Автор: Хьюго Франсиско де Соуза
Рецензент: Бенедетта Куффари, магистр наук
В этой статье рассматривается вопрос о том, что кулинарные приправы содержат биоактивные пептиды белкового происхождения, которые образуются в процессе обработки и переваривания пищи, что расширяет представления о функциональных продуктах питания, выходя за рамки изучения фитохимических веществ. Опираясь на протеомные, биохимические данные и исследования экстрактов, авторы критически оценивают антиоксидантную, ингибирующую и сигнальную активность, а также указывают на существующие ограничения и пробелы в исследованиях.
Что такое функциональные пептиды?
Традиционные фармакологические исследования специй традиционно были сосредоточены на вторичных метаболитах, таких как полифенолы, алкалоиды и терпены. В последнее время в рамках исследований в области пищевой науки изучаются белки специй и их ферментативные гидролизаты с использованием протеомных методов, таких как жидкостная хроматография — тандемная масс-спектрометрия (ЖХ-МС/МС), для выявления коротких биоактивных пептидных последовательностей, высвобождающихся из более крупных белков-предшественников. 6
После высвобождения в процессе обработки пищевых продуктов, ферментации или пищеварения в желудочно-кишечном тракте эти функциональные пептиды могут действовать как регуляторы обмена веществ, противомикробные средства или антиоксиданты. 1 Функциональные пептиды — это специфические белковые фрагменты, которые после высвобождения из родительских белков проявляют биологическую активность. 1,2 В контексте пищевых продуктов эта активность чаще всего проявляется в ходе in vitro биохимических или клеточных анализов, а ее физиологическая значимость зависит от биодоступности и дозы. 2
В отличие от цельных белков, которые могут быть аллергенными или плохо усваиваться из-за сложной третичной структуры, функциональные пептиды могут обладать повышенной биодоступностью, а некоторые небольшие пептиды способны проникать через эпителиальный барьер кишечника с помощью систем транспорта пептидов. Однако эффективность усвоения существенно зависит от последовательности пептидов и условий пищеварения.6
Нутриомика и механистические исследования показали, что биологическая активность пептида определяется его физико-химическими свойствами, в частности аминокислотным составом, молекулярной массой и суммарным зарядом. Например, наличие гидрофобных аминокислот, таких как пролин, лейцин и валин, часто коррелирует с высокой антиоксидантной и ингибирующей активностью. 2,3
Пептиды меньшего размера, обычно не превышающие трех килодальтон (кДа), более устойчивы к протеолитической деградации в желудочно-кишечном тракте. 3 Кроме того, катионные пептиды особенно эффективны в качестве противомикробных средств благодаря электростатическому взаимодействию с бактериальными мембранами. 3
Как специи содержат функциональные пептиды
Бобовые и молочные продукты традиционно служили источниками биологически активных пептидов. Однако появляется все больше доказательств того, что многие кулинарные приправы также содержат белковые предшественники, способные образовывать функциональные пептиды после ферментативного гидролиза.1,2
Например, семена перца (Capsicum spp.), которые часто выбрасывают при переработке, содержат около 28,33 % белка в пересчете на сухую массу, а лепестки шафрана — около 21,7 % белка. 1 В сыром виде эти белки биологически неактивны, а биологическая активность проявляется после гидролиза под действием таких ферментов, как пепсин, трипсин или алькалаза. 1
На высвобождение этих пептидов сильно влияет способ обработки. Например, ферментация, выдержка (например, при производстве черного чеснока) и ферментативная обработка могут способствовать расщеплению белка, в то время как кипячение при высокой температуре может привести к денатурации белков и снижению выхода пептидов. Таким образом, способ приготовления существенно влияет на белковый и пептидный состав специй. 2
Антиоксидантная активность
Окислительный стресс, определяемый как дисбаланс между выработкой свободных радикалов и антиоксидантной защитой, является установленным фактором риска развития хронических заболеваний. 1,3 Хотя многие экстракты специй являются признанными антиоксидантами, определенные пептидные фракции, полученные из съедобных корневищ, также продемонстрировали антиоксидантную активность в ходе контролируемых лабораторных исследований. 6
Куркума длинная (Curcuma longa)
Было доказано, что при протеолитическом расщеплении белков корневища куркумы образуются короткие пептиды, обладающие ингибирующей активностью в отношении ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). Некоторые идентифицированные последовательности также проявляют антиоксидантные свойства в тестах на нейтрализацию радикалов. 6
Отдельные сравнительные исследования показали, что белковые фракции гвоздики и имбиря, полученные с помощью растворителей, могут защищать ДНК от окислительного повреждения в бесклеточных экспериментальных системах.5
В настоящее время большая часть данных, подтверждающих антиоксидантную активность пептидов в специях, получена в ходе экспериментов in vitro, и для подтверждения их значимости в рационе человека необходимы дальнейшие исследования. 2
Противовоспалительный потенциал
Параллельно с исследованиями, посвященными продуктам питания, в биомедицине изучается влияние некоторых пептидов, содержащихся в специях, на клеточные сигнальные пути, в том числе на апоптоз и ангиогенез. Эта работа в основном носит фармакологический характер и отличается от исследований, посвященных влиянию специй на организм при их употреблении. 3
Например, пептид CRT2 был протестирован на клеточных моделях колоректального рака (HCT-116). Он подавлял передачу сигналов, связанных с рецептором VEGFR1, и вызывал апоптоз in vitro.3
Ингибирование ферментов и метаболические действия
Недавнее функциональное исследование показало, что пептиды и другие компоненты специй могут влиять на ферменты, участвующие в развитии метаболического синдрома, в частности гипертонии и сахарного диабета 2-го типа (СД2).2,6
Исследования экстрактов кулинарных специй (а не очищенных пептидов) in vitro показали, что препараты, полученные из корицы, гвоздики, тмина, пажитника и мускатного ореха, ингибируют α-амилазу — фермент, отвечающий за расщепление крахмала. 7
Специи, представляющие интерес
Черный молотый перец
Черный перец широко изучается на предмет его противомикробных и антиоксидантных свойств, которые в первую очередь обусловлены наличием в нем фитохимических веществ. Кроме того, он считается потенциальным источником белков, которые после гидролиза могут образовывать биологически активные пептиды. 2
Гвоздика
Сравнительные исследования in vitro неизменно показывают, что гвоздика является одной из самых мощных специй с точки зрения антиоксидантной и противомикробной активности, что, вероятно, объясняется ее высокой фитохимической и белковой биологической активностью. 5
Корица
Доказано, что экстракт корицы подавляет активность ферментов, расщепляющих углеводы, in vitro, что подтверждает интерес к его роли в постпрандиальной регуляции уровня глюкозы.7
Чеснок (Allium sativum)
Чеснок широко изучается как функциональный пищевой ингредиент с упором на его антиоксидантные, противомикробные свойства и биологическую активность, зависящую от способа обработки, включая продолжающиеся попытки оптимизировать экстракцию и сохранить функциональные соединения в пищевых продуктах. 2
Переработка пищевых продуктов и доступность пептидов
Метод обработки является важнейшим фактором, определяющим высвобождение пептидов и их биодоступность.
Поскольку многие биологически активные пептиды «зашифрованы» в белках-предшественниках, их высвобождение зависит от условий гидролиза, таких как специфичность фермента, температура, pH и продолжительность. Поэтому для оценки активности пептидов в исследованиях часто комбинируют имитацию гидролиза, идентификацию методом жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии и функциональные тесты. 6
В более широком смысле как традиционные, так и нетрадиционные технологии обработки могут изменять растворимость и структуру белков, влияя на то, сохраняются ли пептиды в процессе производства продуктов питания или денатурируются. 4
Ограничения и пробелы в исследованиях
Несмотря на растущий интерес к функциональным пептидам, содержащимся в специях, остается ряд нерешенных вопросов. Большинство имеющихся данных получены в ходе исследований in vitro, при этом данные о биодоступности, метаболизме и клинической эффективности для человека ограничены. Кроме того, лишь небольшая часть специй была изучена с помощью протеомной идентификации на уровне пептидов. 2,6
Будущие исследования должны включать в себя стандартизированные модели пищеварения, количественную протеомику и тщательно спланированные исследования с участием людей, чтобы прояснить пищевую ценность пептидов, полученных из специй, и их вклад в разработку функциональных продуктов питания.
Ссылки
Чжан Д., Аливия Э. Б., Брюс Б. Б., и др. (2025). Путь к повторному использованию побочных продуктов производства специй: изучение их биологически активных соединений и их роли в активной упаковке. Foods 14(14); 2445. DOI: 10.3390/foods14142445. https://www.mdpi.com/2304-8158/14/14/2445
Аль-Хабси Н., Аль-Халили М., Хак С. А., и др. (2025). Травы и специи как функциональные пищевые ингредиенты: комплексный обзор их терапевтических свойств, антиоксидантной и противомикробной активности, а также применения для сохранения продуктов питания. Journal of Functional Foods 129; 106882. DOI: 10.1016/j.jff.2025.106882. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1756464625002245
Чидике Эзеорба, Т. П., Эзугву, А. Л., Чуквума, И. Ф., и др. (2024). Полезные для здоровья свойства биоактивных белков и пептидов чеснока (Allium sativum). Пищевая химия 435; 137632. DOI: 10.1016/j.foodchem.2023.137632. http://www.bdpsjournal.org/index.php/bjp/article/view/1041
да Сайлва Карвалью, К., Охоли, Г. К., Пако, М. Г., и др. (2025). Роль нетрадиционных технологий в улучшении экстракции и повышении технофункциональности альтернативных белков из экологически чистых источников. Foods 14(21) 3612. DOI: 10.3390/foods14213612. https://www.mdpi.com/2304-8158/14/21/3612
Бхаттачарья Э., Пал У., Дутта Р., и др. (2021). Антиоксидантный, противомикробный потенциал и способность защищать ДНК от повреждений, присущие острым специям: сравнительный подход к обоснованию их использования в качестве функциональных продуктов питания. Journal of Food Science and Technology 59(3); 1173-1184. DOI: 10.1007/s13197-021-05122-4. https://link.springer.com/article/10.1007/s13197-021-05122-4
Сомпинит К., Лерсирипонг С., Реамтонг О., и др. (2020). Исследование новых биоактивных пептидов с антиоксидантными и антигипертензивными свойствами, полученных из съедобных корневищ, in vitro. LWT 134; 110227. DOI: 10.1016/j.lwt.2020.110227. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0023643820312160
Бхосале Х., Портима Г., Тукарам К. и Байстхакур П. (2019). Антиамилазная активность некоторых индийских специй in vitro. Journal of Applied Biology & Biotechnology 7(4); 70-74. DOI: 10.7324/jabb.2019.704011. https://jabonline.in/abstract.php?article_id=388&sts=2
Наим Б., Шамс С., Ма Л. и др. (2025). Оптимизированный протокол регенерации перца чили (Capsicum annuum L.) с использованием комбинаций эксплантов и регуляторов роста, подходящих для конкретного генотипа. Seed Biology 4(1). DOI: 10.48130/seedbio-0025-0012. https://www.maxapress.com/article/id/68994097fa6c583d6d508aa2
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся