综述：关于牡蛎中生物活性肽的综述：功能特性、结构-功能关系及研究挑战

《Trends in Food Science & Technology》：A review for bioactive peptides from oyster: functional properties, structure-function relationships and challenges

牡蛎多肽来源于软组织及壳基质，具有抗氧化、降血压、降血糖、抗炎和抗癌等多重生物活性，其功能与分子量、氨基酸组成、二级结构及矿物质螯合密切相关。当前产业化面临结构稳定性、批次一致性、临床验证不足等挑战，需结合AI驱动的发现、多组学分析和先进递送系统突破瓶颈。

　　

Zihan Zheng|Jiongqi Lin|Dongmei Li|Zhanming Li|Caili Fu|Zhongyang Ren

厦门集美大学海洋食品与生物工程学院，中国361021

摘要

背景

牡蛎提取的肽具有很高的营养价值，展现出潜在的抗氧化、降血压、降血糖、抗炎和抗癌活性。然而，从实验室研究到大规模应用的转化仍受到结构稳定性、批次一致性、安全性和临床验证等挑战的制约。

范围与方法

本综述总结了牡蛎肽的来源、种类、制备策略、结构特征及主要生物活性，特别强调了结构与功能之间的关系，包括分子量、氨基酸组成、二级结构以及与矿物质的螯合作用。同时探讨了牡蛎肽在功能性食品和精准营养领域的转化挑战与未来机遇。

主要发现与结论

牡蛎的软组织和壳基质，尤其是巨型牡蛎（Crassostrea gigas），是生物活性肽的丰富来源。牡蛎肽可作为氧化还原平衡、炎症信号传导调节、肾素-血管紧张素系统平衡及胰腺β细胞保护的多功能调节剂，具有多种健康促进作用。较低的分子量、疏水性或带电残基、β-转角/β-折叠构象以及与锌等矿物质的螯合作用有助于增强其活性并改善吸收效果。目前的转化限制包括结构稳定性不足、生产成本高、批次间差异以及临床证据不足。因此，结合人工智能驱动的发现方法、多组学分析和先进的递送系统有望促进其工业化应用和临床应用。

引言

近年来，随着海洋资源的高值化利用以及人们对天然生物活性化合物兴趣的增加，海洋来源的功能性肽成为当代研究的前沿课题。其中，牡蛎作为一种广泛养殖的双壳类海洋生物，因其丰富的蛋白质含量、均衡的氨基酸组成和独特的生物活性特性而成为功能性肽的有希望的来源（Chen等人，2024年）。牡蛎蛋白质主要存在于软组织中，如全肌肉、鳃和外套膜。此外，牡蛎壳占总生物量的约60%，富含基质蛋白和钙、镁等矿物质，为肽的开发提供了多样化的原料（Zhou等人，2023年）。通过酶水解和发酵，牡蛎蛋白质可高效转化为具有不同结构和功能的肽。

牡蛎肽具有多种生理活性，包括抗氧化、降血压、降血糖、抗炎、抗疲劳、促进矿物质吸收、免疫调节甚至抗癌作用（Chen等人，2022b年）。特别是太平洋牡蛎（Crassostrea gigas），由于其高蛋白质含量、均衡的氨基酸谱和丰富的微量元素（如锌）而成为迄今为止研究最广泛和商业化程度最高的物种（Peng等人，2023年）。这些特性使得牡蛎肽在营养干预、疾病预防和辅助治疗方面具有巨大潜力。然而，从实验室研究到工业应用的转化仍面临诸多挑战。

尽管在细胞和动物模型中证明了牡蛎肽的功能效果，但其实际应用仍面临诸多困难，包括肽的分离与结构表征难度、体内稳定性低和生物利用度低，以及作用机制和靶点不明确（Pei等人，2022年）。近年来，人工智能（AI）、多组学分析和先进递送系统的整合为生物活性肽的筛选、结构-功能关系的阐明及递送策略的优化开辟了新途径（Al Shareef等人，2025年）。尽管Hao等人（2022年）的综述讨论了牡蛎肽的某些功能特性，但尚缺乏对现有文献的全面总结及其结构-功能关系的系统分析。特别是在肽前体来源的多样化和智能制造策略的整合方面，相关研究仍较为有限，这限制了牡蛎肽的高值化开发和大规模应用。

因此，本综述旨在全面概述牡蛎肽的主要来源、制备策略和结构特征，重点介绍其在抗氧化、降血压、降血糖、抗炎和抗癌方面的功能特性，并强调分子量、氨基酸组成、二级构象及与矿物质螯合作用对其多样生物活性的共同影响。同时探讨了牡蛎肽在功能性食品和精准营养领域的发展趋势与挑战，为牡蛎资源的高值化开发和从实验室到大规模应用的转化提供理论基础和实践方法。

牡蛎中生物活性肽的来源与种类

作为全球广泛养殖的双壳类海洋生物，牡蛎是来自软组织（包括肌肉、鳃和外套膜）的生物活性肽的重要天然来源。主要的肽提取物种包括太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）、台湾牡蛎（Crassostrea talienwhanensis）（Wang等人，2020年）、浙牡蛎（Crassostrea plicatula）（Wang等人，2014年）、马德拉斯牡蛎（Crassostrea madrasensis）（Asha等人，2016年）和美洲牡蛎（Crassostrea virginica）（Seo等人）。

牡蛎中生物活性肽的制备策略

牡蛎肽的理化性质和功能特性不仅取决于前体蛋白质的来源和种类，还受制备方法和水解方式的影响（Negara等人，2022年）。通常通过酶水解、微生物发酵或预处理辅助水解来获得牡蛎肽。不同的处理条件会导致分子量分布、肽长度和末端残基的变化。

牡蛎中生物活性肽的功能特性

牡蛎肽展现出广泛的生物活性，对人类健康有益。如图1所示，这些肽通过自由基清除、信号通路调节、肠道微生物群调节和细胞功能保护等多种分子机制发挥多功能作用。

牡蛎中生物活性肽的结构-功能关系

牡蛎肽的功能特性与其独特的结构特征密切相关，这些结构特征共同决定了其高效的生物活性。首先，其较低的分子量是高生物利用度的关键因素。牡蛎肽的分子量通常低于1000道尔顿，其吸收率远高于完整的牡蛎蛋白质，从而具有更高的生物利用度（Zhu等人，2023年）。

挑战与机遇

牡蛎肽的工业化受到可控的大规模生产、明确的产品特性、可重复的有效性证据以及可实施的安全性和法规合规性的限制。因此，以下部分系统地探讨了四个维度上的关键挑战和可行突破：生产和经济可行性、剂量与安全性、临床转化以及人工智能支持的创新（图4）。

结论

本综述系统地证明了从富含蛋白质的软组织和未充分利用的壳基质中提取的牡蛎肽具有广泛的生物活性，包括抗氧化、降血糖、降血压和抗癌效果，这些效果得到了体外和体内研究的支持。其作用机制涉及氧化还原调节、肾素-血管紧张素系统抑制、炎症信号传导减弱和胰腺β细胞保护。

作者贡献声明

Zihan Zheng：研究、数据整理、初稿撰写。Jiongqi Lin：数据分析、初稿撰写。Dongmei Li：项目管理、监督。Zhanming Li：数据分析、资源提供。Caili Fu：撰写、审稿与编辑、方法学设计。Zhongyang Ren：方法学设计、初稿撰写、监督。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（32572649）、江苏省自然科学基金（BK20241807、BK20240441）、海南省重点研发项目（ZDYF2022XDNY335、ZDYF2024XDNY204）、福建省自然科学基金（2025J01864）、江苏省科技支持计划（BZ2022056）以及新加坡国立大学（苏州）生物医学与健康技术平台的支持。