综述：植物源生物活性肽的综合见解：来源、技术策略与健康意义

《Molecules》：Comprehensive Insights into Plant-Derived Bioactive Peptides: Sources, Technological Strategies, and Health Implications

　　

由于对动物农业的环境担忧以及慢性非传染性疾病负担的增加，对可持续蛋白质来源的兴趣正在增长。研究人员报告，植物源生物活性肽（PDBAPs）是从膳食蛋白质中释放的氨基酸序列，因其在实验研究中显示出与高血压、2型糖尿病和癌症相关过程相关的活性而受到关注。尽管动物蛋白长期以来一直是生物活性肽的主要来源，但植物材料可能具有优势，如丰富性、潜在较低的生产成本和广泛的文化接受度；然而，这些益处取决于来源、加工要求、安全性和放大条件。本综述整合了植物来源、加工技术、拟议的作用机制和转化障碍。当前研究涵盖传统来源，包括豆类和谷物，以及农业工业副产品，如马铃薯皮、废弃咖啡渣和西兰花茎。现代加工策略越来越多地将酶解或微生物发酵与工艺辅助技术（包括超声处理和亚临界水处理）相结合，以改善蛋白质回收或肽释放。近期研究还检查了PDBAP活性的拟议机制，包括Keap1/Nrf2相关反应和抑制参与代谢紊乱的酶。证据根据实验验证阶段进行解释，从计算预测和无细胞测定到细胞、动物和人体研究。关键挑战仍然存在，特别是消化不稳定性、不确定的系统性生物利用度、苦味、安全性标准化以及有限的人体临床证据。未来的工作应优先考虑标准化提取和分析方法、优化的递送系统以及稳健的临床试验。

1. 引言
植物源生物活性肽因具备支持慢性病预防和管理的潜力而受到关注。分析方法的进步使得能够从膳食蛋白质中识别出多种肽序列，并揭示其多样的生化特性。尽管动物源蛋白历来是生物活性肽的主要来源，但对植物基系统的兴趣正在增加，这种转变由生态和伦理关切、全球蛋白质需求增长以及对营养充足且文化可接受替代品的需求驱动。许多植物材料，包括副产品，含有可产生生物活性肽的蛋白质。因此，植物源肽已成为功能食品、营养保健品和潜在治疗药物开发的重要焦点。

1.1. 生物活性肽（BAPs）的定义
生物活性肽（BAPs）是氨基酸序列——通常但不限于2至20个残基——其发挥超出营养价值的生理活性。更长序列定义的肽，包括lunasin，也在食品源生物活性肽文献中被讨论。这些肽可能以非活性、加密形式存在于母体蛋白中，并在通过酶解、微生物发酵、化学合成或胃肠消化释放后变得活跃。低分子量可能有利于某些肽的肠道转运，但分子量本身并不证明消化稳定性、上皮通透性或完整肽到达体循环的能力。安全性和监管状态因来源、组成、生产过程、剂量、预期用途和司法管辖区而异；因此，富含BAPs的蛋白水解物不应被视为普遍安全的。全球功能性蛋白和肽市场估计每年约750亿美元。本综述区分了分析上不同的材料：(i) 纯化、序列确认的天然肽；(ii) 化学合成肽；(iii) 分子量定义或色谱富集的肽组分；(iv) 粗制或最小分级分离的蛋白水解物；(v) 完整母体蛋白或源相关成分，考虑其前体功能或安全性。对于水解物或肽组分观察到的活性不归因于单个序列，除非该序列已被分离或合成并独立验证。完整过敏原、凝集素、蛋白酶抑制剂、核糖体失活蛋白、canatoxin和其他源相关有害成分在安全性部分讨论，不被归类为植物源BAPs。隐蔽或加密的生物活性肽是嵌入较大母体蛋白中的序列，在通过蛋白水解、发酵、胃肠消化或受控加工释放之前不发挥其特征性生物活性。此类肽储库不限于经典膳食储存蛋白；酶和其他结构或功能多样的蛋白也可能含有潜在活性序列。其释放取决于蛋白酶敏感区域的可及性、母体蛋白的三级结构、蛋白水解酶的特异性和组合，以及改变蛋白构象的加工条件。计算工具如BIOPEP-UWM可以支持加密肽序列的预测并模拟其在蛋白水解过程中的释放，在分析和生物学验证之前提供有用的假设生成框架。核糖体失活蛋白也说明了这一更广泛的概念，因为选定的植物RIPs已被报道含有具有抗菌和抗生物膜活性的隐蔽肽序列，表明主要在毒理学背景下讨论的蛋白可能同时作为潜在有益生物活性基序的储库。

1.2. 植物基蛋白关键作用的新视角
向植物基蛋白系统的转变反映了几个汇聚因素，包括生态责任、可持续性、资源效率、人口增长和公共卫生建议。全球估计表明，到2050年，世界人口可能达到80-100亿，增加了对可及、高质量蛋白的需求。动物农业在蛋白质转化方面效率低下，因为仅约3%的牲畜消耗的植物蛋白转化为动物蛋白。环境因素也促进了这种转变。畜牧业与森林砍伐、水资源短缺和温室气体排放有关。生产等量动物蛋白可能需要多达100倍的水和超过10倍的土地，相比生产植物源蛋白。因此，植物基饮食越来越被视为减少环境影响的可持续策略。主要健康组织，包括世界卫生组织（WHO）和世界癌症研究基金会（WCRF），建议减少肉类消费，采用植物基饮食模式，因为此类饮食与较低的肥胖和心血管疾病风险相关。除了可持续性，植物源生物活性肽（PDBAPs）还提供几个额外优势。植物源肽制剂并非天生低致敏性。其致敏性潜力取决于植物来源、过敏原表位的持久性、加工条件、水解程度、纯度和目标人群的易感性。因此，对婴儿或其他敏感人群的适用性需要成分特异性的免疫学、临床和监管评估。它们也较少受到文化和宗教饮食限制的约束，使其适用于全球不同人群。一个快速增长的关注领域涉及使用农业工业副产品，如马铃薯皮、油籽粕和废弃咖啡渣，作为潜在有价值的蛋白质来源。这些材料通常含有有价值的生物活性化合物，但常被丢弃。其价值化可以减少废物，同时为生产健康促进肽提供有前景的底物。尽管有这些优势，仍然存在若干挑战。许多肽在胃肠道中快速降解，可能限制消化稳定性、上皮转运或全身暴露。为解决这一限制，当前研究越来越多地使用计算机建模和纳米技术来支持肽发现和递送策略。本综述考察了植物源生物活性肽的来源、分离技术策略、健康促进潜力及其当前局限性。

1.3. 综述方法
本文作为一篇叙述性综述，基于结构化文献检索。在Scopus、Web of Science、PubMed、ScienceDirect和Google Scholar中使用以下术语组合进行检索：“植物源生物活性肽”、“植物蛋白水解物”、“豆类生物活性肽”、“谷物生物活性肽”、“种子和坚果生物活性肽”、“农业工业副产品”、“酶解”、“微生物发酵”、“超声辅助提取”、“亚临界水水解”、“ACE抑制肽”、“DPP-IV抑制肽”、“α-葡萄糖苷酶抑制肽”、“Keap1/Nrf2”、“抗氧化肽”、“抗癌肽”、“生物利用度”、“毒性”和“功能食品”。使用布尔运算符组合来源、加工、机制和应用相关术语。最终数据库检索于2026年6月30日进行。Google Scholar用作补充来源；结果按相关性排序，每个预定义查询的前200条记录被筛选。检索使用预定义检索词的数据库特定改编进行。优先考虑2015-2026年同行评审出版物，包括提供原始机制、分析或安全性信息的较旧里程碑研究。符合条件的出版物包括关于植物蛋白或植物源副产品作为生物活性肽来源、肽释放和鉴定方法、结构-活性关系、健康相关机制、安全性方面、递送系统以及食品或药物应用的研究文章、综述和基于数据库或计算机的研究。当研究仅关注动物源肽、未指定蛋白来源或肽生成方法、报告生物活性但无相关生化、细胞、动物或人体终点，或提供的方法学细节不足时，则被排除。标题和摘要由通讯作者筛选以评估其与本综述范围的相关性。潜在符合条件的出版物随后根据预定义的纳入和排除标准进行全文评估。必要时，与合著者讨论资格决定和选定研究的解释以确保一致性。结构化文献检索从选定数据库中检索了大量潜在相关出版物。在去除明显重复记录后，文献选择过程包括标题和摘要筛选，随后根据预定义的纳入和排除标准对潜在符合条件的出版物进行全文评估。由于本工作设计为叙述性综述而非系统性综述，文献选择策略旨在确保对现有证据的全面和批判性覆盖，而非根据PRISMA方法进行详尽定量报告。提取的信息进行定性综合，关注植物来源、蛋白前体、肽序列或分子量组分、生产方法、实验模型、报告的生物活性、拟议作用机制和转化限制。证据强度根据实验验证水平进行解释，区分计算预测、体外测定、基于细胞的研究、动物实验和人体干预研究（如可用）。由于纳入文献在植物基质、肽制剂、分析方法和生物模型方面高度异质，未尝试定量综合或荟萃分析。

1.4. 分析状态和实验验证的分类
综述的材料根据其分析状态和实验验证阶段独立分类。分析状态分为粗水解物、分子量定义或色谱富集组分、纯化序列确认肽或化学合成肽。实验验证分类为V0（仅计算证据）、V1（无细胞生化或物理化学证据）、V2（细胞或离体证据）、V3（动物体内证据）、V4（人体观察或无对照证据）和V5（对照人体干预证据）。该类别表示所测试材料报告的最先进实验环境，并非对方法学质量或偏倚风险的正式评估。更高的类别不能弥补对照不足、肽组成不确定、样本量不足或缺乏剂量-反应分析。

2. 健康促进特性
植物源生物活性肽（PDBAPs）在计算、无细胞、细胞、动物以及较少频率的人体研究中被报道表现出广泛的生物活性。其功能特性受化学结构影响，包括氨基酸序列、电荷分布和疏水性。这些特性可能影响肽与酶、受体、膜和转录调控因子的相互作用，但机制推理的强度取决于实验模型和直接靶点结合证据的可获得性。第2.1至2.4节描述的证据不应被视为同等确立。分子对接和分子动力学模拟识别出合理的相互作用，但不证明直接结合、酶抑制、通路激活或生理功效。无细胞测定在定义条件下建立活性，但不建立胃肠稳定性或体内有效性。蛋白丰度、磷酸化或核转位的变化被描述为通路相关反应，除非通过直接结合、靶点抑制、敲低、敲除、拯救或类似实验确认了因果参与。

2.1. 抗氧化机制
植物源肽主要通过直接清除活性氧（ROS）发挥抗氧化作用，该机制受氨基酸组成强烈影响。这些肽可以中和羟基自由基（OH·）、超氧阴离子（O₂^?）、单线态氧和过氧化氢，从而在细胞水平限制氧化损伤。其提供电子或氢原子的能力取决于特定氨基酸残基的存在，这些残基能稳定自由基中间体。芳香族和疏水残基在植物蛋白水解物中含量丰富，在增强清除效率中发挥特别重要作用。例如，富含酪氨酸（Tyr）或色氨酸（Trp）的大豆源肽显示出显著的淬灭自由基能力，这在植物蛋白水解物的比较研究中一致报道。该活性的结构基础与单个氨基酸的电子和氢供给特性有关。芳香族残基如Tyr、苯丙氨酸（Phe）和Trp向活性自由基提供电子，并通过共振结构稳定中间体。疏水残基，包括亮氨酸（Leu）、缬氨酸（Val）、异亮氨酸（Ile）和脯氨酸（Pro），进一步支持电子转移过程并有助于高效自由基清除。额外的还原能力可能来自通过谷氨酰胺（Gln）部分脱酰胺形成谷氨酸（Glu），这引入了能够提供电子以中和活性物种的功能基团。半胱氨酸（Cys）残基的巯基也可能既作为电子供体又作为氢原子供体，拓宽了肽序列的抗氧化多功能性。总体而言，这些结构特征表明植物源肽的抗氧化潜力与氨基酸组成密切相关，这决定了它们通过直接清除自由基减轻氧化应激的能力。除了定性结构-活性关系，定量结构-活性关系（QSAR）模型和机器学习方法越来越多地应用于预测植物源肽的生物活性。这些计算方法整合了序列衍生描述符、物理化学性质、氨基酸组成、疏水性、电荷分布和结构特征，以在实验验证之前优先考虑候选肽。尽管随着更大肽数据集的可用性，预测性能不断提高，QSAR和机器学习模型仍然是假设生成工具，需要通过分析、生化和生物学实验进行验证。另一个重要途径是金属离子螯合，通过限制过渡金属催化的氧化还原循环来减少ROS形成。含有组氨酸（His）、半胱氨酸（Cys）、谷氨酸（Glu）或天冬氨酸（Asp）的肽可以结合Fe²⁺和Cu²⁺，从而抑制产生高活性羟基自由基的芬顿型反应。例如，亚麻籽源肽因其富含His的序列而表现出Fe²⁺螯合活性，米糠肽含有Cys和His残基，能结合Cu²⁺并减少铜介导的自由基生成。在鹰嘴豆蛋白水解物中，纯化的金属结合肽通过螯合促氧化金属离子抑制ROS形成，其螯合效率随His含量增加而增加。棉籽蛋白水解物也观察到类似结果，表现出强Fe²⁺螯合能力；其清除自由基活性与金属结合能力正相关。氨基酸分析还表明，这些棉籽源肽富含谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp），两者均可作为有效金属配体。总体而言，这些发现强调了His、Glu和Asp在减少金属催化的ROS生成和增强抗氧化潜力中的重要性。另一个机制涉及抑制脂质过氧化。疏水肽可以与脂质双层或乳液中的界面结合，拦截脂质自由基并终止过氧化链式反应。总结植物抗氧化应用进展的研究突出了肽介导保护在富含脂质系统中的相关性。在此背景下，玉米谷蛋白肽被报道可限制亚油酸过氧化，而向日葵蛋白水解物可减少乳化系统中的脂质氧化——这与许多植物肽描述的高疏水性驱动的抗氧化性能一致。植物源肽制剂也可能影响内源性抗氧化防御和细胞氧化还原稳态。几项研究报道了与Keap1/Nrf2相关信号一致的变化，包括Nrf2核积累和抗氧化酶表达或活性增加。对于向日葵籽肽PADVTPEEKPEV和米糠肽AFDEGPWPK，计算分析表明其与Keap1 Kelch结构域内的残基可能兼容。这些结果代表预测的相互作用模型，而非肽-Keap1结合的直接证据。当细胞或动物研究额外证明Nrf2相关反应时，这些发现支持通路关联；然而，确认直接靶点结合和Keap1-Nrf2复合物的因果破坏需要生化、生物物理或功能丧失验证。

2.2. 抗高血压活性
许多用于抗高血压潜力研究的植物源肽制剂已被评估其对血管紧张素转换酶（ACE）的抑制，ACE是一种锌依赖性二肽基羧肽酶，在肾素-血管紧张素系统（RAS）中发挥核心作用。RAS是调节血压、体液平衡和血管张力的关键激素级联。在该通路中，肾素裂解血管紧张素原形成血管紧张素I（Ang I），随后ACE水解Ang I生成血管紧张素II（Ang II），一种强效血管收缩剂。ACE还降解缓激肽，一种促进一氧化氮和前列环素释放的血管舒张肽。无细胞ACE抑制测定在指定实验条件下展示活性，但不独立证明体内血压降低。ACE抑制活性也已在从豆类（包括普通豆）获得的肽制剂中报道，尽管大多数现有证据来自体外酶学测定而非临床研究。一些序列定义的植物肽表现出竞争性ACE抑制动力学，而许多水解物和肽组分的抑制模式尚未确定。抑制活性受肽长度、电荷、疏水性以及C末端附近残基身份的影响；芳香族或疏水残基如Pro、Phe、Tyr和Trp常在活性序列中出现，尽管其存在不足以预测活性。人ACE与天然抑制肽复合物的结构研究已确定S1、S2和S1'亚位点是肽识别和结合的关键决定因素，为解释后续计算对接研究提供了实验结构框架。对序列如生姜中的VTYM和米糠中的YSK的分子对接研究提出了在ACE催化区域内部或附近的可能取向。此类模型表明计算兼容性，不应被解释为直接结合、催化位点占据或特定抑制机制的证据。在动物或人类中抗高血压作用的证据应单独考虑，因为它还取决于消化稳定性、活性代谢物、吸收、血管效应以及所施用制剂的组成。一些含PDBAP的制剂还可能关联抗氧化或内皮反应，但这些互补机制需要制剂特异性验证。尽管本综述聚焦于植物源生物活性肽，但值得注意的是，肾素-血管紧张素系统的调节也可通过不同机制作用的药物制剂实现。实验性制剂研究表明，金属络合可能改变替米沙坦的抗高血压特性，说明了靶向RAS的治疗策略的多样性。

2.3. 抗糖尿病潜力
植物源肽制剂已针对餐后血糖调节相关的几个靶点进行了研究。在肠道中，抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶可能减缓碳水化合物水解和葡萄糖释放，而DPP-IV抑制可能延长肠促胰岛素活性。这些无细胞测定在定义条件下识别抑制活性，但结果强烈依赖于酶来源、底物、测定形式、浓度范围和比较物，不应跨研究直接比较。抑制管腔碳水化合物消化酶代表一种潜在的局部机制，不一定需要全身吸收。相比之下，对胰岛素受体信号、GLUT4转位、外周胰岛素敏感性或GLP-1分泌的拟议效应需要更强的细胞、体内和暴露相关证据。来自大麻源制剂和发酵废弃咖啡渣的肽已使用酶测定和计算建模的组合进行研究。对于废弃咖啡渣源序列YGF和GMCC，在约0.42 mg/mL下报道了高百分比抑制；然而，解释需要测试材料的分析形式和纯度、酶来源、测定条件、阳性对照、剂量-反应关系以及IC₅₀值（如可用）。对接分析表明α-葡萄糖苷酶或α-淀粉酶催化区域附近的可能取向，但这些预测不建立直接结合或抑制机制。涉及IR/IRS-1/AKT通路、GLUT4或GLP-1的细胞变化因此被描述为通路相关观察，除非证明了因果靶点依赖性。总体而言，这些发现确定了进一步营养保健品研究的候选物，但尚未在2型糖尿病中建立临床疗效。

2.4. 免疫调节和抗癌作用
植物源肽序列已被研究其免疫调节活性，短基序如YG、YGG、GLF、TPRK、GVM、GFL、EAE和LLY被编录在BIOPEP-UWM数据库中。数据库注释和计算机蛋白水解有助于假设生成，但不建立肽在食品基质中的释放或免疫活性。食品级蛋白酶如菠萝蛋白酶和无花果蛋白酶可以从谷物和豆类蛋白（包括大米蛋白和米糠）中释放低分子量组分。在一项细胞研究中，大米源肽GBP1 (NSVFRALPVDVVANAYR) 与树突状细胞成熟、CD86和MHC II表达变化、细胞因子产生改变以及IL-4/IL-10水平增加相关。分子对接还提出可能与MHC-II结合区域兼容；该结果是计算预测，非直接MHC-II结合的证据。确认MHC-II依赖性机制需要直接结合测量和功能性阻断或功能丧失实验。总体而言，数据库挖掘、蛋白酶引导释放和选定的细胞水平观察支持进一步研究植物源免疫调节肽，但证据仍为制剂和模型特异性。一个突出的例子是lunasin，一种43残基肽，首先从大豆中分离，后来在小麦和大麦中检测到。Lunasin包含一个RGD基序和一个酸性C末端结构域，并已针对组蛋白乙酰化、细胞转化和实验性癌发生进行研究。这些活性已在生化、细胞和选定动物模型中评估，但完整口服lunasin、其消化产物和食品基质的作用仍是一个重要的转化问题。米糠肽制剂和纯化五肽EQRPR在几种癌细胞系测定中降低了活力或增殖。百分比抑制值应与肽纯度、浓度、暴露时间、测定形式、比较物、重复和IC₅₀值（如果报告）一起解释。类似地，核桃源肽CTLEW与选定细胞模型中活力降低和凋亡或自噬标志物相关。在测试条件下对一种非肿瘤细胞系较低的毒性可能表明差异细胞敏感性，但不足以建立一般肿瘤选择性或临床安全性。这些研究确定了进一步机制和体内研究的候选物；它们不证明在人中的癌症预防或治疗功效。

3. 植物源生物活性肽的替代来源
植物基蛋白源代表了一个广泛且仍未充分利用的生物活性肽（BAPs）储库。它们包括广泛栽培的作物以及常被忽视或丢弃的农业副产品。每个植物类群包含具有独特结构特征的蛋白质，使得能够释放具有不同生物功能的肽。因此，植物源蛋白为功能食品和营养保健品配方的发展提供了重要基础。下面讨论的示例包括序列确认肽、分子量定义组分和粗水解物。这些分析类别被单独识别，对复杂制剂观察到的活性归因于该制剂，而非自动归因于单个检测到的序列。

3.1. 豆类
豆类是最重要的非动物蛋白源之一，典型蛋白浓度范围为20%至40%。大豆属于此类。它通过促进胰腺β细胞增殖同时抑制糖脂毒性条件下的凋亡和去分化来恢复内源性胰岛素产生质量。长期Vglycin治疗还改善胰岛素敏感性，降低全身炎症标志物（IL-1β、IL-6），并增强代谢稳态。其他豆类，如鹰嘴豆（高达32.6%蛋白）和豌豆（高达30.9%蛋白），也是生物活性序列的重要储库。鹰嘴豆源肽通过细胞周期阻滞、caspase依赖性凋亡和p53上调抑制子宫内膜和乳腺癌细胞生长，表现出抗增殖活性。类似地，豌豆源肽激活Keap1/Nrf2通路以支持细胞抗氧化防御，并在胃肠消化过程中释放特定序列如ADLPGLK。羽扇豆源肽也被发现抑制HMG-CoA还原酶并增强LDL摄取，表明一种用于脂质调节的自然途径。大豆（Glycine max）仍然是最深入表征的基质，某些基因型含有高达44.4%的蛋白。这种高蛋白密度允许释放特殊序列如lunasin，一种由2S白蛋白基因（GM2S-1）编码的43个氨基酸的肽。Lunasin因其稳定性和生物利用度而受认可，可通过抑制组蛋白乙酰化调节表观遗传调控。该机制有助于抑制致癌细胞转化，同时具有抗氧化和抗炎活性。除了表观遗传调节，大豆源肽如Vglycin显示代谢调节作用。Vglycin已被证明通过激活胰岛素在1型和2型糖尿病动物模型中使空腹血糖正常化。

3.2. 谷物和假谷物
谷物和假谷物是丰富、经济可及且成本效益高的生物活性肽提取基质。尽管这些来源通常蛋白含量低于豆类，通常为6.0-23%，但其工业副产品对肽分离极具价值。例如，大米种子含有5.8-8.4%蛋白，而米糠（一种碾磨副产品）可用作三肽YSK的来源。该序列通过与酶活性口袋强相互作用作为强效ACE抑制剂。米糠肽还显示出对人结肠癌和乳腺癌细胞系80-84%的生长抑制。类似地，玉米通常含有9-11%蛋白。玉米蛋白粉和玉米醇溶蛋白是富含蛋白的玉米组分，已用于生成含肽水解物；特定序列水平效应仅在相应原始研究支持时报告。玉米肽制剂还在实验模型中减轻了乙醇诱导的肝损伤，肝细胞凋亡减少被提议为一种贡献机制。其他主要谷物，如小麦和燕麦，提供额外含肽制剂；小麦胚芽产生肽如KELPPSDADW，对A549肺癌细胞表现出细胞毒性活性，而燕麦源肽在临床研究中与剧烈离心运动后循环IL-6水平降低和肌肉酸痛减轻相关。假谷物，包括藜麦（11-19%蛋白）和苋菜（13.1-21.5%蛋白），因其天然无麸质特性而受到关注。在消化过程中，这些基质促进DPP-IV和α-葡萄糖苷酶抑制剂的释放，这些与2型糖尿病中的血糖调节相关。假谷物源肽还显示出体外化学预防特性。

3.3. 种子和坚果
油籽和坚果也可作为有价值的蛋白源，蛋白含量在椰子仁和奶蓟脱脂面粉中为2.27至51.85 g/100 g，在碧根果和弗吉尼亚花生中分别为7.50至21.56 g/100 g。亚麻籽粕含有肽如PFFWLHHT，通过占据其催化空腔抑制髓过氧化物酶（MPO）并减少炎症氧化剂产生。向日葵籽肽已被证明激活Keap1/Nrf2信号并增强内源性抗氧化反应。紫苏籽粕（通常在榨油后丢弃）含有疏水肽序列如ISPRILSYNLR，表现出强脂质自由基清除活性。蛋白质已被研究作为多功能肽制剂的潜在前体，但确切的序列水平声明需要相应原始研究直接支持。奇亚籽是另一个有前景的来源，含有释放能调节肾素-血管紧张素系统并抑制关键碳水化合物消化酶的肽的蛋白质。核桃肽显示出神经保护特性，包括增强神经母细胞瘤细胞的自噬和改善认知障碍模型中的记忆表现。辣木叶和种子提供具有免疫调节、抗菌和骨支持特性的多功能肽。其中，DPYLGK促进成骨细胞分化并帮助减少骨吸收。

3.4. 低价值植物和工业废物作为蛋白替代来源
升级利用农业工业副产品可能有助于循环生物经济策略，因为这些废弃物可能比植物可食用部分含有更高浓度的生物活性化合物。例如，马铃薯块茎含有约3%蛋白，而马铃薯皮（约占加工废物的40%）在干重基础上含有8.0-17.1%蛋白。这些皮富含patatin，可水解成抗炎和心脏保护肽。马铃薯蛋白源肽也可通过马铃薯块茎不同部分的内源性蛋白水解活性生成，产生具有可测量ACE抑制活性的制剂。类似地，每年产生的约600万吨废弃咖啡渣（SCG）已被研究作为发酵底物，产生如YGF和GMCC的肽，这些肽显示出超过89%的α-葡萄糖苷酶活性抑制。农业和食品加工副产品的使用可能扩大可用于肽发现和价值化的底物范围。马铃薯皮不仅富含patatin，还含有蛋白酶抑制剂，可在临床前模型中释放具有抗炎和心脏保护特性的肽。西兰花茎（通常被视为低价值残渣）含有能产生生物活性肽如KSVLLKF的蛋白质，该肽刺激角质形成细胞增殖并支持伤口愈合。发酵的废弃咖啡渣提供肽如YGF和GMCC，表现出超过89%的α-葡萄糖苷酶活性抑制，与早期关于SCG源肽的发现一致。其他未充分利用的生物质包括番茄加工废弃物，其产生抗氧化肽，可保护DNA免受羟基自由基诱导的损伤，以及海洋藻类物种如Gracilariopsis lemaneiformis和Ulva sp.，提供ACE抑制和清除自由基的肽。总体而言，这些低价值植物材料和工业副产品可能提供潜在有价值的底物，但需验证回收率、安全性、环境性能、下游纯化要求和经济可行性。净环境性能取决于蛋白回收率、酶和能量需求、水消耗、压力或温度要求、稳定化、运输、纯化、废水产生和污染物控制。因此，在描述过程为绿色、低成本或工业可持续之前，需要进行生命周期评估、技术经济分析或中试规模比较。

4. 肽的生产、分级分离、鉴定和验证
生物活性肽（BAPs）从母体蛋白中的释放对其生物活性至关重要，因为这些序列在完整蛋白结构中保持非活性。释放方法强烈影响分子大小、序列组成和功能特性。尽管酶解和微生物发酵传统上主导了肽生产，新兴绿色技术的整合提高了过程效率和肽产量。在实践中，肽开发是一个多步骤工作流程，可能包括原料稳定化、蛋白提取、肽释放、分级分离、纯化、LC-MS/MS鉴定、数据库搜索或从头测序、合成确认、纯度评估和生物学重新验证。作用于不同阶段的技术不应被视为功能等效。

4.1. 蛋白回收和预处理
肽生产通常始于母体蛋白的回收或富集。操作可能包括研磨、稳定化、脱脂、水或碱提取、等电沉淀、膜浓缩和干燥。这些条件影响蛋白产量、变性、溶解度、酚类化合物或污染物的共提取以及后续对蛋白水解的敏感性。超声和高压通常被视为预处理或过程强化技术，因为它们可能破坏植物结构或改变蛋白构象，而不一定切割肽键。

4.2. 酶解
酶解是实验室和工业相关过程中最广泛使用的BAPs生产方法，因其特异性、温和加工条件以及避免强化学水解试剂。蛋白酶选择性切割肽键，降低致敏性，并改善所得水解物的营养特性。酶的选择至关重要，因为不同蛋白酶识别不同的切割位点。广谱丝氨酸内肽酶如alcalase经常应用于植物蛋白，包括小麦、玉米和大豆，因其高催化效率。植物源半胱氨酸蛋白酶如木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶也被广泛使用，因为它们释放具有显著抗氧化和抗高血压活性的小肽。为使肽谱多样化，许多研究应用顺序水解，即用两种或多种酶同时或顺序处理蛋白质。这种方法通常产生更小的肽片段，具有增强的多功能特性。所得肽谱取决于母体蛋白、酶特异性、酶与底物比、pH、温度、反应时间、水解程度和酶失活方法。仅酶处理不建立特定肽的存在或活性；序列鉴定和独立验证对于序列级归因是必需的。

4.3. 微生物发酵
微生物发酵通过利用物种和菌株依赖性的蛋白水解系统提供了一种潜在经济的肽生成途径。这些系统可能包括胞外酶、细胞包膜相关的蛋白酶和肽酶、转运组分和胞内肽酶；它们的组织和特异性在细菌和真菌间不同。发酵可能同时改变抗营养因子、致敏性、酸度、风味和微生物安全性。乳酸菌，包括植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）和短乳杆菌（Levilactobacillus brevis），常被研究用于发酵豆类和谷物。发酵可能减少某些制剂中的苦味，但效果取决于菌株、底物、发酵条件和后续加工。混合培养发酵可能比单一菌株系统产生更广泛的肽谱，因为互补的蛋白水解活性。

4.4. 工艺辅助技术
为了改善蛋白提取、酶可及性或水解效率，几种物理技术已被纳入肽生产工作流程。这些处理辅助特定过程阶段，不应被视为等同于酶或微生物肽键切割。超声辅助提取（UAE）应用声空化力破坏细胞壁并改变蛋白三级结构，这可以改善蛋白提取或暴露后续酶解的切割位点。该过程使用高频声波（>16 kHz），人耳不可检测。UAE增强酶-底物相互作用，并可在优化条件下减少提取或水解时间。它已被用于增加亚麻籽和大豆粕中的抗氧化肽产量。高压（HHP）将样品暴露于100-1000 MPa的压力下，促进蛋白去折叠和结构