学术报告厅

Angiotensin Ι Converting Enzyme Inhibitory Activity and Antioxidant Activity of Fermented Soy Foods
李风娟李里特
（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京，100083）

 

摘要：发酵大豆食品具有多种生理功能，本文主要介绍了其血管紧张素转换酶（ACE）抑制活性和抗氧化活性。我国还需要对发酵大豆食品进行更深入的研究，明确生物活性成分的结构与功能之间的关系等，以便更好地加以开发和应用。

关键词：发酵；大豆；ACE抑制活性；抗氧化活性

Angiotensin Ι Converting Enzyme Inhibitory Activity and Antioxidant Activity
of Fermented Soy Foods
Li FengjuanLi Lite
College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University
(17 Qinghhua Dong Lu, Haidian, Beijing 100083)Abstract: This article mainly reviews the Angiotensin Ι converting enzyme (ACE) inhibitory activity and antioxidant acitivity of fermented soy foods which possess many physiological functions. In China, more research on the fermented soy foods should be done to establish the structureactivity relationships of the active substances and to carry out further development and application.
Keywords: fermentation; soybean; ACE inhibitory activity; antioxidant activity

    大豆是高营养的植物性食品，含有丰富的优质蛋白及人体必需的多种维生素和矿物质。中华民族千百年来发明了种类繁多的大豆食品，其中传统发酵大豆食品，如酱油、豆酱、豆豉、腐乳等，是以大豆或其制品为基质经微生物作用而制成的，不仅风味独特，滋味鲜美，而且还具有一定的生理调节功能。

    在我国，发酵大豆食品自古就有药用记载，孙思邈《千金要方》载“浙狗啮人，豆酱清除之”，“手足指掣痛，酱清和蜜温除之”，李时珍《本草纲目》载豆豉可以“开胃增食，消食化滞，发汗解表，除烦平喘，驱风散寒，治水土不服，解山岚障气”，吴录《食品集》中载“豆豉味甘咸，无毒，主解烦热，调中发散通关节，香烈腥气”等。在唐代我国豆类发酵酿造技术传入日本以及东南亚国家和地区，形成了具有地方特色的大豆发酵食品和豆品文化，如印尼的天培、日本的大酱和纳豆等，这些衍生品种也因其优异的生理功能而倍受当地居民推崇。

    如今，发酵大豆食品已在世界范围内掀起了研究热潮，由于在发酵过程中微生物及酶的作用，大豆的化学成分发生了一系列的变化，产生了许多原本并不存在或含量很低的生物活性物质，这些物质单独或协同作用而使发酵大豆食品具有多种生理功能，如其血管紧张素转换酶（angiotensin Ι converting enzyme, ACE, EC3.4.15.1）抑制活性及抗氧化活性可能对循环系统疾病及与自由基相关的慢性疾病起作用。

1 发酵大豆食品的ACE抑制活性

    高血压是一种以动脉收缩压或舒张压升高为特征的临床综合征，它常引起心脑肾并发症，是诱发动脉硬化、心肌梗塞、脑率中等心血管疾病的主要危险因子［1，2］，严重危害着人类的健康。ACE是一种二肽酰羧基肽酶，在人体肾素-血管紧张素系统中是关键的酶，具有重要的血压调节作用。它可以通过切除碳端的两个氨基酸（His-Leu）而使原本无活性的血管紧张素Ι水解产生具有活性的血管紧张素Ⅱ，引起血管收缩、血压上升；同时它还会使具有血管舒张作用、降血压的缓激肽分解失活，同样导致血压上升［3，4］。如果人体内ACE活性过高，就会使血管紧张素Ⅱ生成增加，且使缓激肽大大破坏，致使血压升高。而ACE抑制剂如果服用后能够抵抗住人体消化条件，并最终以活性形式进入血液循环系统［5，6］，它就可以阻断ACE引起的两种生化反应过程而起到降低血压的作用。

    1965年Ferreira等［7］从南美蝮蛇（Bothrops Jararaca）的毒液中发现ACE抑制活性肽，1979年Oshima等［8］从明胶的酶解液中最早提取得到食源性ACE抑制肽，随后不断有研究发现新的源于食品蛋白质的ACE抑制活性肽，如酶解酪蛋白得到的Phe-Phe-Val-Ala-Pro［9］，酶解玉米蛋白得到的Leu-Gln-Pro［10］，嗜热菌蛋白酶酶解干鲣鱼蛋白得到的Ala-Leu-Pro-His-Ala和Leu-Lys-Pro-Asn-Met［11］，酶解阿拉斯加鳕鱼组织蛋白得到的Phe-Gly-Ala-Ser-Thr-Arg-Gly-Ala［12］等。而发酵作为一种常用的食品加工方法，可通过微生物酶的作用而产生许多生物活性多肽，所以发酵食品成为一类ACE抑制剂的研究对象，如从Calpis酸奶中分离出的Val-Pro-Pro和Ile-Pro-Pro［13］、从绍兴黄酒中分离出的Gln-Ser-Gly-Pro［14］等。陈九武等用纳豆、脱盐豆酱喂养原发性高血压大鼠，发现大鼠的血压均有不同程度的下降，而没有发酵的大豆则无此效果，这说明这些大豆发酵食品中也存在ACE抑制剂［15］。其它一些大豆发酵食品如酱油［16］、纳豆［17］、韩国豆酱［18］也都有这种作用，其中日本纳豆中的高分子量组分具有较强的ACE抑制活性，其IC50值为012μg/mL，具体作用成分尚有待于研究；韩国豆酱中起作用的成分是多肽His-His-Leu，其IC50值为22μg/mL。本研究室从全国收集十多种豆豉，冻干并测定其水提物的ACE抑制活性，发现豆豉对ACE具有很强的抑制效果，并采用离子交换柱及高效液相色谱（HPLC）等方法从中分离出了活性较强的ACE抑制多肽。

2 发酵大豆食品的抗氧化活性

    环境污染、紫外线、摄取变质的食品以及身体的正常代谢过程都可以产生自由基和活性氧，它们对生物细胞和组织造成严重的氧化损伤。活性氧在体内可与脂肪、蛋白质和脱氧核糖核酸（DNA）分子迅速反应，造成膜损伤、蛋白变性、酶失活以及DNA链断裂或碱基修饰［19］，而引发心血管疾病、癌症、关节炎、机体老化等各种疾病。除了内源性的保护机制外，饮食中摄取的抗氧化成分对于抵制自由基的侵害具有重要作用［20，21］。

    近年来，已经从许多食品中发现抗氧化成分，其对某些疾病的作用效果也正在被研究。在发酵大豆食品中，关于抗氧化活性物质的报道主要是类黑精素、异黄酮及氨基酸类物质。酱和酱油可以抑制亚油酸的氧化，其作用与其中的类黑精素有关，豆豉、天培中也有这类物质［22，23］。天培的抗氧化活性据研究分一些异黄酮有关，这些异黄酮在亚油酸中的抗氧化活性很强，可与BHA相媲美［24，25］，也有认为天培中抗氧化物质主要来源于酚类和氨基酸类，以及VE和氨基酸的协同作用［26］。宋永生等［27］研究了发酵对豆豉抗氧化活性的影响，认为异黄酮从糖苷型转化为游离型从而提高了豆豉的抗氧化活性，本研究室也曾研究曲霉型豆豉中异黄酮的转化，认为其中的异黄酮可以从糖苷型转化为苷元型。

    在发酵过程中，由微生物产生的蛋白酶将蛋白质降解成为小分子的氨基酸或多肽，其中可能有多种生物活性多肽，本研究室研究了多肽对豆豉抗氧化活性的作用。通过对不同种类的豆豉进行抗氧化活性评价，发现各种豆豉都有较强的清除ABTS和DPPH自由基的作用，其清除这两种自由基的活性范围分别是37.2~188mg trolox eq/g和1.6~10.3mg trolox eq/g。豆豉的抗氧化活性有其多肽基础，豆豉多肽是一类专一性比较宽的抗氧化成分，大部分都有抗氧化活性，研究还从豆豉中分离出了一条约有5~8个氨基酸残基的抗氧化多肽，其IC50值约为5.7μmol，有很强的清除ABTS和DPPH自由基的能力，并且在亚油酸氧化体系中可以抑制亚油酸氧化。此外，通过对细菌型豆豉前发酵阶段的研究，发现在该过程中β-葡萄糖苷酶活性很低，异黄酮几乎没有发生转化，而中性蛋白酶的活性很高，在不到36h的发酵过程中蛋白质全部降解成为游离氨基酸和低分子量的多肽，这些多肽中有含有组氨酸残基或酪氨酸残基的多肽以及含有疏水性氨基酸残基的多肽，而这样的多肽具有抗氧化活性。因此，抗氧化多肽的生成在细菌型豆豉的前发酵阶段对豆豉抗氧化活性的提高起主要作用。

3 前景展望

   高血压严重危害着人类的健康，95％以上的患者是原发性高血压，而通过抑制ACE活性可以有效地降低原发性高血压的发生。合成的ACE抑制剂在临床上有诸多不良反应，而食源性ACE抑制肽则安全性高、无毒副作用且更易吸收，长期服用可以达到预防、缓解和辅助治疗高血压的目的。同样的，为避免机体的自由基损伤，人们也从药物中寻求保护，但亦在取得一定疗效的同时带来一定的毒副作用。饮食调整可能是预防疾病更好的方式，我国自古就有“药食同源”的说法，利用食源性生物活性物质开发保健食品或药品具有重要的实际意义和应用价值。

   我国有丰富的大豆资源及众多的发酵大豆食品，但对其生理功能的研究起步较晚，还需进一步的的研究、开发和利用。在日本，源于干鲣鱼（katsuo-bushi）的ACE抑制肽作为一种抗高血压的保健食品已经商业化［28］。其实早在20世纪80年代，日本就对降血压肽进行了深入的研究，采用玉米蛋白、大豆蛋白、鱼贝类蛋白、清酒及酒糟等廉价的蛋白质作为原料开发了许多ACE抑制肽，并制成药片、口服液或作为功能因子添加到各种食品中去，取得了良好的经济和社会效益。

    对我国发酵大豆食品的研究应着眼于系统研究、优化其生产工艺，降低含盐量，并在此基础上运用新技术新方法对生物活性成分进行分离、纯化及生理功能研究，深入研究成分结构与功效之间的关系、作用机理及加工稳定性，并有必要进行人体临床试验来评估其长期有效性和安全性，进一步挖掘我国丰富的食疗宝库，生产出特色的大豆保健食品。此外，还应加强研究成果的宣传，增强消费者对发酵大豆食品的认识，籍此提高发酵大豆食品的消费，弘扬豆品文化，提升大豆产业。

参考文献：

1Fan J, Masayoshi S, Sizo T, Li L. Preparation of angiotensin Ι-converting enzyme inhibitory peptides from soybeam protein by Enzymatic hydrolysis. Food Sci Technol Res, 2003, 9, 254-256.
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3Campbell, D. J. Circulating and tissue angiotensin systems. J Clin Invest, 1987, 79, 1-6.
4Yang H Y T, Erdos, E G, Levin, Y. Characterization of a dipeptide hydrolase (Kininase ΙΙ: angiotensin Ⅰ converting enzyme). J Pharmacol Exp Ther, 1971, 177, 291-300.
5Vermeirssen V, Van J, Decroos K, Van L, Verstraete, W. The impact of fermentation and in vitro digestion on the formation of angiotensin-Ι-converting enzyme inhibitory activity from pea and whey protein. J Dairy Sci, 2002, 86, 429-438.
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10Miyoshi S, Ishikawa H, Kaneko T, Fukui F, Tanaka H, Maruyama, S. Structure and activity of angiotensin-converting enzyme inhibitors in an α-zein hydrolysate. Agric Biol Chem, 1991, 55, 1313-1318.
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13Takano T, Milk derived peptides and hypertension reduction. Int Dairy J, 1998, 8, 375-381.