综述：软壳龟生物活性肽：提取、制备与生物活性

《Foods》：Bioactive Peptides from Soft-Shelled Turtle: Extraction, Preparation and Biological Activities

　　

背景：软壳龟（Pelodiscus sinensis）传统上用于药用和食用，富含优质蛋白质和氨基酸，使其成为制备生物活性肽（BAPs）的优质原料。近年来，软壳龟肽因其显著的生理功能（包括抗氧化、免疫调节和抗疲劳活性）而逐渐成为研究焦点。方法：本综述系统梳理并分析了2002年至2026年间发表的76篇相关研究论文，全面阐述了软壳龟肽的研究现状，涵盖了来源、制备和纯化策略，并特别强调了多样化的功能活性以及所观察到的生物活性背后的分子机制。结果：在制备方面，酶解（enzymatic hydrolysis）因其高效性和温和条件而成为主流方法；发酵（fermentation）具有成本低且能同时去除异味和增强风味的优点，显示出良好的应用潜力。本综述总结了五种关键生物活性，包括抗氧化、抗疲劳、抗高血压、抗肿瘤和免疫调节作用，并特别关注了当前来自体外（in vitro）和动物研究的证据。抗氧化和抗高血压活性已在体内（in vivo）得到验证，而其余活性仅在体外测试，这凸显了进行更深入机制研究的必要性。结论：本综述深入分析了软壳龟肽发挥其生理活性的分子机制，包括自由基清除和信号通路的调控。本综述强调了软壳龟作为生物活性肽可持续来源的潜力，并为未来研究提供了战略建议。

1. 引言

软壳龟（Pelodiscus sinensis）原产东亚，作为功能性食品，其肌肉富含蛋白质（16.62–17.36 g/100 g湿重）且脂肪含量极低（0.83–0.95 g/100 g湿重），必需氨基酸约占氨基酸总量的40%，营养价值优于FAO/WHO推荐标准。其蛋白质与抗氧化、免疫调节、抗疲劳及促进矿物质吸收等生物功能相关。中国年产超过49万吨，是重要的淡水养殖物种。生物活性肽（BAPs）通常由2–20个氨基酸组成，比游离氨基酸更易被吸收。软壳龟肽以肌肉或加工副产物为原料，经酶解（enzymatic hydrolysis）或发酵（fermentation）制备。现有综述多集中于肌肉组织整体特性，缺乏整合不同组织来源、制备过程、功能活性及分子机制的系统性评述。本文旨在综述软壳龟肽的来源、制备方法、高值化利用研究进展，并总结其功能活性和分子机制，为产业可持续发展提供理论基础。

2. 软壳龟肽的来源

软壳龟的可食部分主要为肌肉和裙边，加工副产物（头、脚、骨、内脏）常被丢弃。不同部位蛋白质含量和氨基酸组成差异显著：壳和裙边干粉蛋白含量为54.18%，骨和肉为80.38%，骨和肉水解后必需氨基酸总量达39.81%。这些差异导致不同部位水解肽具有不同的功能活性。

2.1 从软壳龟肌肉中提取的生物活性肽

肌肉占体重的40%–50%，富含甘氨酸、脯氨酸和谷氨酸。由于疏水和酸性氨基酸含量高，酶解时易释放生物活性寡肽。计算机模拟显示，用木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶水解后，可产生具有抗氧化和抗高血压活性的肽。

2.2 从软壳龟裙边中提取的生物活性肽

裙边是胶原含量最高的部分，蛋白含量达21.31–22.18 g/100 g湿重，脂肪仅0.22–0.25 g/100 g湿重。富含胶原特异性氨基酸和微量元素。作为水产胶原来源，其生物安全性优于陆生动物，且热稳定性更高：变性温度（Td）为35.1℃，熔融温度（Tm）为105.14℃。体外模拟实验显示，裙边胶原可产生小分子生物活性肽并具有抗氧化活性。

2.3 从软壳龟内脏中提取的生物活性肽

内脏占体重的10%–15%，包括肝、肠、心。肝脏富含蛋白质及微量元素锌、锰、硒。肝脏特异性表达的LEAP-1（肝抗菌肽-1）和LEAP-2具有抗菌和抗病毒活性。高效提取内脏生物活性肽是该资源高值化利用的关键。

2.4 从软壳龟骨和壳中提取的生物活性肽

骨中胶原浓度和纯度最高，可提取血管紧张素转换酶（ACE）抑制肽，具有抗高血压活性。壳是主要副产物，占20%–30%，富含胶原、多糖、肽和矿物质。壳提取的胶原热稳定性优于鱼源胶原。壳在中药中常用，口服粉末有抗疲劳和抗肿瘤作用。

2.5 从软壳龟蛋中提取的生物活性肽

蛋的可食部分含水73.23%，干物质中蛋白54.64%，脂肪29.21%。含有9种必需氨基酸，营养高。模拟胃消化和酶解后可释放多种生物活性肽，包括抗氧化、降血糖、抗菌和抗高血压活性，但产量低、成本高，非首选来源。

2.6 软壳龟肽特性的跨组织比较

不同来源在肽产量、提取效率、氨基酸谱、生物活性和工业应用潜力上存在显著差异。肌肉组织可溶性肌原纤维蛋白高，酶解效率高；裙边和骨以不溶性胶原为主，需预处理；内脏含高脂和非蛋白杂质，需脱脂。肌肉必需氨基酸比例符合FAO/WHO标准；裙边和骨富含甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸，适合骨健康和皮肤修复；蛋肽富含支链氨基酸和疏水氨基酸。肌肉水解物具有广泛活性但强度中等；裙边胶原肽抗氧化和结构稳定性好；内脏水解物自由基清除能力突出；蛋肽目标特异性高，ACE抑制和α-葡萄糖苷酶抑制活性达到微摩尔IC₅₀水平。工业可行性上，肌肉加工技术成熟但原料成本高；副产物成本低但预处理复杂，中试数据不足。

2.7 不同中华鳖品系和其他养殖淡水龟的生物活性肽

中华鳖普通养殖群体的研究最全面，已鉴定超过30个单体肽，如ARDASVLK、HNKPEVEVR等，分子量低于1000 Da的肽占肌肉木瓜蛋白酶水解物的91.38%，具有抗氧化、ACE抑制和免疫调节活性。草龟（Chinemys reevesii）研究较少，其水解物含89.23%低于1000 Da的肽，具有抗氧化和金属螯合特性。近期研究鉴定了草龟肽的特定序列如WGDAGAE、LSEE等，可激活核因子E2相关因子2/Keap1（Nrf2/Keap1）信号通路。

3. 制备、分离与纯化

不同组织组成和结构差异影响肽释放效率。本节系统回顾了制备、分离和纯化方法，强调酶解和发酵两种主流技术对不同组织的适用性，以及下游分离策略如膜过滤。

3.1 制备方法

酶解高效、无毒，适合肌肉组织；裙边和骨需物理预处理。常用商业酶包括胰蛋白酶、胃蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶和中性蛋白酶。单酶或复合酶水解，影响因素包括温度、时间、酶用量和pH。发酵利用微生物代谢和酶系统，成本低、条件温和、可去除异味增强风味，适合处理裙边和软骨。常用菌种包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和酵母。发酵时间长（24–72 h），产物复杂，需去除微生物。新兴技术包括超声辅助酶解（提高胶原提取率和抗氧化活性）、AI辅助肽发现（机器学习预测肽结构和活性）。微波辅助提取（MAE）和脉冲电场（PEF）虽未在龟肽中直接应用，但在其他蛋白质中有效。深共熔溶剂（DESs）作为绿色溶剂，可提供可持续提取方案。

3.2 分离与纯化

粗肽产物含复杂混合物，需分离纯化获得高纯度单一肽段或特定分子量范围的活性组分。方法包括超滤（UF）和纳滤（NF）基于分子量；凝胶过滤（GFC）和离子交换色谱（IEC）基于电荷