综述：水生生物活性肽：分子机制、消化归宿与精准营养

《Food Chemistry》：Aquatic-derived bioactive peptides: molecular mechanisms, digestive fate, and precision nutrition

　　

- 揭示了水产来源生物活性肽的结构-功能关系
- 整合了消化命运、生物利用度与微生物组相互作用
- 阐明了将肽与健康结局联系起来的潜在肠-器官通路
- 评估了改善肽稳定性和生物利用度的递送策略
- 概述了向精准肽营养转化的挑战

**引言**

对可持续营养的日益重视以及全球向蓝色食物体系的转型，加大了对水产来源肽（ADPs）的科学关注（Golden等，2021）。鱼类、软体动物、甲壳类动物和藻类等海洋与淡水生物代表了自然界中最丰富的蛋白质资源之一，其未被充分利用的副产物中含有多种蛋白质，可通过酶处理或胃肠消化产生强效的生物活性肽。ADPs的物理化学和生物学特性因源蛋白组成、肽序列、分子大小和处理条件不同而有很大差异，而非仅取决于水产来源本身。某些水产原料，尤其是富含胶原蛋白的鱼皮、鱼鳞和鱼骨，可以产生富含甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸等残基的肽；然而，这些结构特征并非水产蛋白所独有。尽管如此，ADPs在食品科学和营养学领域日益受到关注，因为实验研究报告了其具有抗氧化、血管紧张素转换酶抑制、抗菌和免疫调节活性（Cui等，2025）。

从可持续性角度来看，对包括皮、骨和内脏等未被充分利用的水产副产物的增值利用，为提高资源利用率和减少废弃物流提供了机遇（Yuan等，2024）。然而，副产物的利用本身并不一定意味着比陆地肽生产具有更低的环境影响。ADP生产可能涉及蛋白质提取、酶水解、膜分离或色谱分离、浓缩、干燥和制剂，所有这些过程都需要不同数量的水、能源、酶和其他加工资源。鱼类蛋白水解物生产的全生命周期评估已确定能源使用，特别是在加工和干燥过程中，是环境影响的重要贡献因素，总体结果还受到原料分配、生产规模和能源来源的影响（Almeida等，2026；Bashiri等，2024）。因此，比较全生命周期评估可能为评估水产来源和陆地来源肽生产之间的环境权衡提供更为平衡的基础。

在过去十年中，该领域的研究经历了概念转变，从经验性活性筛选发展为更具机制导向、多尺度的研究。早期研究主要关注体外抗氧化或血管紧张素转换酶（ACE）抑制测定（Baraiya等，2025），而液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）肽组学的发展改进了序列水平的表征，多组学方法提供了互补的生物学背景。分子对接、量子化学建模和机器学习进一步提供了探索潜在结构-靶点关系的预测工具（Kanaujia等，2025）。这些方法共同帮助识别了序列排列、疏水性模式、电子特性与所报告的抗氧化、酶抑制、矿物结合和受体相关活性之间的关联，但在得出机制性结论之前，计算预测需要实验验证。与此同时，消化模型和转运研究为肽的生物转化和上皮转运提供了证据，尽管许多ADPs的系统吸收、代谢命运和组织分布仍未得到充分表征。所选肽在消化后仍保持活性或被转化为活性片段的观察，进一步强调了在生理相关语境中评估功能的重要性。

最近研究中出现的一个重要视角是，ADPs可能通过多器官通讯网络而非孤立的生化相互作用来影响系统性生理反应。肠道可能作为一个中心界面，在此肽与上皮、免疫、肠内分泌和微生物过程相互作用，提供了一条潜在的途径，使局部肠道效应能够与远处器官的反应联系起来。临床前研究报告称，某些ADPs可以改变肠道微生物组成及相关宿主反应（Han等，2020），这些发现促使了对涉及短链脂肪酸（SCFAs）产生、胆汁酸代谢、迷走神经通路和炎症介质的潜在肠-脑和肠-肝相互作用的研究。这种系统水平的视角为解释将ADPs与认知、代谢和肝脏结局联系起来的临床前证据提供了有用的框架。重要的是，这种器官间轴框架可能有助于将分子生物活性与整体生理联系起来，并为未来的精准营养研究提供信息。然而，支持这些通路的大多数机制证据仍来自体外和动物研究，在人体中的直接因果验证仍然有限。

同时，递送系统的技术进步扩大了ADPs在食品和健康产品中的实际应用。从微胶囊化和纳米乳剂到水凝胶、多层乳剂和靶向释放载体的包封策略，增强了肽对氧化、热降解和胃肠酶的稳定性。这些系统可以调节释放动力学并改善吸收效率，从而解决转化实施中的关键障碍（Qin等，2026）。尽管取得了重大进展，仍存在若干挑战。水解产生的肽混合物的复杂性使结构阐明和机制归因变得复杂，许多报告的活性仍缺乏体内的因果验证。此外，体外测定在生理学上的直接相关性仍不确定，肽的消化稳定性、细胞转运、代谢转化和组织分布尚未完全阐明。目前大多数研究依赖于短期动物模型，来自长期饮食干预或人体试验的证据有限（Shi等，2024）。在此背景下，本综述从机制和系统的角度整合了ADPs的最新进展，重点强调构效关系（SAR）、消化命运和多器官调节轴。讨论了新兴递送策略和转化挑战，以支持精准营养应用的发展。本文呈现了关于水产来源生物活性肽最新进展的叙述性综述。Web of Science、Scopus和PubMed的检索日期为2026年9月8日，检索了2020年至2026年发表的英文研究。检索策略将水产来源生物活性肽相关术语与描述构效关系、胃肠消化和生物利用度、肠道微生物和肠-器官轴、递送系统和精准营养的术语结合，使用布尔运算符（AND/OR）。在去除重复项后，对标题和摘要进行筛选以确定其与综述范围的相关性，随后对潜在相关研究进行全文评估。当研究提供有关肽结构、消化命运、吸收、生物学活性、机制证据或递送性能的信息时，被视为相关；而在此主题范围之外或缺乏足够相关信息的研究则不再进一步考虑。表中展示的研究被选以说明相应部分讨论的主要主题，并提供足够的实验信息以供比较。由于本文是叙述性综述，研究选择并非系统性的，因此可能存在选择偏倚。所纳入的文献按照主题综合，而非根据正式的系统综述或荟萃分析方案。

**章节摘要**

**制备与表征：从酶解释放到组学引导的肽挖掘**

ADPs的制备已从经验性蛋白质水解发展为日益精确、机制驱动和数据集成的生物加工。水产蛋白质来源具有高度的异质性，其组成特征强烈取决于物种和组织类型。例如，富含胶原蛋白的材料如鱼皮、鱼鳞和鱼骨含有高比例的甘氨酸和亚氨基酸，这影响后续的水解和肽谱。值得注意的是

**水产来源肽的构效关系：生物活性的分子决定因素**

ADPs的生物活性受多种结构特征影响，包括氨基酸组成、序列上下文、分子大小、空间构象、电荷分布和功能残基的可及性。支持这些构效关系的证据在不同实验方法中的强度各异。序列-活性关联和计算工具，如分子对接和分子动力学模拟，可以帮助识别候选结构

**多器官轴中生物活性的机制基础**

ADPs的生物学效应传统上归因于其直接的抗氧化、ACE抑制、抗炎或金属螯合特性。然而，来自多组学分析、肠道转运研究、神经内分泌分析组和微生物组研究的累积证据表明，某些ADPs可能在这些孤立的生化活性之外影响更广泛的生理反应。ADPs并非仅作为孤立的生化试剂发挥作用，而是可能相互作用

**水产来源肽的消化命运、吸收途径、生物转化和系统性生物利用度**

如上所述，ADPs的生理学相关性从根本上取决于其存活胃肠消化的能力、到达靶组织的能力以及以生物活性形式与生物系统相互作用的能力。因此，应结合消化转化、上皮转运以及随后在体循环中的可用性来考虑摄入肽的生物学相关形式。ADPs进入胃肠道后，经历序贯

**先进递送系统和食品级应用：迈向控释、增强稳定性和精准营养**

ADPs在功能食品和营养干预中的实际应用不仅取决于其内在生物活性，还取决于其在加工、储存和胃肠转运过程中的稳定性（Wang, Guo等，2025）。肽本质上易受氧化、酶降解、结构解折叠以及苦味或异味等感官挑战的影响，所有这些因素都可能损害其生物活性和消费者接受度。因此，

**AI驱动的发现、分子设计、个性化和监管考量**

尽管对ADPs及其生理学相关性的理解取得了重大进展，但该领域面临必须解决的重大科学、技术和转化挑战，才能使这些分子被完全整合到精准营养和循证饮食治疗中。现有知识碎片化地分布在生物化学、微生物学、生理学和材料科学领域，缺乏能够将分子

**原创性声明**

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**版权**

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**CRediT作者贡献声明**

Bo Zheng：初稿撰写、监督、项目管理、数据整理、概念构思。Yihan Hu：初稿撰写、调查研究、正式分析、数据整理。Guo Saiqin：软件、方法论。Bin Zheng：软件、方法论、调查研究。Xingwei Xiang：审阅与编辑、可视化、软件、资助获取。

**伦理声明**

本手稿是一篇综述文章，不涉及涉及人类参与者或动物的新实验。因此，不需要伦理批准。

**作者声明**

所有列出的作者都对综述的概念构思、文献分析、解释和撰写作出了重大贡献。所有作者已审阅并批准手稿的最终版本，并同意提交至Food Chemistry。

**利益冲突声明**

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能对本论文中报告的工作产生影响。

**致谢**

本研究获得国家自然科学基金（32472331）、浙江省重点研发计划（2025C04023, 2025C01099）和浙江省高校基础研究基金（RF-B2025006）的资金支持。

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