近年来，我国水产品加工业发展迅速。据统计，2016年全国鱼类的加工量为309.244 3万 t[1]，鱼类加工中产生的皮、骨、鳞等副产物约占鱼体总质量的50%～70%[2]。此类副产物资源除少部分被加工成鱼粉作为饲料廉价出售，大多未得到充分利用，不仅导致生物质资源的大量浪费，也带来一系列环境问题[3]。
鱼皮是一种主要的水产品加工副产物，可占鱼类加工总量的7%～8%[4]。与陆生动物性副产物资源相比，其来源广泛、价格低廉、易于加工、生物安全性高，且含有丰富的蛋白质资源（蛋白质含量可达干质量80%左右[5-6]），因而得到广泛的研究关注。蛋白质经过蛋白酶水解后，可得到具有不同相对分子质量的肽段。研究表明，根据不同氨基酸组成，蛋白肽可具备特定的生物活性，并发挥有益健康的生理功能。目前，文献报道较多的生物活性包括抗氧化活性[7]、血管紧张素转化酶（angiotensin converting enzyme，ACE）抑制活性[8]、螯合性[9]、免疫调节活性[10]等。依据相对分子质量可将蛋白肽分为多肽和寡肽[11]。鱼皮胶原蛋白寡肽一般含有20 个以下氨基酸残基[12]，具有较高的生物活性，因其易于被人体吸收进而发挥作用而得到较多关注，展现出良好的研究开发前景。目前，国内外相关研究方兴未艾，为鱼皮资源的高效、高值化利用开辟了空间，也为鱼类资源的可持续开发利用提供了依据。
有鉴于此，本文对国内外近年来报道的来源于鱼皮的胶原蛋白寡肽的制备、生物活性及应用开发等工作进行梳理总结，以期为我国功能性肽的理论及应用研究以及水产品的精深加工提供参考。
1 鱼皮胶原蛋白寡肽的制备
1.1 蛋白质降解
目前，鱼皮胶原蛋白寡肽研究的原料主要来自于草鱼、鲢鱼、罗非鱼等大宗淡水鱼加工副产物，以及鲈鱼、鳕鱼、鲑鱼等大宗海水鱼加工副产物。此类原料中富含胶原蛋白，含量可达干质量70%左右[13-14]，是制备胶原蛋白寡肽的理想原料。为了将鱼皮中的蛋白质降解为肽类，需要采用各种理化手段打破蛋白质的多级结构。现阶段，胶原蛋白肽的制备方法主要有微生物发酵法[15]、蛋白酶酶解法[16]及化学法[17]等。其中，酶解法因具有条件温和、反应专一、安全环保等特点而得到广泛应用，也是本文关注的重点。
文献报道常用的蛋白质水解酶包括微生物来源的碱性蛋白酶[18]、酸性蛋白酶[19]、中性蛋白酶[20]、风味蛋白酶[21]，植物来源的木瓜蛋白酶[22]、菠萝蛋白酶[23]以及动物来源的胰蛋白酶[24]、胃蛋白酶[25]等。蛋白酶的反应条件较温和，报道常见的反应温度在37～60 ℃之间，pH 2～9之间。蛋白酶水解反应一般都在酶制剂的最适（最大活力）条件下进行，以获取更高的酶解效率。邵宏宏等[26]为考察来源于安康鱼皮的胶原蛋白肽的抗氧化活性，先提取酸溶性胶原蛋白，再用胃蛋白酶在5 ℃、加酶量1%（质量分数）、料液比1∶20（m/V）条件下，对胶原蛋白进行6 h的水解，冻干后得胶原蛋白肽粉，其具有明显的自由基清除活性。Ngo等[27]考察了6 种不同的蛋白酶在最适条件下水解鳕鱼鱼皮明胶的效果，其中胃蛋白酶酶解产物ACE抑制率最高，分离纯化后得到具有ACE抑制活性的胶原蛋白寡肽，分子质量分别为662 Da和436 Da。
因每种酶都有其固定的酶切位点，为了得到生物活性更高的胶原蛋白寡肽，也有研究采用复合酶水解的方法。郭洪辉等[19]采用两步酶解法对河豚鱼皮进行酶解，以水解度为评价标准，第一步用胰蛋白酶在温度40 ℃、加酶量4 000 U/100 mL、pH 8.0 条件下酶解6 h，水解度为35.4%，所得酶解产物分子质量范围是100～5 000 Da；第二步采用酸性蛋白酶在温度50 ℃、加酶量20 g/L、pH 4.5条件下对第一步的酶解产物再次酶解8 h，水解度为62%，得到分子质量小于1 000 Da的胶原蛋白寡肽。Himaya等[28]采用两步酶解法对太平洋鳕鱼皮进行酶解，第一步采用胃蛋白酶在37 ℃、pH 2、酶与底物比1∶100（m/m）的条件下酶解4 h；第二步采用胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶双酶在37 ℃、pH 6.5、酶与底物比1∶100（m/m）的条件下酶解4 h；酶解产物经分离纯化，最终得到分子质量为1 301 Da的寡肽，其具有较强ACE抑制活性。为了提高水解效率，有研究采用超声波、微波等辅助手段提取胶原蛋白寡肽。闵瑞[29]利用微波辅助风味蛋白酶降解提取硫酸软骨素后的下脚料，与无微波辅助单纯酶解比较，在同样条件下水解时间缩短近一半，且产物中分子质量小于1 000 Da的胶原蛋白寡肽占比达91.2%。王溢等[30]以微波辅助碱性蛋白酶酶解水产品加工副产物制备胶原蛋白寡肽，所得产物中分子质量小于1 000 Da的寡肽占比87.84%，胶原蛋白肽粉得率达57.8%。康永锋等[31]对超声波-微波辅助提取鲑鱼胶原蛋白抗氧化肽工艺进行优化，所得水解产物的超氧阴离子自由基（
•）清除率较高。
许多研究关注通过实验设计与统计分析对酶解工艺条件进行优化。张效荣等[32]采用风味蛋白酶水解鮰鱼皮明胶制备ACE抑制肽，通过单因素和响应面法对制备工艺进行优化，所得产物理论ACE抑制率为91.45%，验证实验ACE抑制率89.81%。Zhang Yufeng等[33]通过正交试验优化胶原蛋白肽的制备条件，在pH 9.0、加酶量5%（质量分数）、温度55 ℃条件下酶解4.5 h，水解度为18.01%，羟自由基（•OH）清除率为62.47%。也有文献报道用微生物发酵法制备胶原蛋白肽。刘唤明等[15]通过枯草芽孢杆菌发酵法制备罗非鱼皮胶原蛋白寡肽，并通过正交试验优化发酵工艺，得到最佳发酵工艺条件为：罗非鱼鱼皮质量浓度为30 g/L，接种量为5%，发酵种子培养时间14 h，发酵时间52 h。在此条件下，蛋白质水解度为36.88%。与酶解法比较，微生物发酵法存在操作过程繁杂、条件要求高、酶解效率低等问题，目前未得到广泛应用。
上述研究表明，蛋白水解酶的选择受底物（鱼皮）种类、酶活力、反应条件及过程成本的影响[34-35]，有必要针对不同来源的底物筛选最适的酶或复合酶组合，并确定最佳酶解工艺条件，以便在现代技术的辅助下高效制备具有不同生物活性的寡肽产品。
1.2 胶原蛋白寡肽的分离纯化及结构鉴定
胶原蛋白经蛋白酶水解后得到具有不同分子质量的肽段混合物，可通过分离纯化技术制备具有特定分子质量区间以及功能活性的寡肽组分。文献报道常用的分离纯化方法有超滤膜过滤[36]、葡聚糖凝胶色谱柱分离[33]、高效液相色谱分离[37]等。一般以具有特定截留分子质量（molecular weight cut-off，MWCO）的超滤膜或葡聚糖凝胶色谱柱将酶解产物进行粗分，然后以高效液相色谱将粗分成分进一步分离，得到纯度和活性较高的组分。马华威等[38]为考察来源于鮟鱇鱼皮的胶原蛋白肽体内清除自由基效果和抗氧化作用，采用超滤膜对鱼皮胶原蛋白水解产物进行分离，MWCO分别为10、5、2 kDa，发现分子质量在2 kDa以下的胶原蛋白寡肽组分的自由基清除能力最强。Gu Ruizeng等[39]通过超滤膜过滤（MWCO：10 kDa和1 kDa）和反相高效液相色谱法从大西洋鲑鱼皮碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶分步酶解产物中纯化出两种二肽，分别为Ala-Pro和Val-Arg，纯化后寡肽的ACE抑制率分别达纯化前（酶解液）的20 倍和4 倍。
为了提高蛋白酶的利用率及水解效率、实现连续生产，基于固定化酶及膜技术的酶膜反应器的应用研究也得到一定的关注。Thuanthong等[40]利用碱性蛋白酶酶膜反应器对罗非鱼皮胶原蛋白进行酶解制备具有ACE活性的寡肽，聚砜材质膜的MWCO为1 kDa，成功获得5 种具有ACE抑制活性的寡肽。Byun等[41]利用三步循环酶膜反应器对鳕鱼皮胶原蛋白进行酶解，分别选用碱性蛋白酶、链霉蛋白酶、胶原蛋白酶以及MWCO为10、5 kDa和1 kDa的膜，制得分子质量小于1 kDa的具有ACE抑制活性的两种寡肽，经鉴定分别为Gly-Pro-Leu和Gly-Pro-Met，前者抑制活性较高。
酶解产物经分离纯化得到单一组分肽段后，可以通过飞行时间质谱（time-of-f l ight mass spectrometer，TOFMS）分析得到其氨基酸序列和分子质量。Lee等[42]用α-胰凝乳蛋白酶酶解鳐鱼皮，经过分离纯化，将ACE抑制活性较高的两个组分通过Tof-MS分析，发现其分别为寡肽Pro-Gly-Pro-Leu-Gly-Leu-Thr-Gly-Pro和Gln-Leu-Gly-Phe-Leu-Gly-Pro-Arg，分子质量分别为975.38 Da和874.45 Da。Cai Luyun等[43]用碱性蛋白酶对草鱼皮进行酶解，并采用G-25葡聚糖凝胶色谱柱和反相高效液相色谱（reverse phase-high performance liquid chromatography，RP-HPLC）对酶解物进行分离纯化，得到3 种抗氧化活性高的组分，通过Tof-MS分析确定其氨基酸序列分别为Pro-Tyr-Ser-Phe-Lys、Gly-Phe-Gly-Pro-Glu-Leu和Val-Gly-Gly-Arg-Pro，分子质量在480～640 Da之间。庄永亮等[44]采用先中性蛋白酶后碱性蛋白酶双酶复合工艺对罗非鱼鱼皮进行酶解，产物经过G-25葡聚糖凝胶色谱柱、C-25阳离子交换柱、G-15葡聚糖凝胶色谱柱和反相高效色谱分离纯化，得到抗氧化活性较高的寡肽，TOF-MS测定其氨基酸序列为Glu-Gly-Leu，分子质量为317.33 Da。
文献报道表明，现有各种分离纯化方法可以实现高活性目标组分的富集，但也存在过程时间较长、效率较低且不易得到单组分产物等问题。从开发高附加值产品的角度出发，如何利用新兴技术提高分离纯化环节的效率、建立具有经济技术可行性的规模化生产工艺，还应作为今后研究的重点内容。质谱法可以较为便捷地确定活性寡肽的化学结构，可以为研究活性肽的构效关系以及人工合成具有特定生物活性的寡肽提供依据。
2 鱼皮胶原蛋白寡肽的生物活性
来源于水产品的胶原蛋白的基本结构为三股螺旋结构，由3 条左手螺旋构型α多肽链互相缠绕成右手螺旋结构，即超螺旋结构，性质比较稳定[45]。当胶原蛋白被降解为分子质量较低的寡肽以后，更易透过肠道被人体吸收，发挥生理功能[46]。研究已证实，胶原蛋白寡肽具有多种生物活性，其中抗氧化活性[7]、ACE抑制活性[8]及与金属元素螯合[9]等性质已有广泛研究报道。
2.1 抗氧化活性
含有不成对电子的自由基在生命活动中发挥着重要的作用。由于自由基非常活跃，其可通过夺取电子（氧化过程）引发一系列有害健康的反应。研究表明，过量的自由基会对生物体造成破坏，如细胞破坏[47]、脏器损伤[48]、皮肤老化[49]等，并导致多种疾病的发生。因此，开发和利用高效无毒的天然抗氧化剂——自由基清除剂对维护人体健康、预防疾病意义重大。
目前，对来源于鱼皮的寡肽抗氧化活性的研究多在体外模拟肠胃环境下进行，被用作考察抗氧化能力的标准物一般有1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基、
•、•OH等。根据文献报道，一些鱼皮胶原蛋白寡肽具有清除自由基功效，且其抗氧化活性随着相对分子质量的降低而增加。Chi Changfeng等[50]将马面鱼皮以碱性蛋白酶酶解，以超滤膜、G-15葡聚糖凝胶柱和RP-HPLC C18柱分离纯化后得到了四肽Phe-Ile-Gly-Pro、五肽Gly-Ser-Gly-Gly-Leu和六肽Gly-Pro-Gly-Gly-Phe-Ile，其中四肽自由基清除率最高，其对DPPH自由基、•OH和
•的半数效应浓度分别为0.118、0.073 mg/mL和0.311 mg/mL。Weng Wuyin等[51]利用复合蛋白酶水解蓝鲸鱼皮，再利用G-15葡聚糖凝胶柱将酶解产物粗分离，将抗氧化活性高的组分Ⅲ经RP-HPLC C18柱进一步分离，分析发现其由Glu-Gly-Pro、Gly-Pro-Arg、Gly-Tyr、Gly-Phe 4 种寡肽和Leu、Arg、Tyr和Phe 4 种游离氨基酸组成，该混合物对DPPH自由基和•OH有一定的清除作用，其半抑制浓度（half maximal inhibitory concentration，IC50）分别为0.57 mg/mL和2.04 mg/mL，进一步研究表明其中Gly-Tyr和Tyr具有较强抗氧化活性，二者清除DPPH自由基和•OH的IC50分别为（5.08±0.05）、（4.70±0.25）mg/mL和（0.42±0.01）、（0.20±0.01）mg/mL。王宁丽等[52]比较了来源于鱼皮的寡肽、谷胱甘肽和抗坏血酸清除•OH和DPPH自由基的效果，发现上述3 种物质对•OH的IC50分别为2.482、0.357、0.100 mg/mL；对DPPH自由基的IC50分别为0.635、0.030、0.003 mg/mL。
尽管体外实验验证了来源于鱼皮的胶原蛋白寡肽的抗氧化活性，但活性与结构之间的关系尚不明了，且体内抗氧化相关研究报道还比较少；此外，来源于鱼皮的寡肽的抗氧化活性与公认的优质抗氧化剂相比仍偏低；上述问题均有待于进一步研究。
2.2 ACE抑制活性
高血压是最常见的慢性病，也是心脑血管病最主要的危险因素。ACE为肽基-二肽水解酶，在人体血压调节的过程中起着重要的作用。ACE把不活跃的血管紧张素Ⅰ（十肽）转换为血管紧张素Ⅱ（八肽），而后者可以使末梢血管收缩、外周阻力增加，引起血压升高[53]。通过抑制ACE的活性，可以防止血管末梢收缩，实现控制血压的目的。对寡肽ACE抑制活性的评价包括体外评价和动物实验；体外方法多采用高效液相色谱法测定其ACE抑制率及IC50，进而通过动物实验考察高血压模型大鼠摄入ACE抑制寡肽前后血压变化情况，验证其抑制活性。
研究发现，来源于多种鱼皮的胶原蛋白寡肽都具有ACE抑制活性。Lee等[54]采用胰蛋白酶酶解大马哈鱼皮，水解产物经G-25葡聚糖凝胶色谱柱和RP-HPLC C18柱分离，得到5 种寡肽，其中结构为Gly-Leu-Pro的寡肽ACE抑制率最高，体外实验发现其IC50为9.08 μmol/L；动物实验表明未纯化的胶原蛋白肽具有调节自发性高血压大鼠血压功效，但与人工合成肽（Gly-Leu-Pro）和降压药卡托普利比较，降血压效果偏低；合成肽与卡托普利比较，灌胃后6 h内降压效果一致，6 h后合成肽的降压效果降低。Ngo等[55]利用碱性蛋白酶和复合蛋白酶对鳐鱼皮酶解后，用MWCO为1 kDa的超滤膜分离纯化，得到结构为Leu-Gly-Pro-Leu-Gly-His-Gln和Met-Val-Gly-Ser-Ala-Pro-Gly-Val-Leu的两种寡肽，其IC50分别为4.22 μmol/L和3.09 μmol/L，进而通过灌胃自发性高血压大鼠验证了其降血压功效，并且发现两种寡肽的降压效果类似卡托普利。
此外，郭洪辉等[56]对来源于河豚鱼皮的胶原蛋白寡肽进行了毒理学评价，寡肽的分子质量为100～1 000 Da，大鼠的经口、经皮毒性实验结果均显示其低毒；对动物皮肤、眼刺激积分指数为0，表明对皮肤和眼无刺激；对动物皮肤致敏率为0%，证明鱼皮胶原蛋白寡肽的生物安全性较高。
从研究结果看，鱼皮胶原蛋白ACE抑制寡肽具有显著的降血压和抗高血压的效果，纯化后的寡肽对ACE抑制活性进一步提高。与化学合成药物相比，由水产加工副产物制备的胶原蛋白寡肽有很好的安全性和专一性，在医药领域开发前景十分广阔。
2.3 与矿物质元素螯合活性
人体内矿物质元素的缺乏会导致严重的健康问题，如：钙缺乏会导致骨质疏松；铁缺乏会引起缺铁性贫血；锌缺乏对机体生长发育、免疫功能有影响等[57]。研究表明鱼皮胶原蛋白寡肽可与一些矿物质元素结合，发挥促进人体对矿物质的吸收作用。寡肽与矿物质元素螯合能力也可通过体内和体外方法进行评价；体外方法一般通过原子吸收、发射光谱技术或化学方法测定金属离子螯合率进而进行评价；体内检测一般以正常大鼠为实验受体，通过分析组织器官对元素的吸收程度进行活性评价。Guo Lidong等[58]研究了阿拉斯加鳕鱼皮胶原蛋白寡肽（十肽）与Ca2+、Fe2+、Cu2+的螯合作用，发现与这3 种离子螯合活性分别为（11.52±2.23）、（1.71±0.17）nmol/μmol和（0.43±0.02）μmol/μmol。张俊敏等[59]通过微波固相合成法对鳕鱼皮胶原蛋白寡肽与硫酸锌进行螯合，螯合率为29.17%，接近理论预测结果，显示了肽锌螯合的可行性。卢玉坤等[60]以雄性大鼠为实验受体，以骨钙含量、钙代谢和血清钙磷指标，结果表明灌胃胶原蛋白寡肽具有促进钙吸收的功效，且寡肽分子质量越小，促近钙吸收效果越好。
此外，通过寡肽与金属离子的螯合还可以起到辅助抗油脂氧化的作用[61]。油脂中的金属离子促使•OH产生，加快油脂腐败变质，螯合态的金属离子可以防止油脂氧化的发生。夏光华等[62]采用罗非鱼皮胶原蛋白寡肽与钙螯合，在pH 8.0、胶原蛋白寡肽与氯化钙质量比7∶1、温度50 ℃条件下螯合反应30 min，螯合率达78.04%，并通过过氧化值评价了罗非鱼皮胶原蛋白寡肽螯合钙对玉米油中油脂稳定性的影响，结果表明螯合钙对油脂的氧化催化作用明显小于游离钙离子。
通过与矿物质元素螯合，寡肽不仅可以提高人体对特定矿质元素的吸收，还可对食品用油脂发挥抗氧化作用，在保健食品及食品加工领域具有良好应用开发前景。
2.4 其他活性
除了上述生物活性外，研究发现鱼皮胶原蛋白寡肽还具有调节免疫、调节血糖、促进细胞生长等作用。Liang Jiang等[63]从大马哈鱼皮中制备得胶原蛋白寡肽，其中分子质量小于1 000 Da的组分占比91.05%；动物实验表明，灌胃寡肽组小鼠的寿命更长，且肿瘤发病率明显降低。Wang等[64]对比目鱼和罗非鱼的鱼皮进行水解，经分离纯化后得到一种二肽基肽酶（dipeptidyl peptidase IV，DPP-IV），发现其可以促进胰高血糖素样肽和胰岛素的分泌，从而发挥调节血糖的作用；对糖尿病模型大鼠进行口服葡萄糖耐量实验，结果显示DPP-IV可以控制血糖，且对正常大鼠的血糖含量没有影响。Haratake等[65]对低胶原蛋白皮肤模型小鼠进行8 周的胶原蛋白寡肽灌喂（50 mg/kg体质量），发现小鼠皮肤中纤维细胞的增殖得到了促进，胶原蛋白含量有所提高。
根据文献报道，鱼皮胶原蛋白寡肽因其结构多样可以展现出多种生理活性，对寡肽成分潜在生物活性的发掘仍然是相关研究的热点。
3 鱼皮胶原蛋白寡肽的应用
随着基础研究的不断深入以及技术的进步，胶原蛋白肽的应用价值被不断发掘。目前，鱼皮胶原蛋白寡肽应用研究主要集中在食品、医药及化妆品等领域。
胶原蛋白寡肽除了具有生物活性，还具有天然、安全、溶解度高等特点，适合作为“绿色”添加剂在食品工业中发挥作用。Yang Jinglong等[66]对军曹鱼皮进行酶解得到具有抗氧化活性的寡肽，发现其对油脂有很好的抗氧化作用。将抗氧化寡肽添加到含油的面点产品中，可以起到改善面点品质、防止油脂氧化造成食品变质等作用[67]。胶原蛋白寡肽还可被添加到饮料制品中，不仅可以丰富饮料的口感，而且增加了饮品的营养价值[68]。胶原蛋白寡肽还具有抗冻性，将其添加到酸乳中可以提高保加利亚乳酸菌的存活率，有助于其在人体内发挥功效[69]。现在国内市场上陆续出现含胶原蛋白寡肽食品，如胶原低聚肽蓝莓果饮、小分子修复型深海鱼胶原蛋白多肽果粉固体饮料等。国外市场多见无味或调味的高溶解度粉剂产品，如日本、泰国、美国企业生产的海洋胶原蛋白寡肽粉末，可以灵活添加到咖啡、茶、果汁等日常饮品，以及糕点、汤等普通食品中，具有便于食用的特点，并宣称可发挥维护皮肤、肌肉、关节、骨质健康等功效。与胶原蛋白比较，胶原蛋白寡肽不仅功能丰富，易于吸收，而且具有更好的溶解性及加工特性，在功能性食品领域得到越来越多的关注，市场开发潜力巨大。
如前所述，鱼皮胶原蛋白寡肽具有抗氧化、ACE抑制、与金属离子螯合、免疫调节及促进细胞生长等多种活性，可以用于开发更加安全、有效的药物以及医用材料，但其在医药领域的应用大多仍处于研究阶段，尚未实现工业化生产。Vigneswari等[70]采用胶原蛋白肽和纳米纤维结合的方式制备伤口敷料，通过体外实验将小鼠的呈纤细胞在敷料上培养，发现细胞有增殖现象，进而用敷料对受伤大鼠伤口进行处理，伤口收缩率达79%，展现出一定的治愈作用。胶原蛋白已被广泛应用于化妆品中，相关产品已得到消费者的认可，鱼皮胶原蛋白寡肽在化妆品的开发中也受到较多关注，具有抗氧化与清除自由基活性的胶原蛋白寡肽可以起到延缓皮肤老化的作用。此外，由于酶解后蛋白肽链上的极性侧基大量暴露出来，能与水分子以氢键形式结合，起到吸水和保水的作用，且产物相对分子质量越小，其所含亲水基团数量越多。Hou Hu等[71]对鳕鱼皮胶原蛋白肽在不同的相对湿度下的吸水性和保水性进行了研究，发现分子质量小于2 kDa的胶原蛋白寡肽具有更好的吸水性和保水性。余宙等[72]用鱼皮制备胶原蛋白肽，选取30～50 岁的女性进行实验，结果显示鱼皮胶原蛋白肽具有显著地保护皮肤水分作用，且受试者无不良反应。目前，在国内市场上已经出现了宣称具有补水保湿、美白、紧致肌肤等作用的胶原蛋白寡肽护肤产品，包括乳液、面膜等。在国外市场上，也出现了多种宣称具有补水、延缓衰老、淡化皱纹、美白等功能的产品，如日本、泰国及马来西亚制造商都推出了含胶原蛋白寡肽的洗面奶、化妆水和乳液等系列护肤品。
4 结 语
水产养殖及加工业是我国的传统优势产业，随着当前经济社会的高速发展，相关产业面临着由劳动力密集型向技术密集型的升级转型，产业可持续性、资源利用率以及产品附加值都亟待提升。在此背景下，水产品加工副产物资源的高效开发利用应受到更多的关注。目前，对鱼皮由来胶原蛋白寡肽的基础与应用研究方兴未艾，已取得了大量的研究成果，但是在功能性寡肽的构效关系与定向制备、目标产物的高效分离纯化、潜在生理功能的挖掘以及应用新兴技术提高生产效率等方面还存在广阔的研究开发空间。此外，尽管研究表明胶原蛋白寡肽在食品、医药及化妆品领域具有很大的应用潜力，但科研成果的转化及新产品的研发还亟待加强，以满足经济、社会、生态效益最大化的要求。上述诸方面问题应得到产、学、研各方的联合关注，以期为相关产业的不断发展进步提供科技支撑。
参考文献：
[1] 农业部渔业渔政管理局. 中国渔业统计年鉴[M]. 北京: 中国农业出版社, 2016: 95.
[2] JONGJAREONRAK A, BENJAKUL S, VISESSANGUAN W,et al. Isolation and characterisation of acid and pepsin-solubilised collagens from the skin of Brownstripe red snapper (Lutjanus vitta)[J]. Food Chemistry, 2005, 93(3): 475-484. DOI:10.1016/j.foodchem.2004.10.026.
[3] 刘华, 赵利, 范艳, 等. 鱼下脚料综合利用研究进展[J]. 农产品加工(学刊), 2014(7): 60-62.
[4] 淑英, 敖冉, 宋佳, 等. 响应面法优化鳕鱼皮酸溶性胶原蛋白的提取工艺[J]. 食品工业科技, 2015, 36(24): 269-272; 277. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2015.24.050.
[5] VEERURAJ A, ARUMUGAM M, AJITHKUMAR T, et al. Isolation and characterization of collagen from the outer skin of squid(Doryteuthis singhalensis)[J]. Food Hydrocolloids, 2015, 43: 708-716.DOI:10.1016/j.foodhyd.2014.07.025.
[6] 曹少谦, 夏珊珊, 刘亮, 等. 马面鱼皮胶原蛋白的提取及其特性研究[J]. 中国食品学报, 2014, 14(10): 117-123. DOI:10.16429/j.1009-7848.2014.10.024.
[7] FARVIN K H S, ANDERSEN L L, OTTE J, et al. Antioxidant activity of cod (Gadusmorhua) protein hydrolysates: fractionation and characterisation of peptide fractions[J]. Food Chemistry, 2016, 204:409-419. DOI:10.1016/j.foodchem.2016.02.145.
[8] ALEMÁN A, GÓMEZ-GUILLÉN M C, MONTERO P. Identif i cation of ace-inhibitory peptides from squid skin collagen after in vitro,gastrointestinal digestion[J]. Food Research International, 2013, 54(1):790-795. DOI:10.1016/j.foodres.2013.08.027.
[9] GUO L D, HOU H, LI B F, et al. Preparation, isolation and identification of iron-chelating peptides derived from Alaska pollockskin[J]. Process Biochemistry, 2013, 48(5/6): 988-993. DOI:10.1016/j.procbio.2013.04.013.
[10] SEO J K, LEE M J, GO H J, et al. Purif i cation and characterization of YFGAP, a GAPDH-related novel antimicrobial peptide, from the skin of yellowf i n tuna, Thunnus albacares[J]. Fish and Shellf i sh Immunology, 2012, 33(4): 743-752. DOI:10.1016/j.fsi.2012.06.023.
[11] 张小燕. 胶原蛋白肽生物功能材料的研究与开发[D]. 西安: 西北工业大学, 2006: 13.
[12] 宋芹, 陈封政, 颜军, 等. 一种胶原蛋白寡肽促进皮肤胶原蛋白与透明质酸合成的研究[J]. 食品工业科技, 2013, 34(1): 105-107.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2013.01.053.
[13] PAL G K, NIDHEESH T, SURESH P V. Comparative study on characteristics and in vitro fi bril formation ability of acid and pepsin soluble collagen from the skin of catla (Catla catla) and rohu (Labeo rohita)[J]. Food Research International, 2015, 76(3): 804-812.DOI:10.1016/j.foodres.2015.07.018.
[14] MURALIDHARAN N, JEYA S R, SUKUMAR D, et al. Skin, bone and muscle collagen extraction from the trash fish, leather jacket(Odonus niger) and their characterization[J]. Journal of Food Science& Technology, 2013, 50(6): 1106-1113. DOI:10.1007/s13197-011-0440-y.
[15] 刘唤明, 曾少葵. 发酵法制备罗非鱼皮胶原蛋白肽的工艺的研究[J].食品科技, 2012(4): 232-235. DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2012.04.062.
[16] GARCÍA-MORENO P J, ESPEJO-CARPIO F J, GUADIX A, et al.Production and identification of angiotensin I-converting enzyme(ACE) inhibitory peptides from Mediterranean fi sh discards[J]. Journal of Functional Foods, 2015, 18: 95-105. DOI:10.1016/j.jff.2015.06.062.
[17] HUANG C Y, WU C H, YANG J L, et al. Evaluation of iron-binding activity of collagen peptides prepared from the scales of four cultivated fi shes in Taiwan[J]. Journal of Food and Drug Analysis, 2015, 23(4):671-678. DOI:10.1016/j.jfda.2014.06.009.
[18] NIKOO M, BENJAKUL S, EHSANI A, et al. Antioxidant and cryoprotective effects of a tetrapeptide isolated from Amur sturgeon skin gelatin[J]. Journal of Functional Foods, 2014, 7(3): 609-620.DOI:10.1016/j.jff.2013.12.024.
[19] 郭洪辉, 洪专, 张怡评, 等. 河豚鱼皮胶原寡肽制备工艺的优化[J]. 食品工业科技, 2015, 36(1): 198-201. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2015.01.032 .
[20] 张楠, 陈海华, 冷云, 等. 金枪鱼皮胶原蛋白肽分离纯化工艺的研究[J]. 食品与机械, 2014, 30(5): 206-210. DOI:10.13652/j.issn.1003-5788.2014.05.046.
[21] NIKOO M, BENJAKUL S, XU X. Antioxidant and cryoprotective effects of Amur sturgeon skin gelatin hydrolysate in unwashed fish mince[J]. Food Chemistry, 2015, 181: 295-303. DOI:10.1016/j.foodchem.2015.02.095.
[22] 李林格, 曲敏. 大鲵皮胶原蛋白肽的结构特性及其对乙醇诱导肝损伤小鼠的保护作用[J]. 食品工业科技, 2014, 35(8): 340-343.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2014.08.069.
[23] SALAMPESSY J, REDDY N, PHILLIPS M, et al. Isolation and characterization of nutraceutically potential ACE-Inhibitory peptides from leatherjacket (Meuchenia, sp.) protein hydrolysates[J]. LWTFood Science and Technology, 2017, 80: 430-436. DOI:10.1016/j.lwt.2017.03.004.
[24] 王珊珊, 周德庆, 刘楠, 等. 许氏平鲉鱼皮胶原蛋白与胶原肽的制备及特性研究[J]. 食品安全质量检测学报, 2015, 6(10): 3976-3983.
[25] 林琳, 李八方, 吕顺, 等. 鱿鱼皮明胶水解物降血压活性研究[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2010, 40(4): 43-46; 52.
[26] 邵宏宏, 周秀锦, 相兴伟, 等. 鮟鱇皮胶原蛋白肽最佳制备工艺及自由基清除活性研究[J]. 食品工业, 2016, 37(5): 119-124.
[27] NGO D H, VO T S, RYU B M, et al. Angiotensin-I-converting enzyme (ACE) inhibitory peptides from Pacif i c cod skin gelatin using ultrafiltration membranes[J]. Process Biochemistry, 2016, 51(10):1622-1628. DOI:10.1016/j.procbio.2016.07.006.
[28] HIMAYA S W A, NGO D H, RYU B M, et al. An active peptide purif i ed from gastrointestinal enzyme hydrolysate of Pacif i c cod skin gelatin attenuates angiotensin-1 converting enzyme (ACE) activity and cellular oxidative stress[J]. Food Chemistry, 2012, 132(4): 1872-1882.DOI:10.1016/j.foodchem.2011.12.020.
[29] 闵瑞. 微波辅助酶解提取硫酸软骨素下脚料中胶原蛋白肽的工艺研究[J]. 粮食与食品工业, 2016, 23(3): 51-54.
[30] 王溢, 盛彩虹, 袁宏丽, 等. 微波辅助酶解前处理对鱼鳞胶原蛋白肽粉品质的影响[J]. 食品工业科技, 2014, 35(20): 170-173.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2014.20.028.
[31] 康永锋, 康俊霞, 吴文惠, 等. 响应面法优化超声波-微波协同酶解制备鲑鱼抗氧化肽[J]. 中国油脂, 2012, 37(8): 25-28.
[32] 张效荣, 吕顺, 陆剑锋, 等. 酶解鮰鱼皮明胶制备ACE抑制肽的工艺条件优化[J]. 食品工业科技, 2012, 33(18): 302-305; 336.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.18.080.
[33] ZHANG Yufeng, DUAN Xiu, ZHUANG Yongliang. Purification and characterization of novel antioxidant peptides from enzymatic hydrolysates of tilapia (Oreochromis niloticus) skin gelatin[J].Peptides, 2012, 38(1): 13-21. DOI:10.1016/j.peptides.2012.08.014.
[34] 胡爱军, 闫伟, 郑捷, 等. 酶法水解真鲷鱼皮和鱼鳞制取胶原蛋白肽[J].食品工业, 2012, 33(10): 65-68.
[35] NGO D H, RYU B, VO T S, et al. Free radical scavenging and angiotensin-I converting enzyme inhibitory peptides from Pacific cod (Gadus macrocephalus) skin gelatin[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2011, 49(5): 1110-1116. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2011.09.009.
[36] ROSLAN J, KAMAL S M M, YUNOS K F M, et al. Assessment on multilayer ultrafiltration membrane for fractionation of tilapia byproduct protein hydrolysate with angiotensin I-converting enzyme(ACE) inhibitory activity[J]. Separation and Purif i cation Technology,2017, 173: 250-257. DOI:10.1016/j.seppur.2016.09.038.
[37] PEI X R, YANG R Y, ZHANG Z F, et al. Marine collagen peptide isolated from Chum Salmon (Oncorhynchus keta) skin facilitates learning and memory in aged C57BL/6J mice[J]. Food Chemistry,2010, 118(2): 333-340. DOI:10.1016/j.foodchem.2009.04.120.
[38] 马华威, 杨会成, 付万冬, 等. 鮟鱇鱼皮胶原蛋白肽的抗氧化活性[J]. 食品科学, 2014, 35(9): 80-84. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201409017.
[39] GU Ruizeng, LI Chenyue, LIU Wenying, et al. Angiotensin I-converting enzyme inhibitory activity of low-molecular-weight peptides from Atlantic salmon (Salmo salar, L.) skin[J]. Food Research International, 2011, 44(5): 1536-1540. DOI:10.1016/j.foodres.2011.04.006.
[40] THUANTHONG M, DE GOBBA C, SIRINUPONG N, et al.Purification and characterization of angiotensin-converting enzymeinhibitory peptides from Nile tilapia (Oreochromis niloticus) skin gelatine produced by an enzymatic membrane reactor[J]. Journal of Functional Foods, 2017, 36: 243-254. DOI:10.1016/j.jff.2017.07.011.
[41] BYUN H G, KIM S K. Purif i cation and characterization of angiotensin I converting enzyme (ACE) inhibitory peptides from Alaska pollack(Theragra chalcogramma) skin[J]. Process Biochemistry, 2001,36(12): 1155-1162.
[42] LEE J K, JEON J K, BYUN H G. Effect of angiotensin I converting enzyme inhibitory peptide purified from skate skin hydrolysate[J]. Food Chemistry, 2011, 125(2): 495-499. DOI:10.1016/j.foodchem.2010.09.039.
[43] CAI Luyun, WU Xiaosa, ZHANG Yuhao, et al. Purification and characterization of three antioxidant peptides from protein hydrolysate of grass carp (Ctenopharyngodon idella) skin[J]. Journal of Functional Foods, 2015, 16(3): 234-242. DOI:10.1016/j.jff.2015.04.042.
[44] 庄永亮, 张玉锋. 罗非鱼鱼皮抗氧化肽的制备及分离纯化[J]. 昆明理工大学学报(自然科学版), 2014, 39(1): 87-93. DOI:10.3969/j.issn.1007-855x.2014.01.017.
[45] GELSE K, PÖSCHL E, AIGNER T. Collagens: structure, function,and biosynthesis[J]. Advanced Drug Delivery Reviews, 2003, 55(12):1531-1546. DOI:10.1016/j.addr.2003.08.002.
[46] 张宁, 康跻耀, 高建萍, 等. 胶原蛋白肽分子量对吸收过程的影响研究[J]. 生物学杂志, 2013, 30(2): 10-13. DOI:10.3969/j. issn.2095-1736.2013.02.010.
[47] 林灼锋, 李校坤, 孟娟. 活性氧自由基对心肌细胞损伤效应研究[J].中国生物工程杂志, 2004, 24(6): 81-85.
[48] AZUMA K, OSAKI T, TSUKA T, et al. Effects of fi sh scale collagen peptide on an experimental ulcerative colitis mouse model[J]. Pharma Nutrition, 2014, 2(4): 161-168. DOI:10.1016/j.phanu.2014.10.001.
[49] FUJII T, OKUDA T, YASUI N, et al. Effects of amla extract and collagen peptide on UVB-induced photoaging in hairless mice[J].Journal of Functional Foods, 2013, 5(1): 451-459. DOI:10.1016/j.jff.2012.11.018.
[50] CHI Changfeng, WANG Bin, HU Fayuan, et al. Purification and identification of three novel antioxidant peptides from protein hydrolysate of bluef i n leatherjacket (Navodonseptentrionalis) skin[J].Food Research International, 2014, 73: 124-129. DOI:10.1016/j.foodres.2014.08.038.
[51] WENG Wuyin, TANG Lanlan, WANG Baozhou, et al. Antioxidant properties of fractions isolated from blue shark (Prionace glauca) skin gelatin hydrolysates[J]. Journal of Functional Foods, 2014, 11: 342-351. DOI:10.1016/j.jff.2014.10.021.
[52] 王宁丽, 徐月敏, 刘毅, 等. 鱼皮低聚肽氨基酸组成及抗氧化活性研究[J]. 食品研究与开发, 2016, 37(2): 31-35. DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.02.008.
[53] 段秀, 张玉锋, 庄永亮. 食源性血管紧张素转化酶抑制肽研究进展[J]. 食品工业科技, 2012, 33(20): 388-393. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.20.012.
[54] LEE J K, JEON J K, BYUN H G. Antihypertensive effect of novel angiotensin I converting enzyme inhibitory peptide from chum salmon (Oncorhynchus keta) skin in spontaneously hypertensive rats[J]. Journal of Functional Foods, 2014, 7: 381-389. DOI:10.1016/j.jff.2014.01.021.
[55] NGO D H, KANG K H, RYU B, et al. Angiotensin-I converting enzyme inhibitory peptides from antihypertensive skate (Okamejei kenojei) skin gelatin hydrolysate in spontaneously hypertensive rats[J]. Food Chemistry, 2015, 174: 37-43. DOI:10.1016/j.foodchem.2014.11.013.
[56] 郭洪辉, 王安, 洪专, 等. 河豚鱼皮胶原寡肽的毒理学安全性评价[J]. 食品研究与开发, 2015, 36(23): 167-170. DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.23.044.
[57] 周利. 钙铁锌微量元素对儿童生长发育的影响研究[J]. 现代诊断与治疗, 2015, 26(24): 5610-5611.
[58] GUO Lidong, HARNEDY P A, O’KEEFFE M B, et al. Fractionation and identification of Alaska pollock skin collagen-derived mineral chelating peptides[J]. Food Chemistry, 2015, 173: 536-542.DOI:10.1016/j.foodchem.2014.10.055.
[59] 张俊敏, 乐辉, 陈忻, 等. 响应面法优化微波固相合成鳕鱼皮胶原蛋白肽锌螯合物的工艺[J]. 广东农业科学, 2011, 38(22): 87-90.DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2011.22.008.
[60] 卢玉坤, 姜慧明, 王景峰, 等. 鳕鱼皮胶原蛋白肽的促钙吸收作用[J]. 中国海洋药物, 2013(4): 49-56. DOI:10.13400/j.cnki.cjmd.2013.04.002.
[61] 杨杰, 赵洪雷, 徐淑芬, 等. 鱼蛋白小肽螯合锌对小鼠的补锌效果及抗氧化作用[J]. 华中农业大学学报, 2011, 30(4): 516-520.DOI:10.13300/j.cnki.hnlkxb.2011.04.003.
[62] 夏光华, 申铉日, 酒志强. 罗非鱼皮胶原蛋白小肽螯合钙的制备、鉴定及抗氧化研究[J]. 食品科技, 2013, 38(6): 242-246.DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2013.06.061.
[63] LIANG Jiang, PEI Xinrong, WANG Nan, et al. Marine collagen peptides prepared from chum salmon (Oncorhynchus keta) skin extend the life span and inhibit spontaneous tumor incidence in Sprague-Dawley Rats[J]. Journal of Medicinal Food, 2010, 13(4): 757-770.DOI:10.1089/jmf.2009.1279.
[64] WANG T Y, HSIEH C H, HUNG C C, et al. Fish skin gelatin hydrolysates as dipeptidyl peptidase IV inhibitors and glucagonlike peptide-1 stimulators improve glycaemic control in diabetic rats: a comparison between warm- and cold-water fi sh[J]. Journal of Functional Foods, 2015, 19: 330-340. DOI:10.1016/j.jff.2015.09.037.
[65] HARATAKE A, WATASE D, FUJITA T, et al. Effects of oral administration of collagen peptides on skin collagen content and its underlying mechanism using a newly developed low collagen skin mice model[J]. Journal of Functional Foods, 2015, 16: 174-182.DOI:10.1016/j.jff.2015.04.017.
[66] YANG Jinglong, HO H Y, CHU Y J, et al. Characteristic and antioxidant activity of retorted gelatin hydrolysates from cobia(Rachycentron canadum) skin[J]. Food Chemistry, 2008, 110(1): 128-136. DOI:10.1016/j.foodchem.2008.01.072.
[67] 刘淇, 李慧, 赵玲, 等. 鳕鱼皮胶原蛋白肽的功能特性及抗氧化活性[J]. 食品工业科技, 2012, 33(1): 135-137; 140. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.01.115.
[68] 赵文竹, 肖月, 于志鹏, 等. 响应面设计对生姜胶原蛋白饮品口味的优化[J]. 食品工业科技, 2016, 37(21): 233-237. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2016.21.036.
[69] WANG S Y, ZHAO J, CHEN L, et al. Preparation, isolation and hypothermia protection activity of antifreeze peptides from shark skin collagen[J]. LWT-Food Science and Technology, 2014, 55(1): 210-217. DOI:10.1016/j.lwt.2013.07.019.
[70] VIGNESWARI S, MURUGAIYAH V, KAUR G, et al. Simultaneous dual syringe electrospinning system using benign solvent to fabricate nanof i brous P(3HB-co-4HB)/collagen peptides construct as potential leave-on wound dressing[J]. Materials Science & Engineering C, 2016,66: 147-155. DOI:10.1016/j.msec.2016.03.102.
[71] HOU Hu, LI Bafang, ZHANG Zhaohui, et al. Moisture absorption and retention properties, and activity in alleviating skin photodamage of collagen polypeptide from marine fi sh skin[J]. Food Chemistry, 2012,135(3): 1432-1439. DOI:10.1016/j.foodchem.2012.06.009.
[72] 余宙, 范青生. 鱼胶原蛋白粉的制备及其对人体皮肤水分调节作用的安全有效性[J]. 食品工业科技, 2010, 31(5): 339-342.