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生物活性肽的研究进展

2017-12-30 9页 doc 24KB 108阅读

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生物活性肽的研究进展生物活性肽的研究进展 生物活性肽的研究进展与展望 摘 要 生物活性肽是对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物,本文简述了生物活性肽的分类、功能特性、来源、应用以及展望。 关键词 生物活性肽;功能特性;功能食品;应用 Processing And Forecast In Studies Of Bioactive Peptides Abstract: The bioactive peptides is a class of peptide compound which is beneficial to t...
生物活性肽的研究进展
生物活性肽的研究进展 生物活性肽的研究进展与展望 摘 要 生物活性肽是对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物,本文简述了生物活性肽的分类、功能特性、来源、应用以及展望。 关键词 生物活性肽;功能特性;功能食品;应用 Processing And Forecast In Studies Of Bioactive Peptides Abstract: The bioactive peptides is a class of peptide compound which is beneficial to the biological organism vital activity or has the physiological action .This article has summarized the bioactive peptide classification, function characteristic, origin, application as well as the forecast. Keywords: bioactive peptides; features; functional foods; application 前言: 生物活性肽(bioactive peptides)是指对生物机体的生命活动有裨益或具有特殊生理活性的一大类肽。这些肽类物质是介于蛋白质和氨基酸之间的分子聚合物,能够直接参与摄食、消化、代谢及内分泌的渊解,其吸收机制优于蛋白质和氨基酸,且具有氨基酸和蛋白质不可比拟的生理功能。也因为如此,这种生物活性肽类物质便成为当今全世界研究的热点,在食品、医药、动物营养上均有着广泛的应用前景。 1、生物活性肽的分类 依据功能把生物活性肽分为生理活性肽(包括抗菌肽及抗病毒肽、神经肽、[1]激素调节肽、免疫活性肽等)和食品感官肽(呈味肽、抗氧化肽、营养肽等) ;按照来源来分可分为外源性和内源性生物活性肽;按取材来分可分为海洋活性肽[2]和陆地活性肽。 2、生物活性肽的功能特性 2.1 抗氧化肽 [3] 王力剑等研究表明,大豆抗氧化肽具有清除超氧阴离子、抑制脂质过氧化自由基和部分抑制HO等作用。其作用机理与GSH、V和V等小分子的作用机理22EC 有许多相同之处,都属于断链型抗氧化剂,即可以捕捉自由基反应链的过氧化自[4]由基,阻止或减缓自由基链反应的进行。张莉莉等采用Sephadex G(25凝胶对大豆蛋白酶解产物进行分离,并进行羟自由基清除活性测定发现:平均链长为4的大豆活性肽片段SPP4具有最强的羟自由清除活性,其清除率为80(1 3,,表明SPP?可以作为一种良好的抗氧化剂。 2.2 抗高血压肽 在众多生物活性肽中,具有降血压活性的血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂成[5]为最受关注肽之一。薛照辉等采用葡聚糖凝胶过滤色谱(SephadexG一25)对菜籽清蛋白水解物进行分离纯化,结果表明,菜籽肽(RSP—R)及分离三个组分(RSP-I、II和III)对高血压大鼠ACE活性都有明显抑制作用,其中组分RSP—III 抑制能力最强,其在浓度1 mg,mL条件下,ACE抑制活性可达95.67,。 2.3 矿物质结合肽 酪蛋白磷酸肽(CPPs)是一种由牛乳蛋白经蛋白酶水解后分离纯化得到的一种含有成簇磷酸丝氨酰基的生物活性肽,CCPs能与钙在小肠这种弱碱性环境中形成可溶性复合物,这种结合能有效防止在中性到偏碱性的小肠环境内不溶性磷酸钙的沉淀,增加可溶性钙的浓度,从而促进肠内钙的吸收。CPPs能通过提高钙、铁、锌等矿物质在小肠后段的溶解性、改变和矿物质结合的方式来促进其吸收[6] 。 2.4 阿片类活性肽 阿片肽分为内源性阿片肽和外源性阿片肽两大类型。内源性阿片肽是存在于人体脑、神经末梢的吗啡样作用物质,它们能在体内合成,具有镇痛、镇静,调节人体情绪、呼吸、脉搏和体温,以及消化系统分泌等作用。早在1979年,Christine Z等人报道,用胃蛋白酶水解小麦谷蛋白和酪蛋白,能够获得阿片样活性肽,他们称之为外啡肽(Exorphin)。1997年,他们又通过竞争性的酶联免疫吸附分析法(ELISA)检测胰碱性蛋白酶水解小麦谷蛋白的酶解物,得到了高浓度的小麦外啡肽A,得率比其他酶解物获得的A 要高,通过合成法进一步证实了这[7]一结果。 抗菌肽 2.5 抗菌肽是一类生物活性小肽。它是非专一性的免疫应答产物,具有广谱抗菌作用。它不仅能抗多种细菌或真菌,而且还抗原虫、病毒或肿瘤细胞,还对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌均有抑杀作用,最重要的是它可以杀伤动物体[8]内的肿瘤细胞,却又不破坏动物体内的正常细胞。 2.6 免疫调节肽 [9] 王霞等用Merrifield固相法合成了荞麦花粉肽BPP一1及其类似物BPP一1—3,BPP一1—4和BPP-2。研究了BPP一1,BPP一1—3和BPP一2对动物和人淋巴细胞的增殖应答功能和抑制释放sIL一2R的作用,结果显示它们具有较强的促免疫[10]活性。周键从油彩花粉中提取纯化了蛋白免疫因子,并对其理化性质和功能进行了研究,研究表明,所提取的蛋白免疫因子具有提高溶血素的水平和T淋巴细胞的转化功能。 2.7 抗血栓肽 凝乳酶可使K一酪蛋白水解释放出糖巨肽,糖巨肽可抑制血小板凝集和纤维蛋白原与血小板表面受体结合。这些肽可在喂养母乳的新生儿的血浆中检测得到,但其重要性尚不清楚。 2.8 抑制胆固醇作用肽 已有报道指出,酪蛋白、乳清和大豆蛋白水解物中存在抑制胆固醇作用的肽。Nagaoka et a1(发现喂养LTH(一种β乳球蛋白的胰蛋白酶水解物)的小鼠的排泄物中类固醇水平要高于喂养酪蛋白的胰蛋白酶水解物的小鼠。这可能是因为[11]LTH诱导球胆固醇的溶解性降低或者提高了牛磺胆酸盐的结合能力。 2.9 抗疲劳肽 抗疲劳肽有助于内环境的稳定,全面调节器官的功能,并使代谢过程顺利进行,有利于机体工作能力的提高。许多研究证明,补充水解蛋白肽可提高运动员的体重(尤其是瘦体重)、肌肉力量和血清总钙含量,抑制或缩短因运动而引起的体内“负氮平衡”的副作用,维持或促进体内正常蛋白质的合成,减轻或延缓由[12]运动引起的其它生理改变,从而达到抗疲劳的作用。 3 几种常见的生物活性肽的来源 3.1 大豆肽 大豆肽是由大豆蛋白质经酸法或酶法水解后分离、精制而得到的多肽混合物,以3-6个氨基酸组成的小分子肽为主,含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分。与大豆蛋白相比,具有消化吸收率高、提供能量迅速、降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢等的生理功能以及无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水和流动性好等良好的加工性能,是优良的保健食品原料。 3.2 菜籽肽 目前,只有少数国家有批量生产食用菜籽蛋白,国内菜籽多肽的制备工艺[13]也只是处在实验室研究阶段。郭涛等利用经低温制油的菜籽粕提取菜籽蛋白,然后用中性蛋白酶水解得到菜籽多肽,酶解后有75,左右的蛋白质转化为可溶性[14]肽 。刘大川等以富硒菜籽分离蛋白为原料,用碱性蛋白酶进行酶解制备富硒菜籽多肽,其菜籽分离蛋白水解度达32.51, ,氮收率达91.28, ,产品含硒量为6.02 mg,kg。酶解后得到的菜籽多肽粗品经凝胶层析纯化后可得到不同分子量大小的菜籽多肽,达到纯化和分级的目的。 生物活性肽 3.3 米糠 米糠是大米加工的副产品,是糙米碾白过程中被碾下的皮及少量米胚和碎米的混合物。米糠的蛋白质含量几乎高出普通精米的1倍。在一定的条件下将大米[15]蛋白酶解。可获得具有降血压和增强免疫功能的活性肽。何欢等经实验得出: 值7.0,温度37?,加酶量3,,水解时间3h。 米糠蛋白溶液的适宜水解条件为pH 3.4 牛乳源生物活性肽 [16] 牛乳蛋白是许多具有潜在生物活性物质的前体。通过物理、化学、或生物分解作用,乳蛋白可被裂解成许多具有生物学功能的小肽,研究表明小分子肽可在动物胃肠被直接吸收,有时比游离氨基酸吸收容易,小分子肽在体内具有转运快、耗能低、不易饱和等特点,比等量游离氨基酸具有更高的生物活性和营养[17]价值。 3.5 小麦源生物活性肽 小麦面筋蛋白俗称谷朊粉,是小麦淀粉生产的副产物,其蛋白质含量高达[18]72,,85,,主要由醇溶蛋白和麦谷蛋白所组成,通过酶解可产生生物活性肽。小麦源生物活性肽与具有相同氨基酸组成的小麦蛋白质相比,具有许多独特的理化特性和生物学活性。目前,从小麦蛋白中已分离出多种纯化小麦生物活性肽,如降血压肽、镇痛多肽、阿片样活性肽等。 3.6 玉米蛋白生物活性肽 玉米蛋白粉大约含有60,的蛋白质,主要为玉米醇溶蛋白(68,)、谷蛋白(28,)、和球蛋白(1.2,)。玉米蛋白与其他原料相比有其独特的性质,如玉米蛋白中富含高活性ACE抑制肽,这种肽可以有效抑制使血压升高的血管紧张素转换酶,从而达到降低血压或使血压不升高的目的,因此玉米蛋白是开发具有降血压功能的降压肽的宝贵资源。玉米肽除与大豆肽相似的易吸收利用外,还具有抗过敏性、抗氧化性、降低血氨浓度、促进钙磷吸收,抗胆固醇、改善脂质代谢、[19]抗血栓和消除疲劳等功能。 4 生物活性肽的应用 4.1 在食品工业中的应用 由生物活性肽的吸收机制可知,与相同组成的氨基酸相比,生物活性肽具 有吸收快、效率高、被吸收的氨基酸组成平衡等优点,因此可以应用于医疗食品中。可以通过改变一般生产过程的参数或起始培养物来添加活性多肽。也可作为活性引子被添加到非食品的基质当中来使产品具有某些功能。如,CPPs与无定形的磷酸钙的复合物被添加到口腔清洗剂、牙膏、口香糖当中变可起到坚固牙齿等作用。 4.2 在医药中的应用 由于生物活性肽具有抗病毒、抗癌、抗血栓、抗高血压、免疫调节、激素调节、抑菌、降胆固醇等作用,因而它在筛选药物、制备疫苗等防治疾病的医学领域有着广泛的应用。如:争光霉素(Bleomycinum)为含硫苷类多肽,临床上主要用于治疗鳞状上皮细胞癌(唇、舌、鼻咽、喉、牙龈、消化道、头颈部、肺、皮肤、阴茎、外阴等鳞癌)、恶性淋巴瘤、睾丸肿瘤及脑瘤等,效果良好,并可拮抗[20]皮肤外涂抹甲基胆蒽诱发皮肤癌的产生。 4.3 在饲料生产中的应用 活性肽是蛋白质营养生理作用的一种重要形式,用活性肽添加到动物的饲料[21]中对提高动物生产性能具有重要的实践意义。胡鹏飞等发现饲料中添加扶康肽P一50和益生康后羔羊生长速度加快,发病率降低。杨荣生在育肥猪饲粮中以全程添加小肽的方式,对猪的生产性能进行了研究,结果表明:试验组平均日增重 6克,比对照组猪的平均日增重提高8(30,(1103(1,1018(6),料重比108( 下降9(06,(2(51,2(76)。试验组在使用过2次“肽白金”后(14天)其胴体体形明显优于对照组,表现为收腹、背宽、臀部丰满,毛色光亮。 5 展望 生物活性肽的诸多功能刺激了功能性食品或药品的开发及商业化。生物活性肽可作为食品添加剂以开发新的功能性食品及新型食品,饮食的补充剂乃至药品应用到人们日常生活中。然而,要想使新的食品或药品的开发及商业化成为可能,必须在如下3个方面取得一定的进展: (1)新的色谱技术或膜分离技术的开发及放大,以利于生物活性肽在蛋白质水解液中的富集和大规模的提取。 (2)深入研究并了解生物活性肽的分子作用机制,以使人们对这些活性肽产生的营养作用及对健康的影响更了解并更好地利用。 (3)开发新的检测技术,以便人们可以随时了解生物活性肽在各种功能性食品或药品中的活性,掌握食品中其他成分如碳水化合物,脂肪等,以及食品加工过程(如加热)对其活性的影响。 参考文献: [1] 黄德娟,黄德超.生物活性肽[J].生物学通报,2006,41(4):17-18. 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