《Journal of Food Composition and Analysis》：From Preparation to Function: An Updated Review on Hazelnut Bioactive Peptides and Research Prospects
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本综述系统梳理了榛子生物活性肽的研究现状，涵盖传统酶解与新兴的计算机模拟（in silico）制备方法、多种生物活性（如ACE抑制降压、DPP-IV抑制抗糖尿病、抗氧化、抗炎、抗肥胖）及其构效关系。文章指出，整合人工智能与新型加工技术是未来高效发掘榛子肽在功能性食品和营养品中应用潜力的关键方向。
榛子作为全球重要的树生坚果，其蛋白质是生物活性肽的理想前体。近年来，榛子源性生物活性肽的研究取得了显著进展，主要集中在制备策略、生物活性和构效关系等方面。
引言
榛子与杏仁、腰果和核桃并列为全球四大树生坚果。其蛋白质含量丰富，成为开发生物活性肽的宝贵资源。随着消费者对天然健康成分需求的增长，榛子肽的研究重点已从早期的过敏原研究转向其多种生物活性探索，如抗氧化和血管紧张素转化酶（ACE）抑制能力。
榛子蛋白的基本特性
榛子蛋白通常通过碱溶酸沉法从脱脂榛子粕中提取，纯度可达86.8%至98.38%。其蛋白分子量分布广泛，约为10至80 kDa。根据溶解性分类，白蛋白是主要组分，占总蛋白的67.18%，显著高于球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白。氨基酸分析显示，谷氨酸（Glu）含量最高（16.59-19.83%），其次是精氨酸（Arg）、天冬氨酸（Asp）和亮氨酸（Leu），而半胱氨酸（Cys）、蛋氨酸（Met）和组氨酸（His）含量较低。氨基酸组成和序列是决定肽段生物活性的关键因素。
生物活性肽的计算机预测
利用BIOPEP等数据库对榛子蛋白序列进行in silico分析，可以预测其释放生物活性肽的潜力。计算结果显示，榛子蛋白中二肽基肽酶-IV（DPP-IV）抑制（A = 0.58-0.70）和ACE抑制（A = 0.34-0.60）肽段的出现频率最高，表明其在管理高血糖和高血压方面具有强大潜力。此外，还预测到DPP-III抑制、抗氧化、刺激葡萄糖摄取等其他活性，但频率较低。这些预测为后续实验研究提供了有价值的指导。
传统制备方法
传统制备榛子生物活性肽的方法主要依赖于酶水解（如Alcalase、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、嗜热菌蛋白酶等）或发酵。水解后，通过超滤（UF）、凝胶过滤色谱（GFC）、离子交换色谱（IEC）和反相高效液相色谱（RP-HPLC）等一系列纯化技术分离活性肽组分。研究表明，低分子量（通常<5 kDa或<3 kDa）的肽段往往表现出更高的生物活性。最后，通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）进行结构鉴定。该方法已成功鉴定出具有抗氧化、ACE抑制、免疫调节、降脂和抗肥胖等多种活性的榛子肽序列。然而，传统方法存在效率低、耗时耗力等局限性。
计算机模拟方法
In silico方法通过计算机模拟蛋白水解、使用PeptideRanker等工具预测肽段活性、进行分子对接以阐明作用机制，并评估肽段的理化性质和ADMET（吸收、分布、代谢、排泄和毒性）参数。这种方法能够快速、低成本地筛选候选肽。人工智能（AI）的出现，为肽的科学发现带来了变革，能够从多组学数据集中高效筛选候选肽并准确预测其功能特性。然而，AI在榛子肽发现中的应用仍处于起步阶段。将传统方法与现代in silico策略有效整合，是未来准确、快速发现新型榛子生物活性肽的强大趋势。
榛子肽的生物活性
榛子蛋白水解物和肽段展现出广泛的生物活性。
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降压能力（ACE抑制）： 榛子肽如AVKVL、YLVR、TLVGR、SPLAGR、VPHW、PGHF等显示出显著的ACE抑制活性。其中，YLVR在自发性高血压大鼠（SHR）模型中表现出降压效果。构效关系表明，C末端含有疏水/芳香族氨基酸或带正电荷氨基酸，N末端含有脂肪族氨基酸的小分子肽（二至五肽）活性更强。
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抗氧化能力： 肽段如ADGF、AGGF、AWDPE、DWDPK、ETTL、SGAF、FSEY等具有清除自由基（ABTS、DPPH）和保护人脐静脉内皮细胞（HUVECs）免受血管紧张素II（Ang II）诱导的氧化损伤的能力。其活性与低分子量、疏水性以及含有酪氨酸（Tyr）、色氨酸（Trp）、半胱氨酸（Cys）、蛋氨酸（Met）、组氨酸（His）或脯氨酸（Pro）等氨基酸密切相关。
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抗炎活性： 肽段如PEDEFR和LDAPGHR能够抑制脂多糖（LPS）诱导的RAW264.7巨噬细胞中炎症因子（如TNF-α, IL-6, IL-1β）的产生，其机制可能与抑制NF-κB和MAPK信号通路有关。
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抗肥胖能力： 肽段如RLLPH和FLLPH能够减少3T3-L1前脂肪细胞的脂质积累，并通过调节AMPK/ACC信号通路等相关基因表达来抑制脂肪生成。
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抗糖尿病活性： In silico预测显示榛子蛋白是DPP-IV抑制肽的极佳来源。实验证实，分子量<5 kDa的肽段具有DPP-IV和α-葡萄糖苷酶抑制活性。肽段VR通过分子对接被预测可与DPP-IV活性位点结合。
从体外到体内：跨越鸿沟
尽管体外化学和细胞实验证明了榛子肽的多种生物活性，但其体内功效和潜在健康益处受到肽段的分子量、电荷、构象稳定性、溶解度、肠道通透性、生物利用度以及抗胃肠道降解能力等多种因素的共同调控。目前，关于榛子肽的体内研究仍然有限，未来需要加强其在动物模型和人体试验中的验证，并增强体外模型与体内结果的相关性。
前景与建议
未来榛子生物活性肽的研究应聚焦于以下几个方面：
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整合制备策略： 建立结合in silico预测和传统实验的理性化制备流程，包括基于计算机模拟的蛋白酶筛选、实际水解与肽段鉴定、虚拟活性筛选、肽段合成与活性验证以及计算机制阐明。
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加强数据资源与AI应用： 扩充和整理榛子特异性蛋白和肽段数据库，利用机器学习模型提高预测准确性，并优化制备工艺。
- 3.
引入新兴加工技术： 探索高压、微波、超声波、脉冲电场和亚临界水处理等物理技术与酶解过程的结合，以提高肽段产率和修饰生物活性谱。
- 4.
深化体内研究与实际应用： 加强榛子肽的体内功效评价，并探索其在功能性食品和营养保健品中的稳定化和应用技术。
总之，通过多学科策略的协同应用，榛子源性生物活性肽有望在促进人类健康，特别是在心血管健康领域发挥重要作用。
