《Food Bioscience》：Unlocking the potential of defatted Antarctic krill meal for producing xanthine oxidase inhibitory peptides through high hydrostatic pressure-assisted enzymatic hydrolysis
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摘要本研究调查了高压处理（HHP）预处理对脱脂南极磷虾粉制备及其黄嘌呤氧化酶（XOD）抑制活性肽的影响，并鉴定了新型 XOD 抑制肽。在优化条件下（280 MPa, 4.20 h, 3800 U/g），HHP 预处理将肽的产率从 75.31%（对照组）提高至 91.25%，这
摘要
本研究调查了高压处理（HHP）预处理对脱脂南极磷虾粉制备及其黄嘌呤氧化酶（XOD）抑制活性肽的影响，并鉴定了新型 XOD 抑制肽。在优化条件下（280 MPa, 4.20 h, 3800 U/g），HHP 预处理将肽的产率从 75.31%（对照组）提高至 91.25%，这主要归因于磷虾粉颗粒尺寸的减小和孔隙率的增加，以及蛋白质水溶性、表面疏水性和展开结构的改善。HHP 还显著增强了水解物的 XOD 抑制活性，HHP 辅助组的 IC50 仅为对照组的 57.86%，这是由于释放了更多低分子量的生物活性肽。在 1595 种鉴定的肽中，计算机筛选、分子对接和体外验证鉴定出谷氨酸 - 亮氨酸 - 苯丙氨酸（ELF）为最强抑制剂（IC50=7.58 mg/mL）。对接模拟显示，ELF 通过盐桥、氢键、碳氢键和烷基相互作用与 XOD 关键残基（Arg912, Ser1080, Ser1082, Gln1194 和 Cys150）结合。总之，HHP 是改善脱脂磷虾粉水解效率和肽生物活性的有效策略，所得肽类代表了开发针对高尿酸血症的功能性食品的潜在候选物。
引言
高尿酸血症（HUA）是一种由于尿酸排泄不足或产生过多引起的代谢紊乱（Du 等，2024 年）。长期 HUA 可能诱发高脂血症、高血压、II 型糖尿病和心血管疾病（Dong 等，2023 年；Liu 等，2025 年）。黄嘌呤氧化酶（XOD）是尿酸代谢中的关键酶，催化次黄嘌呤和黄嘌呤转化为尿酸（MJ 等，2023 年）。过量的 XOD 活性导致体内尿酸盐沉积（Li 等，2023 年），而 XOD 抑制剂可抑制尿酸合成。已开发了几种药物（如别嘌醇、非布司他）作为 XOD 抑制剂（Sun 等，2024 年）。尽管这些药物在降低尿酸水平方面有效，但它们往往引起显著的毒性副作用，包括过敏反应、肾毒性和肝损伤（Bai 等，2023 年；Toledo-Ibelles 等，2021 年），这极大地限制了它们的临床应用。因此，从天然产物中筛选新型、安全、疗效更高且副作用更少的降尿酸制剂具有重要的现实意义。
南极磷虾（Euphausia superba）是南大洋生态系统的关键物种。其巨大的生物量估计为 65 亿至 100 亿吨，为开发和利用提供了巨大潜力（Shao 等，2023 年）。蛋白质占南极磷虾干重的 60%-65%，包含人体营养所需的所有必需氨基酸，必需氨基酸占总氨基酸的 20% 以上，氨基酸评分为 0.85-1.00（Tang 等，2024 年）。它特别富含谷氨酸、赖氨酸等氨基酸，有效弥补了谷物饮食中赖氨酸的缺乏，可被视为人类的真正“后备食物来源”。然而，长期以来，全球磷虾资源的利用主要集中在磷虾油等脂质产品的开发上。作为磷虾油提取的主要副产物，脱脂磷虾粉的利用率仍然很低，导致优质蛋白质资源的浪费（Gao 等，2024 年；Kaur 等，2022 年）。
南极磷虾蛋白含有许多生物活性氨基酸序列，使其成为开发功能肽的理想原料（Liu 等，2025 年）。近年来，通过酶解制备的南极磷虾肽（AKPs）逐渐成为研究热点，为磷虾蛋白的全面和高值化利用提供了新途径。迄今为止，AKPs 的各种生物活性，如抗高血压、抗氧化和抗菌作用已被广泛报道，但关于其降尿酸活性的研究仍然相对稀缺（Tang 等，2024 年）。
目前，AKPs 的制备主要依赖于脱脂磷虾粉的酶解（Liu 等，2025 年）。然而，磷虾油提取（上游工艺）通常涉及乙醇和加热，这会诱导脱脂磷虾粉中蛋白质的变性和疏水聚集（Huang 等，2024 年）。此外，脱脂粉中的几丁质等成分会产生屏蔽和干扰作用（Zou 等，2024 年）。在常规酶解过程中，蛋白酶只能作用于颗粒表面，导致水解效率低且生物活性肽产率低（Vorob'ev 等，2025 年）。高压处理（HHP）技术是一种新型非热加工技术，具有加工条件温和、能耗低和对食品营养破坏小等优点（Wang 等，2024 年）。以往的研究报道表明，HHP 可以破坏细胞结构，促进细胞内物质的释放（Bojorges 等，2023 年；Teles 等，2021 年）。此外，发现它可以改变蛋白质的空间构象，导致结构部分松散，从而暴露更多的蛋白酶切割位点（Wang 等，2022 年；Opazo-Navarrete 等，2026 年）。因此，将 HHP 与酶解相结合有望显著提高 AKPs 的制备效率并增强其生物活性。然而，现有的 HHP 辅助酶解研究大多是在纯化蛋白质上进行的。HHP 对结构更复杂、成分更多的脱脂磷虾粉是否产生有利的水解增强效应仍有待系统研究。此外，HHP 提高肽制备效率的机制很少被研究。
因此，本研究的目的是（I）调查 HHP 对以脱脂南极磷虾粉为原料制备肽的促进作用并精细优化工艺参数，（II）探索 HHP 增强磷虾肽制备的机制，（III）系统评估所得水解物的 XOD 抑制活性，（IV）鉴定、筛选和验证具有突出活性的 XOD 抑制肽。
章节片段
材料、试剂与化学品
脱脂南极磷虾粉由江苏阳光生物科技有限公司（中国江苏）提供，并于 2026 年 1 月获得。碱性蛋白酶购自河南万邦化学科技有限公司（中国河南）。胰蛋白酶、风味酶、ANS-Na、牛血清白蛋白、溴化钾（KBr）和考马斯亮蓝 G250 购自上海麦克林生化科技有限公司（上海，中国）。n-己烷购自成都科隆化学有限公司（四川，
单因素实验
肽产率是反映肽制备效率的重要指标。肽产率随 HHP 压力、酶解时间和酶用的变化趋势如图 1 所示。所有三个因素均显著影响肽产率。肽产率最初随 HHP 压力的增加而增加，在 300 MPa 时达到最大值 75.46%，然后持续下降。Zhao 等人（2017）和 Zhu 等人（2025）也观察到了类似的趋势，在
结论
在本研究中，发现高压处理（HHP）预处理可显著增加源自脱脂南极磷虾粉的肽产率。在最佳条件下（HHP 压力 280 MPa，酶解时间 4.20 h，酶用量 3800 U/g），HHP 辅助酶解组的肽产率达到 91.25%，是对照组（75.31%）的 1.21 倍。肽产率的提高主要归因于 HHP 诱导的减少
CRediT 作者贡献声明
陈凯：写作 – 审阅与编辑，写作 – 初稿，方法论，调查，概念化。王刚：写作 – 初稿，方法论，调查。胡刚亮：项目管理，资金获取。何泽宇：软件，方法论，调查。李晓莉：写作 – 审阅与编辑，形式分析，概念化。吴志跃：写作 – 审阅与编辑，可视化，方法论。萧功年：写作 – 审阅与编辑，项目管理，资金
未引用参考文献
陈等，2022 年；何等，2019 年；李等，2025 年；李等，2025 年；刘等，2025 年；Vorob'ev，2025 年；王等，2022 年。
利益冲突声明
作者声明，他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文报告的工作。
致谢
作者感谢 杭州重点科研计划（合同编号：2025SZD2A13）、浙江省重点科技项目（合同编号：2026C02A3009）、浙江省重点科技项目（合同编号：2023C02042）、浙江理工大学引进人才科研启动项目（合同编号：F701103P07）的支持。
陈凯 | 王刚 | 何泽宇 | 胡刚亮 | 吴志跃 | 李晓莉 | 方若思 | 萧功年
浙江大学生物系统工程与食品科学学院，中国浙江杭州 310058
