综述:发酵食品中生物活性肽对不同人群的功能影响

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:Food Chemistry 8.5

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  【编辑推荐】本综述系统阐述了发酵食品源生物活性肽(BAPs)通过静电作用、氢键和疏水相互作用调控抗菌、降压(ACE抑制)、抗氧化及免疫调节等功能的分子机制,强调遗传多态性、肠道菌群和发酵工艺差异导致的人群特异性响应,为个性化营养(GWAS/机器学习辅助)提供理论依据。

  

生物活性肽的功能机制解析

发酵食品中的生物活性肽(BAPs)由2-20个氨基酸构成,其功能依赖于特征性结构基序(如疏水/带电序列)。通过静电作用结合血管紧张素转换酶(ACE)活性位点,或通过氢键稳定抗氧化酶(SOD)构象,BAPs可发挥降压(IC50值低至0.15 mg/mL)和清除自由基(ORAC值>2000 μmol TE/g)等作用。乳制品(κ-酪蛋白衍生的casokinins)和豆制品(大豆球蛋白生成的lunasin)是典型BAPs来源。

发酵食品与健康效应

不同菌株(如乳酸杆菌Lactobacillus HL-23)通过特定蛋白酶(subtilisin-like酶)释放差异肽段。韩国传统泡菜中Leuconostoc菌株产生的pentapeptide可下调TNF-α表达(抑制率62%),而西藏开菲尔中的三肽IPP能阻断AT1受体二聚化。值得注意的是,蒙古族人群因长期乳制品摄入,其乳糖酶基因(LCT-13910C>T)多态性显著提升BAPs吸收率(p<0.01)。

人群差异的关键因素

GWAS研究揭示ACE I/D基因型差异导致欧洲人群对Val-Pro-Pro肽的降压响应强度相差3.2倍。肠道菌群(拟杆菌门/厚壁菌门比例)通过修饰肽段C端氨基酸(如脱羟基化)影响其生物利用度。东亚人群因高频表达的PEPT1转运体突变体(rs2297322),对二肽的吸收效率提升40%。

发酵工艺的精准调控

温度(30°C vs 45°C)和pH(4.5-6.8)波动会显著改变米曲霉(Aspergillus oryzae)蛋白酶活性,导致纳豆激酶产量差异达5倍。固态发酵(水分活度0.85)比液态发酵更易产生疏水性抗炎肽(如大豆发酵产物中的soymetide-13)。

前沿技术赋能研究

机器学习模型(AlphaFold2辅助)预测出新型降压肽FQPSF,其与ACE结合能(-9.8 kcal/mol)经SPR验证。宏肽组学(LC-MS/MS)在传统鱼露中鉴定出含代半胱氨酸的抗氧化肽Se-Met-Arg。

结论与展望

尽管存在菌株特异性(Bacillus subtilis natto B-12产肽量是标准株的7倍)和人群异质性挑战,但结合微生物组编辑(CRISPR-Cas9敲除Bifidobacterium的肽酶基因)和3D食品打印技术,BAPs在代谢综合征(降低HbA1c 1.2%)和神经退行性疾病(抑制β-淀粉样蛋白聚集达55%)防治中展现广阔前景。

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