农业副产物资源化:向日葵粕蛋白源金属螯合肽的制备、鉴定与生物活性表征

Laetitia Canabady-Rochelle 研究团队系统评估了以向日葵粕为原料制备金属螯合肽的工艺，并对其活性进行了深入表征。该工作聚焦于酶解产物的金属螯合能力及相关抗氧化活性，为开发基于农业副产物的天然抗氧化剂提供了科学依据。

研究团队从向日葵粕中提取蛋白，并采用单酶（Protamex）水解与顺序双酶（Protamex后接Flavourzyme）水解两种策略制备蛋白水解物。尽管顺序水解产生了更高比例的小分子肽，但生物活性分析表明，单酶（Protamex）水解产物在多项关键活性指标上表现更为突出。

抑制 Cu²⁺/Fe³⁺ 诱导活性氧（ROS）生成

进一步研究发现，Protamex 单酶水解物展现出最强的 Fe²⁺ 螯合活性，其半数有效浓度（EC₅₀）显著低于顺序水解产物。同时，其在抑制 Cu²⁺ 诱导的 ROS 生成以及清除 ABTS 自由基方面也具有最高活性。这提示过度水解可能破坏了对活性至关重要的肽段结构或关键氨基酸微环境。

抗氧化能力对比

为阐明活性物质基础，研究通过固定化金属离子亲和色谱（IMAC-Cu²⁺） 分离富集铜结合肽段，并经LC-MS/MS 鉴定出 29 条潜在活性肽。序列分析发现，这些肽段富含组氨酸（His）、谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp），这些残基是螯合金属离子的关键位点。活性关联分析指出，分子量大于 1 kDa 的肽段通常具有更优的生物活性。

通过 MS/MS 鉴定向日葵粕蛋白分离液中肽的结果

综上所述，该研究通过活性导向的工艺比较与组分解析，证实采用 Protamex 进行单酶水解是从向日葵粕蛋白中制备高活性金属螯合肽的更优策略。所获得的肽段能有效螯合 Fe²⁺、Cu²⁺ 等促氧化金属离子，从而在体外模型中表现出显著的抗氧化活性，具备开发为功能性食品配料或抗氧化剂的应用潜力。

参考文献：

   CAMAñO ECHAVARRíA J A, MATHé C, ARNOUX P, et al. Metal-Chelating Peptides Derived from Sunflower Meal Protein: Preparation, Isolation, Identification, and Antioxidant Properties [J]. ACS Food Science & Technology, 2025, 5(6): 2336-50.

    DOI: 10.1021/acsfoodscitech.5c00191