黄酒中多肽的研究进展

2021-03-06 00:20罗浩怡张雅琦陈煜倩李慧玲白卫东刘晓艳
现代食品 2021年2期
关键词:黄酒酿造多肽

◎ 罗浩怡,曾 林,张雅琦,陈煜倩,李慧玲,白卫东,2,刘晓艳,2

(1.仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东 广州 510225;2.现代农业工程创新研究院,广东 广州 510225)

黄酒是我国古老的酒种之一,与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。传统的黄酒以谷物、酒曲等为酿造材料,经过数道工序如蒸煮、拌曲、落缸、主发酵和后发酵、压榨、煎酒等酿制而成。黄酒不仅香醇味美,而且富含多种天然植物性的维生素、蛋白质、氨基酸以及对人的肝和肾等有益的多种天然矿物质和微量元素,因此一直享有“液体蛋糕”的称号。

目前,由于人们对健康饮食的追求,黄酒作为一种保健型酒,它的养生保健功能越来越受到重视。作为一种黄酒里重要的功能性成分,多肽不仅具有抗氧化、抗癌等功能,还可以降血压、降血脂、降胆固醇。本文对黄酒中多肽的分离提纯和功效的研究进展进行综述,旨在梳理黄酒多肽当前的研究现状,进一步推动黄酒产业的发展。

1 黄酒中多肽的简介

多肽具有促进钙吸收、降血压、降胆固醇、镇静神经、免疫调节、抗氧化、清除自由基和抗癌等功能。研究表明,黄酒中含有丰富的蛋白质、多肽以及氨基酸,其中,黄酒加饭酒的蛋白质含量达16 g·L-1,是啤酒的4倍,氨基酸含量可以达到13 g·L-1左右,约是普通啤酒的7倍,比白酒的氨基酸含量多2倍[1]。黄酒中的蛋白质经过微生物酶的降解后,绝大部分都是以肽、氨基酸的形式存在的,极其容易为人体吸收利用。孟中法等对黄酒中游离氨基酸以及经过水解后的氨基酸进行测定,用水解后氨基酸含量减去游离氨基酸含量,粗略对黄酒中的肽含量进行估算,发现黄酒中肽含量可以高达13 mg·mL-1,这是其他类型的酒不可比拟的[2]。

黄酒中的多肽大部分是在黄酒的酿造过程中产生的。在黄酒酿造过程中会使用到的酒曲,尤其是麦曲,是在破碎的小麦粒上,通过培养繁殖微生物而制成的产用黄酒生的糖化剂和发酵剂,不仅用于黄酒发酵生产,还可以为黄酒酿造提供丰富的蛋白酶类,而这些酶类可以分解原料中的蛋白质生成多肽。张晶等通过实验得出麦曲的添加量与不同发酵样品中游离氨基酸总量呈正相关[3]。这说明了麦曲添加对氨基酸含量影响显著,进一步说明对多肽物质的产生有一定影响。由此可见,黄酒酿造中麦曲的用量,可以直接影响黄酒的质量和产量,而且对黄酒的风味以及其保健功能起着至关重要的作用。

黄酒酿造过程中使用的红曲对其中多肽的含量也有影响。左楠楠研究发现,红曲中的微生物能产蛋白酶,可将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸,为微生物生长提供营养物质[4]。

近年来,随着肽的生理功能不断被发现,高肽含量的黄酒酿造也成为研究的热点。蔡君等采用了酶法活性多肽生物发酵工艺酿造新型生物多肽黄酒[5]。在前发酵开始后第50 h段添加2.0 mg·mL-1浓度的玉米肽,可以使发酵周期缩短两天,有助于促进菌体生长,同时可以提高发酵液中酒精含量以及总糖利用率。后发酵时期添加玉米肽,这让玉米肽成为新型生物黄酒的主要活性成分之一,同时使发酵后的黄酒肽含量可达4.0 g·L-1以上,强化了黄酒保健和养生的功能。添加玉米肽不仅可以提高多肽黄酒的酿造效率,而且大大提高了黄酒的品质。赵文红等发明公开了一种多肽客家黄酒酿造方法,主要加入水解植物蛋白粉或是麸皮酶解液进行黄酒后发酵,这种酿造方法原料成本低廉,制备工艺也很简单,更重要的是得到的黄酒的多肽含量更高,高达13.22 g·L-1[6]。

2 黄酒中多肽的分离提纯

目前,对黄酒中多肽的分离提纯等方面的研究还不是很多,但也有学者对此进行了研究实验。曹龙辉用高效液相凝胶色谱法对大孔树脂分离纯化的抗氧化肽分子量进行分析,凝胶过滤层析从大孔树脂纯化物中分离出了4个组分,分别标为1、2、3、4。其中发现,组分1的分子量最大,为1 054.39 U,组分2、3、4的分子量较为接近,分别为481.7 U、389.94 U、125 U。而4个组分中,组分1的抗氧化能力最强,其次分别为组分3、组分2、组分4。组分1的抗氧化能力最强,其对ABTS+自由基和DPPH自由基的清除率分别为67.45%±0.17%和56.47%±0.46%,实验反映了广东客家黄酒的抗氧化能力。实验对大孔树脂分离纯化抗氧化肽的条件进行了进一步的改良优化,确定了其分离纯化最佳的工艺条件为:黄酒上样液质量浓度3 mg·mL-1,而上样液的pH值为6.0,洗脱剂采用75%的乙醇,黄酒上样流速和解吸流速均为1.5 BV·h-1[7]。

王正元先对黄酒进行超滤分析,然后将黄酒浓缩进行大孔树脂吸附,并且用不同体积分数的乙醇(25%、50%、75%和100%)进行洗脱,根据出峰时间的不同将肽类物质大体分为极性不同的4个部分,且4个组分的极性逐渐减少。同时用反相高效液相色谱对75%乙醇洗脱组分的峰2进行分离,在一定条件下,一共分离收集到了10种组分,其中,峰p6的氨基酸序列为四肽CGSP(Cys-Gly-Ser-Pro)[8]。

3 黄酒中多肽的功效

3.1 抗氧化抗衰老功效

有研究表明,预防大部分疾病最重要的步骤为抗氧化。这是因为自由基和氧化剂将细胞和组织分解从而影响了代谢功能。谷胱甘肽在人体内有着重要生理功能,而谷胱甘肽过氧化酶是一种含硒酶,能够消除自由基的危害,从而达到抗氧化抗衰老的效果。有研究表明,黄酒中具有的抗氧化活性物质就是多肽等物质。孟如杰发现了多肽对于黄酒的抗氧化性起到了举足轻重的作用,实验通过对氨基酸的组成分析,发现了黄酒中具抗氧化活性的多肽一般富含精氨酸、亮氨酸、赖氨酸等氨基酸[1]。曹龙辉等对黄酒多肽进行抗氧化性实验,首先黄酒多肽先经过分离纯化,然后再进行体外抗氧化实验,实验表明其对ABTS+自由基和DPPH自由基均具有较强的清除能力,IC50值用量分别为(20.94 0.018)mL。这充分说明黄酒是具有良好抗氧化生理功效,多肽起到了不可或缺的作用[7]。黄酒的主要原料为大米,大米中也含有多肽,且抗衰老作用效果很明显。李火云等研究了大米多肽对羟自由基、超氧阴离子自由基及DPPH自由基的清除效果,结果表明了大米多肽在质量浓度为0.25 g·L-1时,对选取的3种自由基具有清除效果,在质量浓度为4.0 g·L-1时,对羟自由基、超氧阴离子自由基及DPPH自由基的清除率分别为81%、85%、94%,与同浓度BHT(2,6-二叔丁基对甲酚)的清除效果相当。人体功效评价试验表明:如果将其添加在化妆品基质中,添加质量比为4.0 g·kg-1,连续使用一个月或以上,可以明显使脸部的皱纹减少,这表现了其具有抗皮肤衰老功效[9]。同样的,黄酒中的多肽也同样有这一功效。

3.2 降血压血脂、降胆固醇

高血压一直都被认为是心血管疾病发病的主要危险因素。而黄酒具有扩张血管,降低血压胆固醇的作用,主要起这一作用的是黄酒中的活性肽。张蓉真等在福建老酒中,分离纯化出具有很强的血管紧张素转换酶(ACE)抑制活性的肽。经过研究鉴定,发现其活性相当于从日本清酒中分离最强活性肽的抑制活性,并且远远超过了葡萄酒[10]。戴军等通过基体辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱联用对黄酒中的活性肽进行分析,鉴定出了黄酒中含有4种血管紧张素转换酶活性抑制肽[11]。

研究表明,多肽有着降血压作用。抗高血压肽,亦可称作血管紧张素转化酶抑制肽(Angiotensin-I converting enzyme inhibitory peptides,ACEIPs),是一类能降低人体血压的一类生物活性肽的总称。抗高血压肽与ACE(一种含锌的二肽梭酶)的亲和力比血管紧张素(IC AngiotensinI,Ang I)或BK更强,阻碍ACE催化水解Ang I成为血管紧张素(II C AngII),同时阻碍催化水解BK成为失活片段,从而起到降低血压的作用。可见,黄酒中活性肽能够起到降血压血脂以及降胆固醇的作用。

3.3 免疫调节以及代谢功能

黄酒中含有的谷胱甘肽在人体内有着重要生理功能。俞剑燊等通过研究发现,保健黄酒中对酒精性肝损伤起保护作用的主要成分是谷胱甘肽[12]。当人体摄入的食物中含有有毒物质的时候,在肝脏中的谷胱甘肽能和有毒物质结合,从而达到解毒的效果,起到了自身调节免疫作用。饮用黄酒对消化不良、手足麻木、风湿性关节炎等病症有着显著的疗效。倪赞通过小鼠活体实验,研究黄酒对于小鼠免疫功能的影响,结果表明,黄酒可以提高小鼠的脾指数,同时可促进小鼠抗体生成细胞的形成,从而提高小鼠的免疫功能和其自身非特异性免疫[13]。

冯瑞雪等以黄酒为原料,通过大孔树脂吸附、凝胶色谱等方法多级分离纯化黄酒中活性肽组分,探究了各级分离肽组分对小鼠巨噬细胞RAW264.7免疫调节作用的影响。研究结果表明,黄酒多肽能显著抑制LPS诱导的RAW264.7分泌NO,对LPS刺激的RAW264.7细胞炎症有着保护作用,促使巨噬细胞发挥免疫作用[14]。可见多肽有着提高人体免疫功能的作用。

3.4 抗疲劳作用

王璟等研究黄酒对正常小鼠抗疲劳能力的影响,实验研究结果发现,黄酒有着提高小鼠抗疲劳能力的作用。实验中对小鼠灌胃给予双蒸水、不同剂量的黄酒,在小鼠游泳后检测其肝糖原(HG)、尿素氮(BUN)和血乳酸(BLA)含量变化,结果为黄酒能显著提高小鼠体内HG的含量(P<0.01),而增加运动后小鼠BLA增长率(P<0.05)和BUN的廓清率(P<0.05)。结果说明黄酒能增加BLA的清除速率,黄酒对长时间运动后BUN含量的升高具有抑制作用,可增加机体的抗疲劳能力[15]。

4 结语

目前,我国市面上销售的黄酒以中低档黄酒为主,相比较于葡萄酒中的拉菲及白酒中的五粮液、茅台,价格偏低而且缺乏品牌知名度,在高档酒类市场中缺乏竞争力。想要提高黄酒在市场上的竞争力,可以从黄酒浓厚的历史文化底蕴,丰富的营养成分和保健功能入手。

黄酒的发展较为缓慢,其重要原因是我国对黄酒的保健功能研究成效尚浅。虽然在古代,就有着以黄酒入药的例子,例如,《本草纲目》中记载了69种可以治疗疾病的药酒,都是由黄酒所制成,但现在黄酒保健功能缺乏实验和相关资料的支持,相比于有着系统的研究体系的葡萄酒和清酒有所不足。因此,利用现代生物技术以及高新仪器技术,进一步研究我国黄酒中的多肽等营养成分和保健功能,对开发保健黄酒,推动我国黄酒产业有着进一步发展,具有十分重要的意义。

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