编辑推荐:
这篇综述聚焦昆虫肽,总结了近五年相关研究。涵盖其提取、分离、纯化的传统及创新技术,评估了方法优劣,探讨了生物活性。强调昆虫作为可持续蛋白源的潜力,为后续研究提供方向,助力解锁其在功能食品等领域的应用价值。
引言
全球人口持续增长,有限资源给粮食安全带来巨大挑战。在气候危机和慢性病增多的背景下,保障粮食供应的同时,确保食物多样性和生物功能性至关重要。昆虫因高蛋白、低脂肪、饲料转化率高、耗水耗地少、温室气体排放低等特点,被视为可持续的食物来源。2015 - 2022 年,欧盟批准黄粉虫、家蟋蟀、东亚飞蝗等作为新资源食品上市。
昆虫蛋白中的生物活性肽是具有特定生物功能的重要活性化合物。已知近 2000 种可食用昆虫,它们形成复杂调控系统,神经肽、肽激素、抗菌肽等在免疫、繁殖、生长等生理过程中发挥关键作用 。此外,生物活性肽还能从黏膜屏障、肠道菌群等多方面调节胃肠道稳态,可应用于老年食品和功能食品。目前,亟待开发和优化从昆虫水解物中提取、分离和纯化生物活性肽的规模化工艺,以推动昆虫源肽的工业化生产和营养应用。本综述旨在总结昆虫源生物活性肽提取纯化的最新研究,探究其与人类健康的关系,讨论生物活性及潜在应用。
酶解
酶解是生产生物活性肽最常用的方法之一。动物(如胰蛋白酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶)、植物(如木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶)和微生物(如碱性蛋白酶、凝乳酶)来源的多种酶可用于水解蛋白质,且大多数酶的切割位点已被明确。使用食品级酶通过酶解产生的生物活性肽通常被认为是安全的(Generally Recognized as Safe)。
利用多种技术分离和纯化昆虫肽
粗肽提取物含有多种生物分子的混合物,需要进行分离和纯化,去除不需要的化合物,获得富含目标肽的组分,以便进一步分析。肽分离的关键方法包括膜技术、树脂吸附、色谱法、电泳、萃取、盐析,以及这些技术的组合。
昆虫肽的应用价值 / 生物学功能
昆虫肽具有广泛的生理活性,能为人类健康带来益处。其在抗氧化、抗菌、免疫调节等方面表现突出,可应用于功能食品、药品等领域,对预防和改善多种健康问题具有潜在价值。
结论和未来展望
昆虫源肽因其高营养价值和多样的生物活性,在功能食品和药品领域极具应用潜力。然而,目前从昆虫中生产生物活性肽大多还局限于实验室阶段。现有的提取和纯化方法存在劳动强度大、成本高的问题,这对其规模化生产构成了重大挑战。未来研究需致力于开发更高效、低成本的提取纯化技术,推动昆虫源肽从实验室走向产业化,充分发挥其在健康领域的价值。
本研究得到了中国辽宁省高校创新研究团队项目、特色新食品资源挖掘与综合利用创新团队(项目编号 JYTTD2024006)的支持。作者声明不存在利益冲突。