中国科学鸡蛋新研究:鸡蛋壳膜蛋白及其酶解肽的研究现状

2025-07-30来源:中国农业科学院农产品加工所、食品工业科技文章编辑:小琳[点击复制网址]
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近日,中国农业科学院农产品加工所刘淑艳团队发文,介绍鸡蛋壳膜蛋白及其酶解肽的研究现状,总结鸡蛋壳膜酶解肽的制备和功能特性及应用场景,并展望鸡蛋壳膜酶解肽的工业化筛选和挖掘发展趋势,以期为鸡蛋壳膜中蛋白资源的开发应用提供研究方向。

下文为文章要点,可点击阅读原文查看详情:

 

资源背景与价值

 

鸡蛋壳膜古称“凤凰衣”,是药食同源食材,汉代《名医别录》已有记载,富含活性物质,具有食用和药用价值。

我国是全球鸡蛋产量第一大国(占全球40%),年产生约80万吨鸡蛋壳膜,但利用率仅10%,大量被丢弃,既浪费资源又增加环境负担。

蛋壳膜90%成分为内源性活性蛋白和多肽,经酶解技术可转化为易吸收的小分子肽,是“变废为宝”的可持续资源,对延长鸡蛋加工产业链意义重大。

 

内源性活性蛋白与多肽组成及功能

 

核心成分:蛋壳膜含8种主要活性蛋白(占90%)和1%内源性多肽,构成天然活性矩阵。

赖氨酸氧化酶样蛋白2(LOXL2,28%):促进胶原蛋白交联和血管生成,助力伤口愈合与组织再生。

富含半胱氨酸的蛋壳膜蛋白(CREMPs,27%):稳定性强,可作为氨基酸补充剂用于功能性食品。

溶菌酶(12%):天然抗菌蛋白,能破坏细菌细胞壁,经修饰后可扩大抗菌谱,广泛应用于医疗、食品工业。

胶原蛋白(10%):含I、V、X型等,低过敏、高安全,为结缔组织提供支撑,促进伤口愈合,是食品、化妆品优质原料。

其他成分:纤维连接蛋白(加速伤口重塑)、组蛋白(广谱抗菌+抗衰老)、卵壳素-36(鸟类特有,抗菌+免疫调节)、卵转铁蛋白(抑菌+促进铁吸收),以及禽类β防御素(AvBDs)、RGD肽段(促进细胞黏附与骨再生)等多肽。

 

酶解肽的制备、功能及机制

 

制备方法:

-酶解法:用胃蛋白酶等水解,可控性高、安全环保,但蛋白溶出率低、肽种类单一。

-化学辅助酶解法:先以化学试剂打开蛋白二硫键,再结合酶解,显著提升溶解速率和肽丰度,高效且应用广泛。

-酶解后获分子量700~3000Da的小分子肽,易吸收、毒副作用小,功能更丰富。

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图 鸡蛋壳膜来源的活性肽转化为促进健康产品的一般流程

生物功能及机制:

-促进伤口愈合:通过调节基质金属蛋白酶(MMP)活性或钙信号通路,加速表皮细胞与成纤维细胞增殖迁移,促进伤口再上皮化。

-抗炎:抑制NF-κB信号通路,减少IL-6、TNF-α等促炎因子释放,缓解结肠炎、关节炎等炎症。

-抗氧化:激活Keap1-Nrf2通路,增强抗氧化酶活性,清除活性氧(ROS),保护细胞免受氧化损伤。

-抑菌:通过破坏细菌细胞膜或干扰细胞内生命活动(如DNA复制),对革兰氏阳性菌、阴性菌均有抑制作用。

-降血糖:部分肽(如YPEPPPQ)可抑制二肽基肽酶IV(DPP-IV)活性,增加胰岛素分泌,潜在改善Ⅱ型糖尿病。
 

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图 鸡蛋壳膜酶解肽的生物功能

应用领域

 

食品:作为营养补充剂添加到蛋白粉、能量棒;与果汁复配制成功能性饮料;开发天然调味品(如蛋酱);用于抗衰老功能食品(临床试验证实可减少皱纹)。

医药:缓解关节炎疼痛、修复肠道损伤、加速伤口愈合,可制成内服/外用制剂,减少传统药物副作用。

化妆品:抑制黑色素生成和弹性蛋白酶活性,促进胶原蛋白合成,用于美白、抗皱、保湿类护肤品(如乳液、面霜)。

 

挑战与未来方向

 

现存挑战:天然蛋壳膜不溶不熔,生物利用率低;壳膜与蛋壳分离效率低;规模化生产技术待优化。

研究重点:

-研发壳膜分离智能设备,提升处理效率;

-优化酶解技术与绿色提取工艺(如超临界萃取),实现功能肽高效提取;

-结合生物信息学建立肽数据库,靶向设计高活性肽,缩短研发周期;

-完善安全性评价体系(毒理学+临床试验),推动产业化应用。


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