉和鱼肉)的酶解物中产生的,也可以从其他产品中产生,最近已进行了综述(Yamamoto et al., 2003)。

虽然肉类成分被添加到各种食物中,但几种功能性(即健康)食品配料也被添加到肉类和肉制品中。例如,鱼油、橄榄油、大豆蛋白中的ω -3脂肪酸,抗氧化剂如茶儿茶素、绿茶提取物、迷迭香中的酚类化合物和膳食纤维(麸皮、燕麦、菊粉)都被添加到肉制品中,以提高其营养成分(Fernandez-Gines et al., 2005)。此外,对动物所接受的饲料进行修改可以改变肉类中的脂质、脂肪酸和维生素E含量(Aharoni等人,2005)。

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