Angiotensin Ι Converting Enzyme Inhibitory Activity and Antioxidant Activity of Fermented Soy Foods
李風(fēng)娟李里特
（中國農業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養工程學(xué)院，北京，100083）

 

摘要：發(fā)酵大豆食品具有多種生理功能，本文主要介紹了其血管緊張素轉換酶（ACE）抑制活性和抗氧化活性。我國還需要對發(fā)酵大豆食品進(jìn)行更深入的研究，明確生物活性成分的結構與功能之間的關(guān)系等，以便更好地加以開(kāi)發(fā)和應用。

關(guān)鍵詞：發(fā)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

    大豆是高營(yíng)養的植物性食品，含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白及人體必需的多種維生素和礦物質(zhì)。中華民族千百年來(lái)發(fā)明了種類(lèi)繁多的大豆食品，其中傳統發(fā)酵大豆食品，如醬油、豆醬、豆豉、腐乳等，是以大豆或其制品為基質(zhì)經(jīng)微生物作用而制成的，不僅風(fēng)味獨特，滋味鮮美，而且還具有一定的生理調節功能。

    在我國，發(fā)酵大豆食品自古就有藥用記載，孫思邈《千金要方》載“浙狗嚙人，豆醬清除之”，“手足指掣痛，醬清和蜜溫除之”，李時(shí)珍《本草綱目》載豆豉可以“開(kāi)胃增食，消食化滯，發(fā)汗解表，除煩平喘，驅風(fēng)散寒，治水土不服，解山嵐障氣”，吳錄《食品集》中載“豆豉味甘咸，無(wú)毒，主解煩熱，調中發(fā)散通關(guān)節，香烈腥氣”等。在唐代我國豆類(lèi)發(fā)酵釀造技術(shù)傳入日本以及東南亞國家和地區，形成了具有地方特色的大豆發(fā)酵食品和豆品文化，如印尼的天培、日本的大醬和納豆等，這些衍生品種也因其優(yōu)異的生理功能而倍受當地居民推崇。

    如今，發(fā)酵大豆食品已在世界范圍內掀起了研究熱潮，由于在發(fā)酵過(guò)程中微生物及酶的作用，大豆的化學(xué)成分發(fā)生了一系列的變化，產(chǎn)生了許多原本并不存在或含量很低的生物活性物質(zhì)，這些物質(zhì)單獨或協(xié)同作用而使發(fā)酵大豆食品具有多種生理功能，如其血管緊張素轉換酶（angiotensin Ι converting enzyme, ACE, EC3.4.15.1）抑制活性及抗氧化活性可能對循環(huán)系統疾病及與自由基相關(guān)的慢性疾病起作用。

1 發(fā)酵大豆食品的ACE抑制活性

    高血壓是一種以動(dòng)脈收縮壓或舒張壓升高為特征的臨床綜合征，它常引起心腦腎并發(fā)癥，是誘發(fā)動(dòng)脈硬化、心肌梗塞、腦率中等心血管疾病的主要危險因子［1，2］，嚴重危害著(zhù)人類(lèi)的健康。ACE是一種二肽酰羧基肽酶，在人體腎素-血管緊張素系統中是關(guān)鍵的酶，具有重要的血壓調節作用。它可以通過(guò)切除碳端的兩個(gè)氨基酸（His-Leu）而使原本無(wú)活性的血管緊張素Ι水解產(chǎn)生具有活性的血管緊張素Ⅱ，引起血管收縮、血壓上升；同時(shí)它還會(huì )使具有血管舒張作用、降血壓的緩激肽分解失活，同樣導致血壓上升［3，4］。如果人體內ACE活性過(guò)高，就會(huì )使血管緊張素Ⅱ生成增加，且使緩激肽大大破壞，致使血壓升高。而ACE抑制劑如果服用后能夠抵抗住人體消化條件，并最終以活性形式進(jìn)入血液循環(huán)系統［5，6］，它就可以阻斷ACE引起的兩種生化反應過(guò)程而起到降低血壓的作用。

    1965年Ferreira等［7］從南美蝮蛇（Bothrops Jararaca）的毒液中發(fā)現ACE抑制活性肽，1979年Oshima等［8］從明膠的酶解液中最早提取得到食源性ACE抑制肽，隨后不斷有研究發(fā)現新的源于食品蛋白質(zhì)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］，嗜熱菌蛋白酶酶解干鰹魚(yú)蛋白得到的Ala-Leu-Pro-His-Ala和Leu-Lys-Pro-Asn-Met［11］，酶解阿拉斯加鱈魚(yú)組織蛋白得到的Phe-Gly-Ala-Ser-Thr-Arg-Gly-Ala［12］等。而發(fā)酵作為一種常用的食品加工方法，可通過(guò)微生物酶的作用而產(chǎn)生許多生物活性多肽，所以發(fā)酵食品成為一類(lèi)ACE抑制劑的研究對象，如從Calpis酸奶中分離出的Val-Pro-Pro和Ile-Pro-Pro［13］、從紹興黃酒中分離出的Gln-Ser-Gly-Pro［14］等。陳九武等用納豆、脫鹽豆醬喂養原發(fā)性高血壓大鼠，發(fā)現大鼠的血壓均有不同程度的下降，而沒(méi)有發(fā)酵的大豆則無(wú)此效果，這說(shuō)明這些大豆發(fā)酵食品中也存在A(yíng)CE抑制劑［15］。其它一些大豆發(fā)酵食品如醬油［16］、納豆［17］、韓國豆醬［18］也都有這種作用，其中日本納豆中的高分子量組分具有較強的ACE抑制活性，其IC50值為012μg/mL，具體作用成分尚有待于研究；韓國豆醬中起作用的成分是多肽His-His-Leu，其IC50值為22μg/mL。本研究室從全國收集十多種豆豉，凍干并測定其水提物的ACE抑制活性，發(fā)現豆豉對ACE具有很強的抑制效果，并采用離子交換柱及高效液相色譜（HPLC）等方法從中分離出了活性較強的ACE抑制多肽。

2 發(fā)酵大豆食品的抗氧化活性

    環(huán)境污染、紫外線(xiàn)、攝取變質(zhì)的食品以及身體的正常代謝過(guò)程都可以產(chǎn)生自由基和活性氧，它們對生物細胞和組織造成嚴重的氧化損傷。活性氧在體內可與脂肪、蛋白質(zhì)和脫氧核糖核酸（DNA）分子迅速反應，造成膜損傷、蛋白變性、酶失活以及DNA鏈斷裂或堿基修飾［19］，而引發(fā)心血管疾病、癌癥、關(guān)節炎、機體老化等各種疾病。除了內源性的保護機制外，飲食中攝取的抗氧化成分對于抵制自由基的侵害具有重要作用［20，21］。

    近年來(lái)，已經(jīng)從許多食品中發(fā)現抗氧化成分，其對某些疾病的作用效果也正在被研究。在發(fā)酵大豆食品中，關(guān)于抗氧化活性物質(zhì)的報道主要是類(lèi)黑精素、異黃酮及氨基酸類(lèi)物質(zhì)。醬和醬油可以抑制亞油酸的氧化，其作用與其中的類(lèi)黑精素有關(guān)，豆豉、天培中也有這類(lèi)物質(zhì)［22，23］。天培的抗氧化活性據研究分一些異黃酮有關(guān)，這些異黃酮在亞油酸中的抗氧化活性很強，可與BHA相媲美［24，25］，也有認為天培中抗氧化物質(zhì)主要來(lái)源于酚類(lèi)和氨基酸類(lèi)，以及VE和氨基酸的協(xié)同作用［26］。宋永生等［27］研究了發(fā)酵對豆豉抗氧化活性的影響，認為異黃酮從糖苷型轉化為游離型從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異黃酮的轉化，認為其中的異黃酮可以從糖苷型轉化為苷元型。

    在發(fā)酵過(guò)程中，由微生物產(chǎn)生的蛋白酶將蛋白質(zhì)降解成為小分子的氨基酸或多肽，其中可能有多種生物活性多肽，本研究室研究了多肽對豆豉抗氧化活性的作用。通過(guò)對不同種類(lèi)的豆豉進(jìn)行抗氧化活性評價(jià)，發(fā)現各種豆豉都有較強的清除ABTS和DPPH自由基的作用，其清除這兩種自由基的活性范圍分別是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礎，豆豉多肽是一類(lèi)專(zhuān)一性比較寬的抗氧化成分，大部分都有抗氧化活性，研究還從豆豉中分離出了一條約有5~8個(gè)氨基酸殘基的抗氧化多肽，其IC50值約為5.7μmol，有很強的清除ABTS和DPPH自由基的能力，并且在亞油酸氧化體系中可以抑制亞油酸氧化。此外，通過(guò)對細菌型豆豉前發(fā)酵階段的研究，發(fā)現在該過(guò)程中β-葡萄糖苷酶活性很低，異黃酮幾乎沒(méi)有發(fā)生轉化，而中性蛋白酶的活性很高，在不到36h的發(fā)酵過(guò)程中蛋白質(zhì)全部降解成為游離氨基酸和低分子量的多肽，這些多肽中有含有組氨酸殘基或酪氨酸殘基的多肽以及含有疏水性氨基酸殘基的多肽，而這樣的多肽具有抗氧化活性。因此，抗氧化多肽的生成在細菌型豆豉的前發(fā)酵階段對豆豉抗氧化活性的提高起主要作用。

3 前景展望

   高血壓嚴重危害著(zhù)人類(lèi)的健康，95％以上的患者是原發(fā)性高血壓，而通過(guò)抑制ACE活性可以有效地降低原發(fā)性高血壓的發(fā)生。合成的ACE抑制劑在臨床上有諸多不良反應，而食源性ACE抑制肽則安全性高、無(wú)毒副作用且更易吸收，長(cháng)期服用可以達到預防、緩解和輔助治療高血壓的目的。同樣的，為避免機體的自由基損傷，人們也從藥物中尋求保護，但亦在取得一定療效的同時(shí)帶來(lái)一定的毒副作用。飲食調整可能是預防疾病更好的方式，我國自古就有“藥食同源”的說(shuō)法，利用食源性生物活性物質(zhì)開(kāi)發(fā)保健食品或藥品具有重要的實(shí)際意義和應用價(jià)值。

   我國有豐富的大豆資源及眾多的發(fā)酵大豆食品，但對其生理功能的研究起步較晚，還需進(jìn)一步的的研究、開(kāi)發(fā)和利用。在日本，源于干鰹魚(yú)（katsuo-bushi）的ACE抑制肽作為一種抗高血壓的保健食品已經(jīng)商業(yè)化［28］。其實(shí)早在20世紀80年代，日本就對降血壓肽進(jìn)行了深入的研究，采用玉米蛋白、大豆蛋白、魚(yú)貝類(lèi)蛋白、清酒及酒糟等廉價(jià)的蛋白質(zhì)作為原料開(kāi)發(fā)了許多ACE抑制肽，并制成藥片、口服液或作為功能因子添加到各種食品中去，取得了良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。

    對我國發(fā)酵大豆食品的研究應著(zhù)眼于系統研究、優(yōu)化其生產(chǎn)工藝，降低含鹽量，并在此基礎上運用新技術(shù)新方法對生物活性成分進(jìn)行分離、純化及生理功能研究，深入研究成分結構與功效之間的關(guān)系、作用機理及加工穩定性，并有必要進(jìn)行人體臨床試驗來(lái)評估其長(cháng)期有效性和安全性，進(jìn)一步挖掘我國豐富的食療寶庫，生產(chǎn)出特色的大豆保健食品。此外，還應加強研究成果的宣傳，增強消費者對發(fā)酵大豆食品的認識，籍此提高發(fā)酵大豆食品的消費，弘揚豆品文化，提升大豆產(chǎn)業(yè)。

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