稻米是人类主要的粮食作物之一。美国农业部数据显示，世界上近50％人口以稻米为主食。2005年世界大米产量为4．06亿吨，而同期中国大米产量1．27亿吨左右，约占世界总产量的31％，居世界首位。美国和日本是目前世界上研究与开发米及米糠资源最早的国家。美国利普曼公司和稻谷创新公司在米糠蛋白、米糠多糖等营养素技术研究方面处世界领先水平。日本是以稻米为主食的国家，其稻谷产量在世界上并不占优势，但日本对稻米资源的开发利用涉及粮油、食品、医药保健品、日化产品、造纸、建材、化肥和能源等多个领域，最大限度地实’现物尽其用。研究表明，米糠作为健康食品的原料加以深度开发利用，可增值60倍左右。在我国，稻谷经砻谷、碾白后产生的谷壳、碎米和米糠分别占稻谷总质量的20％、15％和10％，整米及少量碎米用于提供我国近8亿人口的主食，只有7％～8％的米及米糠用于饲料和工业消费。可见，我国稻米资源的深度开发与综合利用程度还处于起步阶段，研究水平落后于发达国家。蛋白质经酶解后产生的功能肽，又称生物活性肽(Biologicalactivepeptides)，具有特殊生理活性、可调节机体的生命活动。这些生物活性肽大多以非活性状态存在于蛋白质长链中，当被酶解成适当的长度时，其生理活性才会表现出来。稻米蛋白经酶解作用也会产生具有不同生理功能的活性肽，这为稻米资源的开发利用开辟了一条重要途径。

1 稻米蛋白的特点

稻米蛋白包括米蛋白和米糠蛋白，其中米蛋白占7％～10％、米糠蛋白占12％～16％。在所有的谷物蛋白中，大米及米糠蛋白里的氨基酸组成更接近FAO／WHO建议模式，是一种优质植物蛋白，营养价值可与鸡蛋、鱼、虾及牛肉蛋白相媲美。与大豆和牛奶蛋白相比，大米及米糠蛋白还具有低过敏性的优点。

按照溶解性不同，可将稻米蛋白分为水溶性清蛋白(Albumin)、盐溶性球蛋白(Globulin)、酸及碱溶性谷蛋白(Glutenin)、醇溶蛋白(Gliadin)。谷蛋白和醇溶蛋白又称贮藏蛋白，是大米的主要蛋白成分，谷蛋白在米蛋白中占总蛋白的80％以上，醇溶蛋白占10％左右，清、球蛋白含量极少，是大米中的生理活性蛋白，在稻谷发芽早期起着重要的生理作用。在米糠蛋白中，清、球、谷和醇溶蛋白的比例为37：36：22：5，这四类蛋白的相对分子质量约为10～10×104、1～15×104、2．5～20×104和3．3～15×104。不同蛋白的氨基酸组成各有特点，清蛋白中不带电荷的疏水性氨基酸含量较高，酸性氨基酸较低；球蛋白中碱性氨基酸含量较高，达15％以上；而醇溶蛋白中碱性氨基酸含量只有球蛋白中的一半左右，但其疏水性氨基酸却远高于其它类蛋白。

大米蛋白具有良好的起泡性和稳定性，但由于难溶性谷蛋白含量较高，分子之间有大量二硫键交联，使溶解性较差，需要进行改性；米糠蛋白与酪蛋白相比，具有更好的吸水性和吸油性，虽然起泡性稍差，但在高糖、高盐条件下仍有稳定的乳化性，另外米糠中含有较多植酸盐和纤维素、半纤维素，这两种组分与蛋白质结合使蛋白质与其它组分不易分离，因此限制了它的应用。

稻米蛋白除了营养功能外，还有许多保健功能。MoritaTM试验表明，大米分离蛋白能显著降低血清中的胆固醇、甘油和磷脂的浓度。随后他又发现大米分离蛋白还具有抵抗DMBA(二甲基苯并蒽)诱导乳腺癌变的作用。S．Kifiyama从米糠中提取的分离蛋白也表现出同样的效果。Nefiega发现食用大米者比食用面包者对亚极限性体力训练的耐受力更强，其血液中的乳酸含量较低。I．Ohara试验推断，米糠蛋白具有抗糖尿病的作用。

2稻米蛋白来源的功能肽

蛋白质经酶解后通常可提高其功能特性、营养特性及生物活性，而这些特性的改变很大程度上取决于蛋白质本身的理化特性、水解物的分子量、氨基酸含量、氨基酸组成、序列和水解度以及水解所用酶的种类、用量、水解条件等因素。蛋白质酶解产物一肽在机体内代谢具有吸收快、不耗能、不与氨基酸竞争等特点，同时，肽还具有载体和信使作用。蛋白质水解为肽后，结构的改变对功能特性和生物活性产生的影响至今仍没有系统的理论和结论。因此，肽的生物活性与结构之间的相关性研究是目前备受关注的一个热点。尽管稻米中蛋白质含量相对较低，其功能肽的研究比大豆、牛奶蛋白更为困难，但是近十年来，这一领域的研究进展较快，已有多种来源于米蛋白和米糠蛋白的功能肽得到确认。

2．1ACE活性抑制肽

血管紧张素转移酶(Angiotensin—I—conve-ingEnzyme，ACE)在肾一血管紧张素系统中对调节血压起重要作用，能使ACEI转变为ACEⅡ，使具舒缓血管作用的舒缓激肽失活，从而引起血压升高。ACE抑制肽(Angiotensin—I—convertingEnzymeInhibitoryPeptides)能通过抑制ACE的活性而起到降压作用。此外，ACE抑制肽还有抗心肌缺血、保护血管内皮细胞、纠正血脂紊乱和抗动脉粥样硬化等作用。

吴建平等利用米糠蛋白为原料，经胃蛋白酶水解后，获得了一级结构分别为Ⅱe—Ala—Pro—Asn—Tyr，Val—Ala—Pro—Ala—Glv—Thr—Tvr—Phe和Glu——Glu——Cys—-Pro——Cys—-Ala——Ash——Cys—-Cys—Gly—Gly的三种降血压肽。陈季旺等以低温脱脂米糠蛋白为原料，分别用胰酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶及复合蛋白酶水解后发现，水解物有降血压特性，其中碱性蛋白酶水解产物在水解度15．4％时ACE抑制活性最高；刘志国等分别用胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶单独或联合水解米糠蛋白，酶解组分中含有较高ACE抑制活性成分，其相对分子量在500Da以内，其中活性最高的是胃、胰蛋白酶联合酶解，活性组分主要为Arg—Tyr、Met—Trp、Gly—Val—Tyr或Gly—Asp—Phe，这些组分共同特征是C端具有苯环样结构。

通过Alcalase碱性蛋白酶水解大米蛋白，得到一种高纯度的单一活性组分，经鉴定为ACE抑制肽，该活性组分氨基酸序列为Thr—Gln—Val—Try。用碱性蛋白酶作用大米蛋白时，水解度为18．17％时，ACE抑制活性最高。

Yoshiyukis等[19J以大米制黄酒后得到的副产物酒糟为原料，经蛋白酶处理，分离获得了九种有ACE抑制活性的肽。其中的Arg—Tyr与Ⅱe—Tvr—Pro—Ars—Tyr以100mg／kg剂量饲喂患原发性高血压的老鼠30h后仍有降压效果。玄国东[驯用米糟蛋白通过胰蛋白酶作用，得到分子量645Da的ACE抑制肽，其一级结构为Phe—Asn—Gly—Phe—Tyr。

2．2免疫活性肽

免疫活性肽(Immunomodulatorypeptides)能够增强机体免疫力，刺激机体淋巴细胞的增殖，增强巨嗜细胞的吞噬功能，提高机体抵御外界病原体感染的能力，降低机体发病率，并具有抗肿瘤功能。从大米胰蛋白酶水解物中获得的免疫活性肽，具有促进平滑肌收缩的作用，还可以诱导体外人血白细胞的吞噬活性，并且能刺激白细胞中超氧阴离子的产生。

Takahashi等从大米清蛋白的胰蛋白酶水解物中分离纯化出一种叫oryzatensin的活性肽，其氨基酸序列为Gly—Tvr—Pro—Met—Tvr—Pro—Leu—Pro—Arg，具有引起豚鼠回肠收缩，抗吗啡和免疫调节活性。

2．3阿片活性肽

阿片活性肽(opioidpeptides)可表现出类阿片受体配体活性，能够作为激素和神经递质与体内的μ-、δ-和κ-受体相互作用，具有镇痛和调节人体情绪、呼吸、脉搏、体温的功能。阿片活性肽与普通镇痛剂的不同点是经过消化道进入人体后无任何副作用。用胰蛋白酶处理大米蛋白，得到具有阿片活性的肽，其结构为Try—Pro—Met—Try—Pro—l_eu—Pro一Arg。来源于大米蛋白的阿片肽还有c5肽(Tyr一Pro—Met一Tyr一PIo)。

2．4类阿片拮抗肽

类阿片拮抗肽(opioidantagonistpeptides)对治疗因阿片活性亢进引起的各种疾病(如休克)特别有效。除大米清蛋白酶解产物oryzatensin具有阿片拮抗活性外，有研究表明用蛋白酶处理低温脱脂米糠后，其水解产物具有明显的类阿片拮抗活性，结构分析确定该成分的氨基酸序列为Asp—Gly—Ser—Val—Arg，相对分子质量为546Da。

2．5抗氧化肽

抗氧化肽(antioxidantpeptides)具有清除超氧阴离子作用，减少人体红细胞氧化溶血程度以及抑制脂质氧化导致的脂质体膜的破坏。大米蛋白经胃蛋白酶处理，所得酶解物对化学体系产生的02一、OH一及DPPH自由基有很强的清除能力，还能有效抑制小鼠肝匀浆丙二醛(MDA)生成及红细胞氧化溶血程度，尤其对亚铁离子诱导的小鼠肝脏匀浆液的抑制作用最明显，抑制能力与vE相当，另外该酶解物在特定浓度时对双氧水诱导的红细胞自氧化溶血的抑制作用很强。玄国东用碱性蛋白酶作用米糟蛋白，得到的酶解物同样有较强的清除DPPH自由基的能力。张强等用胰蛋白酶处理米糠碱提蛋白，其酶解物具有抗氧化肽活性，对超氧阴离子自由基和羟自由基均有较强的清除作用。

2．6其它功能肽

米蛋白及米糠蛋白中含有丰富的谷氨酰胺和天门冬酰胺，通过Alcalase蛋白酶水解作用和脱酰胺作用，使7．6％的肽键水解，生产风味肽，可用以取代可能对人体有害的味精类风味增强剂。最近的研究报道表明，用胰酶水解米糠得到的提取物，体外试验时表现出较强的抑制白血病肿瘤细胞增殖的作用。

3 功能肽结构与生物活性的关系

功能肽的构效关系一直是研究的热点。由于研究者所选用原料不同、用酶不同、作用条件不同、检测方式不同等，其结果也各有侧重。

3．1ACE抑制肽结构与活性的关系

3．1．1分子量与ACE抑制肽活性的关系

一般情况下，ACE抑制肽的相对分子质量比较低，大约包含2—12个氨基酸残基。Ravallec等研究表明能在体内起功能活性作用的肽往往是相对分子质量在1000Da以下的小肽。Jeon等采用超滤分离鳕鱼骨架蛋白质酶解物，发现截留分子量为3kDa的透过液表现出较强的ACE抑制活性。Yoshiyukis从清酒和酒粕中分离出的ACE抑制肽含5个以下的氨基酸残基。Kohmura等合成了一些来自于人乳p一酪蛋白的肽，发现肽的肽链长度对其抑制ACE的活性有重要影响，由3～10个氨基酸组成。

3．1．2c末端氨基酸与ACE抑制肽活性的关系

Saiga等则认为肽链的长度与ACE抑制活性关系不大，而氨基酸序列对ACE抑制活性影响显著。BlackbumL等测试了几种合成肽(Ser—Lye—Pro、Ser—Gin—Pro、Gin—Ser—Pro)后也认为肽的氨基酸序列是影响其ACE抑制活性的重要因素。Yoshiyukis从酒粕中分离出的ACE抑制肽序列中疏水性氨基酸和肽段的C端氨基酸对其抑制活性有重要作用。Kohmula等合成的ACE抑制肽中Pro在c端的肽可表现出较强的ACE抑制活性。C端残基上如含有Lys或Arg，也能提高肽的抑制活性，因为Lys或Arg侧链上的胍或ε一氨基上的正电荷对抑制活性起着重要作用，取代c端的Arg残基会导致ACE抑制活性基本丧失。

从以上的研究报道看出，C端含有Phe、Pro、Try、Tyr的三肽或二肽对ACE有比较高的抑制活性。

3．1．3N末端氨基酸与ACE抑制肽活性的关系

通常在ACE抑制肽的N端具有支链的疏水性氨基酸，活性比较高，相反，在N端为Pro则活性降低；Cheung等1．37J研究证实肽N端由支链氨基酸如Val．和IJeu组成则抑制ACE的活性更高。

然而，Matsui等水解沙丁鱼得到的ACEIP主要由酸性氨基酸组成，疏水氨基酸含量很低，用上述的结构模型无法得到合理的解释。因此对ACE抑制肽的结构探讨目前仅局限于对已知序列的肽进行定性的分析，其构效关系、作用机制等方面还需深入研究。

3．2阿片肽结构与活性的关系

阿片肽结构研究显示，无论是内啡肽还是外啡肽，其结构中N末端为Tyr残基、另外还要有一个芳香族氨基酸残基Phe或Tyr于N端第三或第四位置上，而且对于同侧位置的Tyr和Phe，第二位置上是Pro残基对阿片活性至关重要。也有研究称，对于所有具有阿片活性的肽序中均有Tyr一x—Phe或Tyr—x—Phe或Tyr样结构，这是阿片样肽活性所必需的。还有研究表明，肽序列Thr—Pro—x—Ser—Leu中x为芳香族氨基酸或脂肪族氨基酸时，具有明显的阿片样活性。

除ACE抑制肽、阿片肽结构与活性之间的关系有上述研究结果外，对于来源于稻米蛋白水解产物中的免疫活性肽、类阿片拮抗肽、抗氧化肽以及风味肽等其它功能肽的结构与活性的关系方面的报道少见。

4稻米蛋白功能肽的制备

4．1蛋白质的酶解

米蛋白功能肽通常都是通过酶解米蛋白或米糠蛋白获得。蛋白酶中的内切酶作用于肽链内部的一CO—NH一，使蛋白质水解成分子量较小的多肽类；外切酶作用于蛋白质或多肽分子Nil一或一COO昧端的肽键，游离出氨基酸；特异酶能水解蛋白质或多肽上的酯键和酰胺键。利用蛋白酶水解蛋白质的底物专一性特点可以获得特殊结构的肽类物质。

目前水解稻米蛋白所用的酶主要是内切酶，有胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、酸性蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶等。各种酶性质不同，对蛋白质作用的位点也不同(见表1)，所以在不同条件下可产生长短不一的肽段，功能肽就包含在这些肽段中。有试验通过多种酶降解大米蛋白，发现碱性蛋白酶的水解作用最好，肽得率可达46．8％，纯度71．3％；也有用胃蛋白酶降解米糠蛋白，在pH1．82、温度37℃、酶量l：3000、作用时间2h的条件下得到的肽含量最高；而用胰酶作用于米渣蛋白，同样取得了较好的水解效果，分子量在1 000Dal以下的水解物占52．30％。

4．2功能肽的分离与鉴定

对功能肽粗提液进行分离纯化，以提高样品中

功能肽的纯度和比活性。蛋白质经酶作用后，通常经等电点沉淀、盐析、超滤或有机溶剂分离等，除去大部分杂质，得到初纯液，之后还可应用大孑L吸附树脂吸附、电泳、离子交换及高效液相色谱等方法进行高度的纯化。在实际应用中，通常要根据所分离样品的特点、各方法分离的原理等，选用一种或几种方法组合对特定样品进行分离纯化。

功能肽的分析检测主要用高效液相、质谱、凝胶电泳等方法；其性质、序列、结构鉴定一般用以下方法：①等电点测定(毛细管等电聚焦技术)；②分子量测定(丙烯酰胺凝胶电泳和毛细管凝胶电泳)；③稳定性研究(高效毛细管电泳辅以基质辅助激光解吸质谱法)；④氨基酸组成(Edman降解、化学降解法或直接多肽特异酶解后经高效毛细管电泳和高效液相色谱分离进入氨基酸自动分析仪进行序列测定)；⑤结构分析(质谱技术以及核磁共振、傅立叶红外转换光谱、圆二色谱、放射性同位素标记等，近年来，蛋白质芯片技术的快速发展，也为功能肽检测提供了新的方法。

对于稻米蛋白质来源的功能肽，主要选用超滤、凝胶层析、高效液相色谱及质谱分析等技术。陈季旺采用大孔树脂吸附法分离出的米蛋白酶解物中的降压活性肽L183，又用超滤、强酸性离子交换树脂及葡聚糖G一25对米糠蛋白酶解物进行分离，得到具有类阿片拮抗活性的肽，并通过氨基酸分析仪、液一质分析确定了该阿片拮抗肽的结构L453；HamadaJs等用离子交换和体积排阻高压液相色谱，从米糠蛋白酶解物中分离出了富含谷氨酸的风昧肽；玄国东通过葡聚糖G一15层析、反相高效液相色谱和质谱技术对米糟蛋白酶解物的ACE抑制肽进行了氨基酸序列及分子量测定；黎观红也以葡聚糖G一15凝胶过滤层析、反相高效液相分离、基质辅助激光解吸飞行时间串联质谱(MALDI—TOF—MS／MS)和氨基酸组成分析等手段从大米分离蛋白酶解物中鉴定出了一种新的ACE抑制肽。

随着生化检测技术的发展，稻米蛋白源功能肽的分析检测工作也会有更大的突破。

5 展望

综上所述，无论是利用米蛋白还是米糠蛋白，对于ACE抑制活性肽的研究较集中，而阿片活性肽、阿片拮抗肽及免疫活性肽等研究较少，稻米蛋白序列中是否还存在着其它活性肽，如高F值肽、降脂降胆固醇肽、促生长肽等还未见报导；其次，就已经确定的几种稻米蛋白功能肽看，主要是胰蛋白酶和碱性蛋白酶的作用产物，其它类型酶的水解产物中肽的功能和结构鉴定工作还需深入，以期产生和确认更多的米蛋白功能肽；再次，由于各研究者采用的手段不同，较先进的检测、分离、鉴定方法应用不够，所以使结果有明显差异，生理活性与动物试验间的关系印证不充分，在今后的研究中有待继续完善。

与大豆蛋白、乳蛋白源的功能肽研究成果相比，米及米糠蛋白功能肽的研究还有许多工作要做。我国除不直接食用的早籼米、碎米、米糠外，还有以稻米等为原料的味精生产残渣以及酒精、酿造、色素等工业生产残渣，这些残渣中含有丰富的米蛋白资源，其综合利用前景广阔。来源于稻米蛋白的各种功能肽，不仅具有较高的生理活性和明确的生理功能，而且无毒无害，是天然医药保健品的宝库，有待于深入发掘，同时，开发新型功能性米制品，以丰富食品市场，改善人们饮食结构，提高资源利用率，为我国的健康事业和经济发展做出更大的贡献。