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核桃又名胡桃、羌桃、万岁子等，是胡桃科核桃属植物。核桃仁富含油脂、蛋白质及维生素等营养成分，核桃中干基蛋白质含量占14％～28％，其消化吸收率达85％。核桃蛋白中含有4种蛋白，为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白，分别约占核桃蛋白总量的7％、18％、5％和70％。核桃蛋白因其消化率和净蛋白比值较高而成为优质蛋白，人体利用价值较高。核桃蛋白中含有18种氨基酸，人体所需的8种必需氨基酸含量合理，核桃蛋白中还含有较多的健脑物质——天门冬氨酸、谷氨酸、精氨酸等，因其特殊组成，具有一系列营养保健功效。近年科学研究发现，人体摄取蛋白质经消化作用后，并非主要以氨基酸形式吸收，而是以肽的形式吸收。同时，一些肽不仅能提供人体生长、发育所需营养物质，还具有多种生理功能。活性肽具有相对分子质量小，无抗原性，易于吸收，可避免耐药性，通过消化道进人人体后无任何副作用等优点，目前生物活性肽的研究发展很快，各国科学家和政府都高度重视。
核桃蛋白是一种优质的植物蛋白资源，目前国内对核桃蛋白的研究，尤其是对其中的蛋白水解物——核桃多肽的研究还较少，市场上相应的产品极少。在生物活性肽成为当今研究热点的背景下，对核桃多肽的研究将有着广阔的前景。本文对核桃多肽的研究情况进行了综述，以期为核桃多肽的开发利用提供参考。
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1核桃多肽的功能特性研究
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核桃多肽作为一种植物蛋白多肽具有多种生理活性，对其功能性质的深入研究，将有助于正确指导其在食品、医药、化工等行业中的应用。
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1．1基础理化性质
核桃多肽的理化性质与其水解所用蛋白酶的特性、水解条件、分子大小、水解度及最终产物的组成成分有密切关系，并将直接影响核桃多肽的营养特性、加工特性、贮存稳定性、品感质量、应用范围和生物活性。
李艳伏对核桃蛋白酶解物的理化性质进行了研究，实验表明核桃多肽粉末具有较高溶解性及较强吸湿性。木瓜蛋白酶酶解核桃蛋白在酶解180min时所得酶解液的乳化能力和乳化稳定性最高。碱性蛋白酶酶解核桃蛋白在酶解120min时所得酶解液的乳化能力最大，在酶解150min时乳化稳定性最高。在对不同分子片段多肽的乳化性能及稳定性测定过程中，得到木瓜蛋白酶酶解产物中相对分子质量在5733～1321Da多肽片段其乳化性能和乳化稳定性最好；碱性蛋白酶酶解产物中相对分子质量在5733—1321Da多肽片段乳化性能最好，相对分子质量在12384～5733Da多肽片段乳化稳定性最好。张然等研究不同水解度下的核桃蛋白酶解产物的溶解性、乳化性、起泡性、表面疏水性及氮回收率的变化。结果表明核桃蛋白中性蛋白酶酶解产物的溶解性、乳化性、起泡性和表面疏水性均较未水解时有明显改变。核桃酶解产物溶解度明显增高，均达85％以上；水解度为9．29％时乳化性和起泡能力最强；表面疏水性随着水解度的增大而降低；氮回收率随着水解度的增大而升高，水解度为11．76％时氮回收率可达88．42％。经酶修饰的核桃蛋白具有良好的溶解性、乳化性、起泡性。姜莉通过研究发现核桃多肽在某些方面具有比核桃蛋白更优越的加工性能。核桃多肽具有溶解性高、黏度低、还原能力强、吸湿性强等特点，并且与核桃蛋白相比其在乳化性、起泡性、吸油性等方面均有所改善。
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1．2抗氧化性
Saiga等研究表明，多肽的抗氧化性与其结构中含有谷氨酸、组氨酸、酪氨酸等氨基酸残基有关。核桃蛋白中富含谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸。研究表明核桃多肽具有很好的抗氧化性。
李艳伏采用木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶酶解核桃粕，研究了不同条件下酶解产物的抗氧化性和不同分子片断多肽的抗氧化性。木瓜蛋白酶酶解液•OH清除率为55．43％，0•清除率为64．23％，DPPH•清除率79．32％，总抗氧化能力98．74单位／mL；木瓜蛋白酶酶解核桃粕其蛋白产物抗氧化活性多肽的相对分子质量主要集中在1321～607，该相对分子质量片段总抗氧化能力88．43单位／mL。碱性蛋白酶酶解液的•OH清除率为72．3％，O•清除能力为83．1％，DPPH•清除能力为102．6％，总抗氧化能力为171．579单位／mL。碱性蛋白酶酶解核桃粕，其蛋白产物抗氧化活性多肽的相对分子质量主要集中在1321～612Da，该相对分子质量片段总抗氧化能力118．987单位／mL。林燕等利用木瓜蛋白酶酶解核桃分离蛋白制备小分子活性肽，并用截留相对分子质量为3kDa和10kDa的超滤膜将核桃粗肽液分离成小于3kDa、3～10kDa及大于10kDa3个相对分子质量段，研究了不同相对分子质量段小分子肽的抗氧化性能，实验证明相对分子质量越小的肽抗氧化性越强。刘昭明等。。研究木瓜蛋白酶水解核桃蛋白的酶解产物的抗氧化活性，实验表明在水解度达到38．4％时，其酶解产物对•OH和0•的清除率分别为22．5％和46．6％。采用SelxhadexG一25凝胶柱层析对水解度38．4％的酶解物进行分离得到了A、B、C、D4个肽片段。其中肽片段C的自由基清除能力最大。易建华等对核桃蛋白的不同蛋白酶酶解产物的抗氧化性进行了研究，结果表明：采用Alcalase2．4L与Neutrase0．8L蛋白酶水解核桃蛋白，其酶解产物具有抗氧化性，且水解度对酶解产物的抗氧化性有影响；采用Alcalase2．4L与Neutrase0．8L复合酶对核桃蛋白进行连续水解，可一定程度提高产物的抗氧化性；不同酶解产物的抗氧化能力大小次序为：复合酶酶解产物>Alcalase2．4L酶解产物>Neutrase0．8L酶解产物；随着酶解产物浓度的增大，其抗氧化性增强。康玮莉等选用Alcalase2．4L碱性蛋白酶对核桃蛋白水解，在最佳酶解条件下制备的核桃多肽对DPPH•的清除率达69．85％。薛洋等研究表明核桃蛋白固定化蛋白酶酶解物对亚油酸的过氧化反应具有明显的抑制作用。
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1．3抑菌性
蛋白质酶解产物中可能包含有抑菌活性的肽段——抗菌肽，抗菌肽具有独特的抗菌机制，核桃蛋白作为一种优质的植物蛋白，其中的肽段有可能具有相应的抑菌活性。
刘昭明等对核桃蛋白木瓜蛋白酶和中性蛋白酶酶解产物的抑菌陛能进行了研究。实验结果表明，酶解产物对大肠杆菌、枯草杆菌和金黄色葡萄球菌均有一定的抑制作用，且酶解产物的抑菌性随水解度的增加而增强。复合酶酶解产物对枯草杆菌和金黄色葡萄球菌抑制能力与0．8％的山梨酸钾和Nisin相当，对大肠杆菌、枯草杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度分别是50％、50％和60％。闫凤选用胰蛋白酶、胃蛋白酶和木瓜蛋白酶分别酶解核桃蛋白，研究了不同酶解产物的抑菌活性。结果表明3种酶解产物多肽对大肠抗菌、枯草芽抱杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽抱杆菌、巨大芽抱杆菌和白色念球菌等6种细菌均无抑菌活性，对Hela细胞株、PC一12细胞株、MCF一7细胞株、MDA一435细胞株和HepG2细胞株等5种肿瘤细胞株具有一定的抗肿瘤活性。不同学者对核桃多肽的抑菌陛的研究存在一定的差异，关于核桃多肽的抗菌性仍需进一步的研究证实，以便更好地发挥其功能。
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1．4其他性质
近年来的一些研究发现，核桃多肽还具有一些重要的保健、医药功能，如ACE(血管紧张素转换酶)抑制活性、丝氨酸蛋白酶水解活性、纤维蛋白原水解活性、溶血活性、血小板聚集抑制活性_1副等。无论是核桃多肽的理化性质还是功能特性都有待进一步深入的研究证实，并分离出特定活性片段，只有充分了解核桃多肽的组成及其性质，才能将我们掌握的这些信息反过来控制核桃多肽在食品、医药等行业中的作用，提高其营养价值，更好地发挥其营养保健功效。
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2制取工艺研究
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活性肽的制备方法主要有：食品蛋白质水解(包括酸水解、碱水解、酶水解)，化学合成法，微生物发酵法等。其中酶水解法具有反应条件温和，专一性强，效率高，产品纯度高，产物易分离，不产生消旋作用，不破坏氨基酸，不易产生有毒有害物质等其他方法无法比拟的优点，因此酶法水解蛋白质制备活性肽成为生产活性肽的主要方法。目前关于核桃多肽制备的研究大多采用此法。
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2．1酶解工艺
植物蛋白多肽的制备中筛选具有特定水解专一性的酶是关键。对于多肽而言，特定的氨基酸序列，往往对其活性起决定作用，尤其是肽链的末端氨基酸，其性质直接影响肽与作用底物的结合，从而影响肽生物活性的发挥，因此酶的专一性和作用机制对活性肽的制备至关重要。目前核桃多肽的制备研究中常用到的酶主要有木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶、风味蛋白酶等。多肽的性质及功能特性还与酶解条件密切相关，一般酶解条件主要从酶解温度、pH、加酶量、酶解时间、底物浓度等方面来考察。李艳伏对木瓜蛋白酶酶解核桃蛋白的单因素和响应面分析得出最佳的酶解条件为：酶解温度65℃，pH6．5，底物浓度3％，加酶量7000U／g，酶解时间210min。对碱性蛋白酶酶解核桃蛋白的单因素和响应面分析得出最佳的酶解条件为：酶解温度55℃，pH8，底物浓度3％，加酶量4000U／g，酶解时间210min。张文翠等优化了胰蛋白酶酶法制备核桃多肽的工艺条件，优化工艺条件为：酶解pH7．0，酶解温度45℃，加酶量5000U／g，此条件下氨基氮含量达到0．206％。李建杰等以水解度为指标，筛选出Alcalase2．4L为酶解核桃蛋白的最适蛋白酶，其次为胰蛋白酶和Neutrase0．8L。比较了Alcalase2．4L+Neutrase0．8L复合酶和Alcalase2．4L+胰蛋白酶复合酶对核桃蛋白的酶解效果，确定Alealase2．4L+胰蛋白酶复合酶为酶解核桃蛋白的最适酶，采用该复合酶最佳酶解条件为：底物质量浓度40g／L，Alcalase2．4L与胰蛋白酶的复合配比3：1，pH7．4，酶解温度6O．46℃，加酶量5．7l％，酶解时间5．05h。最佳条件下核桃蛋白水解度可达14．54％。刘昭明等。采用木瓜蛋白酶水解核桃蛋白的最优条件是：酶解温度55℃，底物浓度4％，加酶量60000U／g，此时水解度为35％。易建华等研究了核桃蛋白酶法水解的工艺条件，结果表明：蛋白酶种类对核桃蛋白水解作用影响较大，Alcalase2．4L、Neutrase0．8L对核桃蛋白水解作用较强；A1一calase2．4L酶和Neutrase0．8L酶复合使用可以对核桃蛋白进行连续水解，并能提高核桃蛋白的水解度。不少研究表明，使用复合酶对核桃蛋白的水解作用较强，可有效提高酶解产物的水解度。
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2．2辅助酶解技术
常规的酶解反应需要在水浴中进行，费时费力。近年来一些学者尝试通过使用各种物理辅助手段来缩短酶解时间，提高酶解效率。微波、超声波等作为一种常用的物理辅助手段，具有环保无污染等特点，其应用范围不断扩大。
张兴灿等对照研究了微波加热和水浴加热条件下，蛋白酶水解核桃蛋白效果的差别，以水解度为评价指标，确定了微波加热条件下单酶水解的最佳工艺。实验结果表明：微波加热只需5min左右就可以达到水浴加热条件下200min才能达到的水解度，这对提高生产力水平具有重要意义。李艳伏在木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶酶解核桃蛋白的研究中运用超声波预处理技术，可提高蛋白酶酶解效果，与未使用超声预处理的对照组相比，水解度均有提高。陈朝银等利用超声辅助酶解法制取核桃多肽，通过超声协同作用，使酶解分离效率得到大幅提高，酶解提取时间大大缩短。
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3应用前景
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核桃蛋白是一种优质的植物蛋白资源，多数研究表明将其进行酶解改性后，功能特性得到大大改善，核桃多肽比核桃蛋白具有更好的营养价值和生理功能，这些特性使得核桃多肽在食品、医药、保健品、化妆品等领域具有广泛的开发和利用前景。
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3．1在食品中的应用
核桃多肽不同于蛋白质和氨基酸在营养学上的许多优点，具有更好的理化特性、加工特性和营养生理功能，利用这些独特的功能在食品工业上能得到多方面的应用。可作为食品添加剂应用到肉制品、乳制品、冷饮食品及焙烤食品的加工中，以改善食品的质构品质、风味，增加食品营养价值。由于核桃多肽具有较强的抗氧化能力，更适合用于加工出优质食品。核桃多肽还具有促进酵母发酵的作用，用于发酵食品中，可提高生产效率、改善品质、增强风味和增加营养价值。姜莉研究了核桃多肽酒的工艺条件，其最终产品口感良好。
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3．2在保健品中的应用
核桃多肽具有良好的营养学特性，小分子的肽比蛋白质或氨基酸更容易被吸收，能迅速恢复和增强体力，促进健康。因此，核桃多肽最适合用于特殊病人的营养剂，特别是作为消化系统中肠道营养剂和流质食品，应用于康复期病人、消化功能衰退的老人及消化功能未成熟的婴幼儿，可满足他们对氨基酸的需要。由于核桃多肽能迅速补充机体的能量，促进脂质代谢和恢复体力，还可制成运动员的专用食品，快速补充运动员及体力劳动者体能，迅速消除肌肉疲劳，增强耐力。根据不同人群的生理特点和营养要求，可以以核桃多肽为基料，添加部分营养强化剂制成速溶核桃多肽粉；将核桃蛋白肽与其他保健品组合制成保健品胶囊；或以核桃多肽为基料，制成核桃多肽乳饮料等。
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3．3在医药行业中的应用
已有的研究表明核桃多肽具有较强的抗氧化性、抗ACE抑制活性、抗肿瘤活性、抗菌性等功能，因此可以用于医药行业中生产出相应功效的药品。经酶解得到的多肽混合物在医药行业中使用需进一步分离提纯，以更好地发挥其功效，提高产品附加值。
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3．4在化妆品行业中的应用
由于核桃多肽的溶解性好，吸湿性和保湿性强，易溶解于多种化妆品溶剂中，因此可以应用在化妆品行业中。核桃多肽具有一定的抗氧化作用，在头发及皮肤的护理上具有一定的作用，亦可用于一些修复型化妆品的添加剂。
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4结束语
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我国核桃资源丰富，产量位居世界前列。对于核桃多肽的开发研究，将进一步提高核桃加工附加值，促进我国核桃产业化良性发展。但是，目前国内外市场上鲜有核桃多肽产品的出现，对于核桃多肽的制备及性能研究大多处于探索阶段，对蛋白酶解机理与过程控制缺乏系统深人的研究，分离纯化工艺亦不成熟。因此，分析核桃蛋白的活性肽序列，筛选合适的蛋白酶切割特定的位点，制备并分离具有不同生物活性的功能肽将是未来核桃多肽研究开发的热点。核桃多肽作为一种新型的核桃深加工产品，是一种具有广泛应用前景和值得大力开发的功能因子，蕴含着巨大的市场潜力。
核桃多肽功能特性及制备工艺研究进展
来源：环球粮机网发布时间：2015-04-28 21:49:24
