Preview

Новые технологии / New technologies

Расширенный поиск

Обзор получения биологически активных пептидов из растительного сырья методом микробной ферментации

https://doi.org/10.47370/2072-0920-2026-22-3-10-27

Аннотация

Введение. Биологически активные пептиды (БАП) обладают высокой физиологической активностью и представляют ценность для создания функциональных продуктов питания. Микробная ферментация является щадящей и эффективной альтернативой химическому и ферментативному гидролизам для получения БАП из растительного сырья. Цель исследования. Проведение систематического обзора современных данных о получении БАП из высокобелкового растительного сырья методом микробной ферментации для их последующего применения в пищевой промышленности. Объекты и методы исследования. Объекты – высокобелковое растительное сырье (злаковые, бобовые, масличные культуры) и протеолитические системы молочнокислых бактерий. Методы заключались в систематическом поиске и анализе научных публикаций (2021-2026 гг.) в базах Web of Science, Scopus, PubMed и eLibrary по профилю микробной ферментации растительных белков. Результаты и обсуждение. Проанализированы ресурсы и химический состав перспективных масличных, бобовых и злаковых культур. Детально рассмотрена трехкомпонентная протеолитическая система молочнокислых бактерий (клеточно-оболочечные протеиназы, транспортные системы, внутриклеточные пептидазы), обеспечивающая деструкцию устойчивых глобулярных белков. Систематизированы сведения об идентифицированных пептидах, демонстрирующих антиоксидантную, гипотензивную (ингибирование АПФ) и противовоспалительную активность. Показано, что микробная ферментация не только высвобождает целевые пептиды, но и улучшает органолептические свойства, выступая эффективным технологическим приемом модификации растительного сырья без использования жестких химических реагентов. Заключение. Микробная ферментация подтверждена как высокоэффективный метод получения БАП с широким спектром физиологического действия. Результаты обзора обосновывают перспективность использования ферментированных растительных субстратов в качестве функциональных ингредиентов и служат теоретической базой для разработки технологии получения БАП из семян и изолята конопли с целью создания новых альтернативных растительных напитков с заданными функциональными свойствами.

Об авторах

Д. И. Алексаночкин
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский биотехнологический университет (РОСБИОТЕХ)»
Россия

Алексаночкин Денис Игоревич - аспирант кафедры «Биотехнологии и биоорганического синтеза», РОСБИОТЕХ.

125080, Москва, Волоколамское шоссе, 11



Г. М. Керимова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский биотехнологический университет (РОСБИОТЕХ)»
Россия

Керимова Гюлляр Мехмановна - аспирант кафедры «Биотехнологии и биоорганического синтеза», РОСБИОТЕХ.

125080, Москва, Волоколамское шоссе, 11



С. А. Кореньков
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский биотехнологический университет (РОСБИОТЕХ)»
Россия

Кореньков Сергей Алексеевич - магистр кафедры «Биотехнологии и биоорганического синтеза», РОСБИОТЕХ.

125080, Москва, Волоколамское шоссе, 11



И. A. Фоменко
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский биотехнологический университет (РОСБИОТЕХ)»
Россия

Фоменко Иван Андреевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Биотехнология и технология продуктов биоорганического синтеза», РОСБИОТЕХ.

125080, Москва, Волоколамское шоссе, 11



Список литературы

1. Fermentation affects the antioxidant activity of plant-based food material through the release and production of bioactive components / Zhao Y.-S. [et al.] // Antioxidants. 2021. Vol. 10, No 12, Art. 2004. DOI: 10.3390/antiox10122004.

2. Bioactive peptides: synthesis, sources, applications, and proposed mechanisms of action / Akbarian M. [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. 2022. Vol. 23, No. 3. Art. 1445. DOI: 10.3390/ijms23031445.

3. Review on plant-derived bioactive peptides: biological activities, mechanism of action and utilizations in food development / Fan H. [et al.] // Journal of Future Foods. 2022. Vol. 2, No. 2. P. 143-159. DOI: 10.1016/j.jfutfo.2022.03.003.

4. Hong, H., Wu, J., Yan, X. Bioavailability of bioactive peptides derived from food proteins across the intestinal epithelial membrane: a review / Xu Q. [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2019. Vol. 86. P. 399-411. DOI: 10.1016/j.tifs.2019.02.050.

5. Tavano O.L. Protein hydrolysis using proteases: an important tool for food biotechnology // Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic. 2013. Vol. 90. P. 1-11. DOI: 10.1016/j.molcatb.2013.01.011.

6. Mora L., Toldrá F. Advanced enzymatic hydrolysis of food proteins for the production of bioactive peptides // Current Opinion in Food Science. 2023. Vol. 49. Art. 100973. DOI: 10.1016/j.cofs.2022.100973.

7. High angiotensin-I converting enzyme (ACE) inhibitory activity of Alcalase-digested green soybean (Glycine max) hydrolysates / Hanafi M.A. [et al.] // Food Research International. 2018. Vol. 106. P. 589-597. DOI: 10.1016/j.foodres.2018.01.030.

8. Antibacterial peptides produced by Alcalase from cowpea seed proteins / Osman A. [et al.] // Antibiotics. 2021. Vol. 10, No. 7. Art. 870. DOI: 10.3390/antibiotics10070870.

9. Research progress on fermentation-produced plant-derived bioactive peptides / Zhao L. [et al.] // Frontiers in Pharmacology. 2024. Vol. 15. Art. 1438947. DOI: 10.3389/fphar.2024.1438947.

10. Bioactivities and ACE-inhibitory peptides releasing potential of lactic acid bacteria in fermented soy milk / Undhad Trupti J. [et al.] // Food Production, Processing and Nutrition. 2021. Vol. 3, No. 1. Art. 10. DOI: 10.1186/s43014-021-00056-y.

11. Investigating structure, biological activity, peptide composition and emulsifying properties of pea protein hydrolysates obtained by cell envelope proteinase from Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus / Zhang X. [et al.] // International Journal of Biological Macromolecules. 2023. Vol. 24. Art. 125375. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2023.125375.

12. Красноштанова А.А., Шульц Л.В. Получение и оценка функциональных свойств белковых изолятов и гидролизатов из растительного сырья // Химия растительного сырья. 2022. № 4. С. 299-309. DOI: 10.14258/jcpim.20220410952.

13. The rise of processed meat alternatives: a narrative review of the manufacturing, composition, nutritional profile and health effects of newer sources of protein, and their place in healthier diets / Gastaldello A. [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2022. Vol. 127. P. 263-271. DOI: 10.1016/j.tifs.2022.07.005.

14. Biopeptides from vegetable proteins: new scientific evidences / Montesano D. [et al.] // Current Opinion in Food Science. 2020. Vol. 31. P. 31-37. DOI: 10.1016/j.cofs.2019.10.008.

15. Protein from oat: structure, processes, functionality, and nutrition / Mäkinen O.E. [et al.] // Sustainable Protein Sources. Academic Press. 2024. P. 121-141. DOI: 10.1016/B978-0-323-91652-3.00006-X.

16. Chandran A.S., Suri S., Choudhary P. Sustainable plant protein: an up-to-date overview of sources, extraction techniques and utilization // Sustainable Food Technology. 2023. Vol. 1, No. 4. P. 466-483. DOI: 10.1039/D3FB00003F.

17. Oilseed proteins: properties and application as a food ingredient / Kotecka-Majchrzak K. [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2020. Vol. 106. P. 160-170. DOI: 10.1016/j.tifs.2020.10.004.

18. Rodrigues I.M., Coelho J.F., Carvalho M.G.V. Isolation and valorisation of vegetable proteins from oilseed plants: methods, limitations and potential // Journal of Food Engineering. 2012. Vol. 109, No. 3. P. 337-346. DOI: 10.1016/j.jfoodeng.2011.10.027.

19. Kaur R., Ghoshal G. Sunflower protein isolates: composition, extraction and functional properties // Advances in Colloid and Interface Science. 2022. Vol. 306. Art. 102725. DOI: 10.1016/j.cis.2022.102725.

20. Yano H., Fu W. Hemp: a sustainable plant with high industrial value in food processing // Foods. 2023. Vol. 12, No. 3, Art. 651. DOI: 10.3390/foods12030651.

21. Oilseeds beyond oil: press cakes and meals supplying global protein requirements / Arrutia F. [et al.] // Trends in Food Science & Technology. 2020. Vol. 100. P. 88-102. DOI: 10.1016/j.tifs.2020.03.044.

22. Антонов Е. В. Посевные площади в России в 2014-2023 гг.: структура и факторы динамики // Региональные исследования. 2025. № 1 (87). С. 29-51. DOI: 10.5922/1994-5280-2025-1-3.

23. Сельское хозяйство в России. 2025: статистический сборник [Электронный ресурс] / Федеральная служба государственной статистики. URL: [https://rosstat.gov.ru/folder/210/document/13226] (https://rosstat.gov.ru/folder/210/document/13226) (дата обращения: 31.05.2026).

24. Amaranth seed oil composition / Nasirpour-Tabrizi P. [et al.] // Nutritional Value of Amaranth. London: IntechOpen, 2020. P. 131-164. DOI: 10.5772/intechopen.91381.

25. Production of plant protein from seeds and cake of industrial hemp: overview of processing methods for food industry / Aleksanochkin D.I. [et al.] // Food Systems. 2024. Vol. 7, No. 2. P. 188-197. DOI: 10.21323/2618-9771-2024-7-2-188-197.

26. Bioactive peptides from fermented foods: production approaches, sources, and potential health benefits / Peres Fabbri L. [et al.] // Foods. 2024. Vol. 13, No. 21. Art. 3369. DOI: 10.3390/foods13213369.

27. Guo Q., Chen P., Chen X. Bioactive peptides derived from fermented foods: preparation and biological activities // Journal of Functional Foods. 2023. Vol. 101. Art. 105422. DOI: 10.1016/j.jff.2023.105422.

28. Sarker A., Chakraborty S., Roy M. Dark red kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) protein hydrolysates inhibit the growth of oxidizing substances in plain yogurt // Journal of Agriculture and Food Research. 2020. Vol. 2. Art. 100062. DOI: 10.1016/j.jafr.2020.100062.

29. Development of fortified breads enriched with plant-based bioactive peptides derived from the chia (Salvia hispanica L.) expeller / Ozón B. [et al.] // Foods. 2023. Vol. 12, No. 18. Art. 3382. DOI: 10.3390/foods12183382.

30. Identification of potential inhibitory peptides of enzymes involved in the metabolic syndrome obtained by simulated gastrointestinal digestion of fermented bean (Phaseolus vulgaris L.) seeds / Jakubczyk A. [et al.] // Food Research International. 2017. Vol. 100. P. 489-496. DOI: 10.1016/j.foodres.2017.07.046.

31. Antioxidant activities of rapeseed peptides produced by solid state fermentation / He R. [et al.] // Food Research International. 2012. Vol. 49, No. 1. P. 432-438. DOI: 10.1016/j.foodres.2012.08.023.

32. Production and characterization of bioactive peptides in fermented soybean meal produced using proteolytic Bacillus species isolated from kinema / Kumari R. [et al.] // Food Chemistry. 2023. Vol. 421. Art. 136130. DOI: 10.1016/j.foodchem.2023.136130.

33. Peptide production through enhanced solid-state fermentation of soybean meal with Bacillus subtilis SBM_1: fermentation process and product characteristics / Liu D. [et al.] // Industrial Crops and Products. 2024. Vol. 219. Art. 119184. DOI: 10.1016/j.indcrop.2024.119184.

34. Peptidomic analysis of antioxidant and ACE-inhibitory peptides obtained from tomato waste proteins fermented using Bacillus subtilis / Moayedi A. [et al.] // Food Chemistry. 2018. Vol. 250. P. 180-187. DOI: 10.1016/j.foodchem.2018.01.033.

35. Biopeptide-rich fermented hemp seeds: boosting anti-inflammatory and immune responses through Lactiplantibacillus plantarum probiotic fermentation / Shan L [et al.] // International Journal of Biological Macromolecules. 2025. Vol. 290. Art. 138782. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.138782.

36. Peptidomics reveals enhanced bioactivities of hempseed cake induced by solid-state fermentation / Feng X. [et al.] // Food Chemistry. 2026. Art. 149243. DOI: 10.1016/j.foodchem.2026.149243.

37. Identification and molecular mechanisms of novel antioxidant peptides from fermented broad bean paste: a combined in silico and in vitro study / Lin H. [et al.] // Food Chemistry. 2024. Vol. 450. Art. 139297. DOI: 10.1016/j.foodchem.2024.139297.

38. Identification and virtual screening of novel anti-inflammatory peptides from broccoli fermented by Lactobacillus strains / Li Y. [et al.] // Frontiers in Nutrition. 2023. Vol. 9. Art. 1118900. DOI: 10.3389/fnut.2022.1118900.

39. Effects of fermentation with Lactiplantibacillus plantarum NCU116 on the antihypertensive activity and protein structure of black sesame seed / Du T. [et al.] // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. Vol. 262. Art. 129811. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.129811.

40. Study on preparation of chickpea peptide and its effect on blood glucose / Ma X. [et al.] // Frontiers in Nutrition. 2022. Vol. 9. Art. 988628. DOI: 10.3389/fnut.2022.988628.

41. Fermented blend from sunflower seed press-cake and bovine sweet whey: protein breakdown during in vitro gastrointestinal digestion / Mendo S. [et al.] // Food Chemistry: X. 2024. Vol. 23. Art. 101745. DOI: 10.1016/j.fochx.2024.101745.

42. Impact of different enzymatic processes on antioxidant, nutritional and functional properties of soy protein hydrolysates incorporated into novel cookies / Knežević-Jugović Z. [et al.] // Foods. 2023. Vol. 12, No. 1. Art. 24. DOI: 10.3390/foods12010024.

43. Bioactive peptides / Daliri E.B.-M. [et al.] // Foods. 2017. Vol. 6, No. 5. Art. 32. DOI: 10.3390/foods6050032.

44. Juillard V., Lopez-Kleine L., Monnet V. Proteolytic systems of lactic acid bacteria (LAB) // Reference Module in Food Science. Amsterdam: Elsevier, 2021.

45. Ma, J., Xu, M., Agyei, D. Cell-envelope proteinases from lactic acid bacteria: biochemical features and biotechnological applications / Ji D. [et al.] // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2021. Vol. 20, No. 1. P. 369-400. DOI: 10.1111/1541-4337.12676.

46. Comparative genomics of the lactic acid bacteria / Makarova K. [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006. Vol. 103, No. 42. P. 15611-15616. DOI: 10.1073/pnas.0607117103.

47. Original features of cell-envelope proteinases of Lactobacillus helveticus: a review / Sadat-Mekmene L. [et al.] // International Journal of Food Microbiology. 2011. Vol. 146, No. 1. P. 1-13. DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2011.01.039.

48. Fermentation of plant-based dairy alternatives by lactic acid bacteria / Harper A.R. [et al.] // Microbial Biotechnology. 2022. Vol. 15, No. 5. P. 1404-1421. DOI: 10.1111/1751-7915.14008.

49. Prevalence, genetic diversity, and technological functions of the Lactobacillus sanfranciscensis in sourdough: a review / Zhang G. [et al.] // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2019. Vol. 18, No. 4. P. 1209-1226. DOI: 10.1111/1541-4337.12459.

50. Study of extraction and enzymatic properties of cell-envelope proteinases from a novel wild Lactobacillus plantarum LP69 / Chen H. [et al.] // Catalysts. 2018. Vol. 8, No. 8. Art. 325. DOI: 10.3390/catal8080325.

51. The proteolytic system of lactic acid bacteria revisited: a genomic comparison / Liu M. [et al.] // BMC Genomics. 2010. Vol. 11. Art. 36. DOI: 10.1186/1471-2164-11-36.

52. Complete sequences of four plasmids of Lactococcus lactis subsp. cremoris SK11 reveal extensive adaptation to the dairy environment / Siezen R. J. [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. 2005. Vol. 71, No. 12. P. 8371-8382. DOI: 10.1128/AEM.71.12.8371-8382.2005.

53. Technological and genomic analysis of roles of the cell-envelope protease PrtS in yoghurt starter development / Tian H. [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. 2018. Vol. 19, No. 4. Art. 1068. DOI: 10.3390/ijms19041068.

54. Emergence of a cell wall protease in the Streptococcus thermophilus population / Delorme C. [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. 2010. Vol. 76, No. 2. P. 451-460. DOI: 10.1128/AEM.01018-09.

55. Survey on proteolytic activity and diversity of proteinase genes in mesophilic lactobacilli / Vukotić G. [et al.] // Microbiology. 2016. Vol. 85, No. 1. P. 33-41. DOI: 10.1134/S002626171601015X.

56. prtH2, not prtH, is the ubiquitous cell wall proteinase gene in Lactobacillus helveticus / Genay M. [et al.] // Applied and Environmental Microbiology. 2009. Vol. 75, No. 10. P. 3238-3249. DOI: 10.1128/AEM.02395-08.


Рецензия

Для цитирования:


Алексаночкин Д.И., Керимова Г.М., Кореньков С.А., Фоменко И.A. Обзор получения биологически активных пептидов из растительного сырья методом микробной ферментации. Новые технологии / New technologies. 2026;22(3):10-27. https://doi.org/10.47370/2072-0920-2026-22-3-10-27

For citation:


Aleksanochkin D.I., Kerimova G.M., Korenkov S.A., Fomenko I.A. An overview of the production of biologically active peptides from plant materials using microbial fermentation. New Technologies. 2026;22(3):10-27. (In Russ.) https://doi.org/10.47370/2072-0920-2026-22-3-10-27

Просмотров: 33

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-0920 (Print)
ISSN 2713-0029 (Online)