生物活性肽是由短氨基酸序列组成的特异性蛋白质片段，存在于各种富含蛋白质的食物中，具有广泛的生物功能，包括抗菌、抑制血管紧张素转化酶（ACE）等，由于它们具有特异性高、毒性低、结构多样性高和分子质量低等特点，被认为是应用于保健品或功能性食品的理想物质。乳源生物活性肽具有活性强、易制备、安全性高等优点，在发酵乳制品中的生理功能也在不断被发现。
生物活性肽在食品蛋白中的释放主要是通过酶解法、微生物发酵法和化学法，这些方法主要是通过酶、微生物和化学试剂等作用来分解蛋白质，进而释放功能肽。大连工业大学食品学院的李思怡、姜雨彤、姜淑娟*等人对近年来通过微生物发酵法制备乳源生物活性肽的研究进展进行了综述，并对乳蛋白发酵降解产生的活性肽的生理功能进行归纳总结，以期为发酵法制备乳源生物活性肽的研究提供参考。
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微生物发酵法制备乳源生物活性肽概述
近年来带有生物活性标签的发酵食品越来越受到消费者的青睐。释放以非活性形式存在于乳蛋白中的生物活性肽主要通过以下3种方式：1）利用胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等消化酶酶解；2）用蛋白水解起始培养物进行发酵；3）由源自蛋白水解微生物的酶进行蛋白水解。微生物发酵法是利用微生物发酵过程中产生的复合酶系将大分子蛋白分解为小分子蛋白，在微生物的作用下肽基团发生修饰和重组进而获得生物活性肽的一种生物技术。在这种肽的制备方法中，通常使用的微生物是具有高蛋白酶活性和多种肽酶的乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌和霉菌，它们可以存在于基质中或作为添加的起始培养物。然而，由于每种微生物蛋白水解系统的独特性，它们发酵的最终结果也是不同的。
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乳酸菌发酵法制备乳源生物活性肽
乳酸菌因其具有高效的蛋白水解系统以及对不同环境和底物的高度适应性，被认为是获得生物活性肽最有价值的微生物之一。乳酸菌的蛋白水解系统由细胞壁蛋白酶和许多不同的细胞内肽酶组成，包括内肽酶、氨基肽酶、二肽酶和三肽酶，通过该系统水解产生的肽表现出抗菌、抗炎、ACE抑制、免疫调节等各种生物活性。目前，国内通过益生菌发酵产生生物活性肽方面的研究起步较晚，因此通过乳酸菌发酵法制备乳源生物活性肽是很有意义的探索。
2.1乳酸菌发酵法制备牛乳源活性肽
干酪乳杆菌作为一种很有前景的功能性菌株，能够提升乳制品对人的健康益处。乳酸乳球菌可以取代商业发酵剂用于生产发酵乳制品，是最重要的乳酸菌之一。Rodriguez-Figueroa等通过体内实验研究了乳酸乳球菌发酵乳对自发性高血压大鼠的降血压和降血脂作用，结果表明，连续食用由乳酸乳球菌（Lactococcuslactis）NRRLB-50571和乳酸乳球菌（Lactococcuslactis）NRRLB-50572发酵的牛乳可以降低自发性高血压大鼠的收缩压和舒张压，饮用乳酸菌发酵牛乳3周后，自发性高血压大鼠的收缩压和舒张压分别降低了23.3mmHg和49.8mmHg，同时乳酸菌发酵乳也可以降低自发性高血压大鼠血浆低密度脂蛋白、胆固醇和甘油三酯的含量，这些结果表明，由乳酸菌发酵的牛乳可能是降低高血压和高脂血症的辅助剂，也可以用作功能性食品改善心血管健康。
2.2乳酸菌发酵法制备羊乳源活性肽
羊乳有多种健康益处，在消化性、酸碱性和缓冲能力方面与牛乳不同，同时羊乳也因其对过敏人群的治疗作用而倍受欢迎。但我国目前对于羊乳资源的开发利用主要停留在乳粉和液态乳开发层面。
2.3乳酸菌发酵法制备骆驼乳源活性肽
骆驼乳在营养成分方面更接近人乳，蛋白质构成比例合理，具有多种生物活性物质，不含有致敏性的β-乳球蛋白，可作为牛乳过敏人群的替代乳。
目前，对乳源抗菌肽的研究主要集中于牛乳和羊乳，有关驼乳抗菌肽的研究较少。驼乳含有重要的抗菌成分，如免疫球蛋白、乳铁蛋白和溶菌酶等保护性蛋白，近年来学者们又对这些蛋白进行水解，研究了水解后抗菌活性的变化。Algboory等的研究表明用植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum）IS10发酵骆驼乳24h后得到了7种新型多肽，这些肽对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌亚种显示出较强的抗菌活性。
表1总结了近5年乳酸菌发酵乳制品的生物活性肽产生情况。
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芽孢杆菌发酵法制备乳源生物活性肽
芽孢杆菌由于其发酵周期短、生长速率高和高产蛋白酶的特性，被认为是工业发酵中生产用于食品商业蛋白酶的主要细菌。其中枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等的“GRAS”特性，使其在工业生产中更具吸引力。枯草芽孢杆菌可以有效水解乳蛋白，利用枯草芽孢杆菌发酵法生产乳蛋白肽有着较好的应用前景。此外，蜡样芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、霉菌芽孢杆菌等菌株均能有效水解酪蛋白，其中蜡样芽孢杆菌（Bacilluscereus）和苏云金芽孢杆菌（Bacillusthuringiensis）发酵酪蛋白后产生了两种新型抗菌肽（IKHQGLPQE和VLNENLR），抗菌实验结果表明，该肽对婴儿配方奶粉中的病原体阪崎肠杆菌（Cronobactersakazakii）具有显著的抑制活性。
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酵母菌发酵法制备乳源生物活性肽
酵母菌在乳品（Kefir、酸马奶、酸驼奶等）中发挥着重要作用，它们不仅可以代谢多种牛奶成分，赋予发酵乳独特的风味特征，同时还能水解乳蛋白产生生物活性肽。酵母菌如马克斯克鲁维酵母、酿酒酵母菌具有一组负责降解蛋白质的蛋白酶和肽酶，它们主要用于在乳制品中分解乳蛋白并获得生长所需的肽和氨基酸。Bintsis等的研究表明，一些酵母菌具有比乳酸菌更高的蛋白水解活性；Klein等在研究中发现，酵母菌表现出强大的肽酶活性，在降解β-酪蛋白衍生肽方面比瑞士乳杆菌更有效。
工业中常使用富含益生菌微生物的发酵剂，以获得与传统方法制备的发酵乳相同的化学和功能特性，酵母菌益生作用以及分泌细胞外生物活性代谢物（如肽等）的能力可以增加发酵乳的功能。另外，酵母菌的羧肽酶和氨基肽酶在牛奶蛋白水解中也起着重要作用，这可能会产生新的生物活性肽。
此外，酵母菌的高蛋白水解活性可产生芳香前体，从而形成许多芳香化合物，进而直接影响发酵乳制品的风味或充当风味前体。
表2总结了近10年酵母菌发酵乳制品的生物活性肽产生情况。
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霉菌发酵法制备乳源生物活性肽
一些真菌如埃及曲霉和米曲霉在制备生物活性肽方面具有重要应用，这些真菌虽没有像乳酸菌那样的蛋白水解系统，但它们含有各种蛋白酶，通过肽键的断裂参与蛋白质的水解，进而获得生物活性肽。
霉菌中的米曲霉能产生多种蛋白酶，包括酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶，且蛋白酶专一性不强，在蛋白酶系的作用下，米曲霉可以将植物或动物源的多种蛋白质降解为蛋白胨、肽和氨基酸。
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乳源生物活性肽制备方法优、缺点比较分析
酶解法、微生物发酵法和化学法是生物活性肽在食品蛋白中释放的主要方法，其中化学水解的方法因其非特异性、产率低、会导致氨基酸变性等缺陷而不是获得生物活性肽的合适方法。另外也可以利用重组DNA技术通过微生物来制备生物活性肽，但这一技术的局限性在于转基因生物在食品中的应用以及生产出的多肽可能对宿主机体产生有害影响。
6.1酶解法
6.2微生物发酵法
利用微生物发酵制备生物活性肽应用最广泛的两种方法是液态发酵和固态发酵，其中固态发酵适用于对水分需求较少的真菌，液态发酵适用于具有高水位活性的微生物，并且具有生成的生物活性肽易于纯化等优势。与传统酶解法制备的生物活性肽相比，微生物具有高度多样性的、高活性的蛋白酶，在制备肽的过程中不同的酶在一系列反应中混合作用于原料，而不是像酶水解中只有1种蛋白酶起作用，因此，使用微生物发酵法制备生物活性肽的酶解效率高，且制备得到的肽具有更高的生物活性。使用“GRAS”微生物从可食用蛋白中制备得到的生物活性肽被认为更安全、更健康，同时通过微生物发酵也可以增加所用底物的价值，降低活性肽的生产成本，并改善食品的感官、营养和健康特性。
另一方面，苦味是生物活性肽的特征之一，这也就意味着它们作为功能性产品的可接受性较低。而微生物代谢产生的肽酶可以水解苦味疏水性氨基酸，与传统酶法相比能够实现生物脱苦，从而优化生物活性肽产品的口感和风味。
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乳源生物活性肽的应用现状及展望
使用发酵法制备乳源生物活性肽时，不同微生物蛋白酶的差异化导致了生物活性肽的多样性。目前，乳蛋白中新的生物活性肽及其在发酵乳制品中的生理功能仍在不断扩增，制备工艺的高效性和安全性是实现生物活性肽产业化的关键因素，在后续的发展过程中应以研究和理论为基础，将各种乳源生物活性肽表现出的促健康作用标准化、产品化。
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结语
虽然很多研究表明摄入乳源生物活性肽有利于维持人体健康，但肽在人体内的应用仍然存在着一些潜在的生物学问题，例如其在人体中的稳定性、生物利用度和功效等问题。大量鉴定出来的乳源生物活性肽仅停留在研究阶段，且对其活性的研究局限于体外模型，体内活性研究较少，同时也缺乏对活性肽作用机制的研究，肽的构效关系也有待阐明。解决这些问题可以使人们更加充分地理解乳源生物活性肽在人体健康中的作用，并有望从乳蛋白中提取出新的生物活性肽。随着研究的不断深入，乳源生物活性肽的研究前景和方向将更加广阔，并对食品和医疗保健行业产生重大影响。
作者简介
通信作者：
姜淑娟副教授
大连工业大学食品学院
博士，硕士生导师，澳大利亚昆士兰大学访问学者，大连市青年科技之星，辽宁省百千万人才工程“万人层次”。一直致力于乳品与益生菌领域研究，主持完成国家自然科学基金、辽宁省自然科学基金、辽宁省教育厅高校科研重点攻关项目、大连市高层次人才创新项目等项目5项，作为青年骨干重点参与完成国家十二五重大研发专项子课题2项，十三五课题1项、子课题1项，现主持十四五重大专项子课题1项，辽宁省教育厅高等学校科研重点攻关项目1项，荣获大连市科技进步二等奖、中国轻工业协会科技进步三等奖，中国乳制品工业协会技术发明二等奖各1项，以第一或通信作者发表研究论文50余篇，申请专利6项。
第一作者：
李思怡博士研究生
研究方向为乳蛋白功能肽，目前以第一作者在食品科学期刊发表EI收录论文1篇，并以第一作者在FoodScience&Nutrition期刊发表SCI收录论文2篇。
为进一步促进未来食品科学的发展，全面践行“大食物观”的指导思想，持续提升食品科技创新和战略安全。由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《FoodScienceandHumanWellness》杂志、《JournalofFutureFoods》杂志主办，北京工商大学食品与健康学院、北京联合大学生物化学工程学院、河北农业大学食品科技学院、西华大学食品与生物工程学院、大连民族大学生命科学学院、齐齐哈尔大学食品与生物工程学院、河北科技大学食品与生物学院共同主办，北京盈盛恒泰科技有限责任公司、古井集团等企业赞助的“第一届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2024年5月16-17日在中国北京召开。