农业工业每年产生数百万吨有机废物，导致环境退化。管理和处理来自农业食品行业的废物是一个非常复杂的过程，涉及高昂的处理成本和严格的环境要求。如果处理不当，会对环境产生负面影响（Chhetri等人，2020；Jiang等人，2024；Papaioannou等人，2022）。农业工业废物通常来自食品加工，包括谷物、水果、肉类、家禽、鱼类和乳制品。这些有机材料的分解需要大量的生化氧气，并会排放温室气体（Wani等人，2024）。
食品副产品是具有营养价值的农业工业废物，可以重新利用。通过将这些副产品加工成增值产品，可以减少环境污染，这是实现可持续性和食品安全的关键因素。农业工业废物中的营养物质，包括有机和无机化合物，可以使用适当的技术重新利用来生产其他有价值的产品（Reguengo等人，2022）。这些动植物来源的副产品富含粗纤维、蛋白质、碳水化合物，尤其是可用于多种用途的生物活性化合物。动植物来源的农业工业废物是生物活性化合物的潜在来源。食品副产品通常具有非常复杂的生化组成，这使得难以用单一过程完全再利用它们。为了将这些废物重新用于生产生物活性化合物，需要从过程定义阶段到最终产品进行仔细的优化（Alvi等人，2022；de la Rosa等人，2019；Kumar等人，2022；Wani等人，2024）。
乳制品行业是不断发展的农业工业部门之一，因为随着人们对乳制品（包括宏量和微量营养素）在生命周期各个阶段所具有的多种营养益处的认识不断增加（Timon等人，2020）。2023年，全球牛奶产量估计为9.5亿吨（FAO，2023）。乳制品加工会产生大量乳清，这是奶酪、酸奶、酪蛋白等产品的副产品（图1）。例如，来自奶酪或酪蛋白生产的乳清约占加工牛奶体积的90%（Karim & Aider，2022；Rama等人，2019）。全球每年大约生产1.8亿至1.9亿吨乳清。乳清保留了牛奶中大约55%的主要营养成分，包括乳糖、脂肪和蛋白质。乳清是一种具有高再利用潜力的副产品，尤其是其蛋白质，可用于生产生物活性肽。目前，乳清被用作乳清粉、无乳糖婴儿配方奶粉、运动补充剂中的乳清蛋白或食品添加剂。然而，全球只有大约一半的乳清产量得到了适当的再利用，很大一部分被丢弃到环境中。由于其高有机负荷，乳清具有较高的生化需氧量，这是一个重大的环境问题（Amaro等人，2019；Kolesovs & Semjonovs，2020；Rama等人，2019；Valdez Castillo等人，2020）。
乳清的高生物价值归因于其蛋白质含量（主要是白蛋白和球蛋白），这些蛋白质可用于生产生物活性肽（Kolesovs & Semjonovs，2020）。乳清的蛋白质含量取决于类型：甜乳清（通过添加凝乳酶获得，pH值6-7）或酸乳清（由于酸发酵，pH值<5）。酸乳清的盐含量较高，因此被称为咸乳清，其蛋白质含量低于甜乳清。目前有多种技术可用于提取乳清蛋白（Zikmanis等人，2020）。生物活性肽是由蛋白水解产生的小氨基酸序列（2到20个氨基酸）（Kashyap等人，2023）。乳清蛋白的水解会产生具有多种潜在有益生物功能的肽，如抗菌、抗氧化和降压特性（Bamdad等人，2017）。所产生的生物活性化合物可用于多种用途，例如功能性食品配方。为了确定乳清生物活性肽在食品中的应用，需要进一步的临床研究来评估其安全性和潜在的健康益处（Olvera-Rosales等人，2022）。
功能性食品常被称为健康、天然的产品。由于消费者对良好营养和健康重要性的认识不断提高，人们对功能性食品和饮料的兴趣日益增加。人们对提供超出原始营养价值的食品产品的需求也在增长，这是一个重要的食品趋势（Santeramo等人，2018）。在当今社会，食品的作用不仅仅是满足饥饿和提供营养。消费者现在寻求的功能性食品不仅能满足基本需求，还能帮助预防各种疾病并改善身心健康（Donno & Turrini，2020）。功能性食品除了基本营养特性外，还可能具有特定的健康益处。如果某种生物活性化合物被添加到新的食品配方中以达到特定目的，该产品就可以被视为功能性食品（Plasek & Temesi，2019）。食品工业正在使用更多的天然产品来实现这一目标，这些产品在配方中有助于维护健康和预防疾病（Banwo等人，2021）。
除了用于食品（Atallah等人，2020；Devi等人，2024）外，乳清还被用于通过黑暗发酵生产氢气（Lovato等人，2021）、生产乙醇（Cunha等人，2021）、作为微生物生产的替代培养基（Kolesovs & Semjonovs，2020）以及生产聚羟基烷酸酯（Israni等人，2020）等应用。本综述旨在探讨用于食品目的的生物活性肽的生产方法、纯化技术及其可能的生物功能。
