论文标题: Bioactive Food Proteins: Bridging Nutritional and Functional Benefits with Sustainable Protein Sources

论文链接: https://www.mdpi.com/2304-8158/14/17/3035

期刊名: Foods

期刊主页链接: https://www.mdpi.com/journal/foods

研究背景

近年来，全球食品系统正面临人口增长、气候变化与健康转型的多重挑战。蛋白质不仅是维持生命的必需宏量营养素，更逐渐被发现蕴含可调控生理功能的生物活性肽序列。

发表于 Foods 的综述文章“Bioactive Food Proteins: Bridging Nutritional and Functional Benefits with Sustainable Protein Sources”系统整合了蛋白质生物活性机制、可持续替代蛋白来源、加工技术影响及市场与监管趋势，为未来功能食品与可持续营养体系构建提供了重要参考。

研究主要内容

该综述旨在提供一个关于生物活性蛋白与肽的综合视角，内容主要围绕以下几个方面：

1.全面概述从传统到前沿的蛋白质来源，不仅包括植物、昆虫，也深入探讨了微生物发酵、细胞培养肉等生产方式。

2.分析生物活性肽如何在人体内发挥作用，包括酶抑制、受体信号调节、免疫调控、抗氧化与抗菌等机制。

3.评估传统与现代加工技术（如发酵、高压处理、超声波辅助提取）如何影响蛋白质的结构，从而释放或增强其生物活性。

4.展示生物活性蛋白在功能食品、营养补充剂以及临床营养等领域的应用前景。

研究成果

1. 本研究系统梳理了蛋白质来源的发展演进路径。除传统的动物源和植物源蛋白外，昆虫蛋白（蛋白质含量约为40–75%）以及其他新兴高技术来源蛋白正逐渐成为具有重要潜力的替代资源，展现出广阔的应用前景与研究价值。

1)微生物蛋白：通过发酵技术，不仅能提升原料营养，还能直接生产高纯度蛋白质。更重要的是，它可以利用农业工业废料（如咖啡废水）作为培养基，实现废弃物的资源化利用，生产出蛋白质含量高达38%的生物质。

2)基于对WIPO数据库过去15年相关专利数据的系统分析，结果表明，自2021年以来，替代蛋白领域的专利申请数量显著增长，并在2023年和2024年达到阶段性峰值，反映出该领域在近年呈现出快速发展的趋势。

3)其中，植物基蛋白相关专利数量最多（72项），在全部专利布局中占据主导地位；微生物蛋白相关专利数量为31项，位居其后，体现出较为活跃的技术研发与创新趋势。从地域分布来看，韩国、美国、中国和日本为该领域专利产出的主要专利产出国家。

2. 文章深入浅出地解释了生物活性肽的作用原理。生物活性蛋白的核心活性来自其水解产生的短肽（2~20个氨基酸），其活性具有剂量依赖性和序列依赖性。此外，肽段的链长、氨基酸组成、空间构象直接决定其活性，微小序列变化即可改变功能方向。

1)例如，ACE抑制肽常含有疏水性氨基酸和脯氨酸；抗氧化肽则富含酪氨酸、半胱氨酸等能清除自由基的残基；

2)多靶点协同：一个肽段可能同时具备抑制ACE、抗氧化和抗炎的功能，这种多功能性使其健康益处产生“1+1>2”的协同效应。

3)

3. 研究通过对4368篇近五年科研文献的关键词分析（图1A），揭示了未来发展方向：

a.红色（发酵与微生物）：聚焦通过真菌、细菌、酵母发酵生产特定蛋白质（如细菌素、酶）。

b.绿色（食品工业应用）：关注蛋白质在肉制品、烘焙等领域的应用，以及质构分析等工艺研究。

c.蓝色（替代蛋白与消费者）：探寻昆虫、微藻等新蛋白来源，并研究消费者偏好、接受度及“食物新奇恐惧症”等心理因素。

d.黄色（健康益处与补充剂）：验证膳食补充剂的抗氧化、抗炎功效及其对肠道菌群的影响。

e.紫色（环境与价值化）：聚焦循环经济，研究如何利用副产物生产高附加值产品。

图1.基于VOSviewer 1.6.20版本绘制的2020-2026年替代蛋白研究网络图（Scopus数据库，访问日期：2025年7月24日）。（A）替代蛋白质研究领域研究信息的聚类分布；（B）2020年至2026年间的时间分布。

研究总结

本综述首次系统性整合了“生物活性蛋白的健康价值”与“可持续蛋白来源的生产潜力”两大研究方向，填补了当前领域的研究缺口。研究证实，生物活性食物蛋白不仅是人体必需的营养物质，更能通过多种分子机制发挥健康调控作用，而植物、昆虫、微生物、细胞培养等新型蛋白来源，结合传统与现代加工技术，可兼顾环保与功能需求。

未来，随着精准加工技术的升级、副产物资源化利用的推进，以及法规体系的完善和消费者教育的深入，生物活性蛋白将成为构建可持续、促健康食品系统的核心载体。其发展趋势将聚焦三个方向：一是精准设计肽段结构，实现靶向健康调控；二是优化新型蛋白来源的规模化生产，降低成本；三是推动个性化营养应用，适配不同人群的健康需求。尽管目前仍面临诸多挑战，但生物活性蛋白的应用前景广阔，将为食品行业创新和全球营养健康事业发展提供重要支撑。

Foods 期刊介绍

主编：Arun K. Bhunia, Purdue University, USA

Foods (ISSN 2304-8158) 期刊自2012年创刊以来，已发展成为食品科学领域的重要学术平台。Foods被多个知名学术数据库收录，包括Web ofScience的SCIE、PubMed以及Scopus等。目前期刊的影响因子为5.1，CiteScore为8.7，均位列“食品科学与技术”类别Q1区。

期刊涵盖了食品加工与技术、食品物理与生物化学、食品分析、食品微生物学、食品功能与营养等多个研究领域，致力于推动食品科学的创新与发展。