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生物活性肽的分类及应用前景
发布者:admin     浏览次数:38     发布时间:2019-10-15

前言

 

    生物活性肽是一类由20种天然氨基酸以不同的组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同的肽类的总称,是源于蛋白质的多功能化合物。生物活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,特别是一些低肽不仅有比蛋白质更好的消化吸收性能,还具有促进免疫、调节激素、抗菌、抗病毒、降血压和降血脂等生理机能,食用安全性极高,是当前食品科技界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。


 

1生物活性肽的分类

 

    1.1按原料划分
生物活性肽按原料划分主要有乳肽、大豆肽、玉米肽、豌豆肽、畜产肽、水产肽、丝蛋白肽和复合肽等

   

1.2按保健功能划分
生物活性肽按保健功能划分主要有易消化吸收肽、抗菌肽、吗啡片肽、类吗啡拮抗肽、血管紧张素转换酶抑制肽(简称ACEI肽)、抑制胆固醇作用肽、促进矿物质吸收肽、机体防御功能肽、苦味肽和肝性脑病防治肽等。


2活性肽的生产方法

 

    2.1天然生物活性肽的分离提取
该方法可用于分离提取细菌、真菌、动植物等生物体内的激素和酶抑制剂等天然活性肽。
2.2竇白质水解法
蛋白质水解法一般是采用酸水解,工艺简单、成本低,但因氨基酸受损严重、水解难以控制,故因较少应用。
2.3化学合成法
采用液相或固相化学合成法,可制取任意需要的活性肽,但因成本高、副反应物及残留化合物多等因素而制约了其发展。
2.4基因重组法
基因重组法是采用DNA重组技术制取生物 活性肽,该试验尚在研究中。
2.5醯法生产
用酶法生产生物活性肽,产品安全性极高,生产条件温和,水解易控制,可定位生产特定的肽, 同时生产成本低。

 

生物活性肽的功能特性


    3.1小肽
人体吸收蛋白质的主要形式,是以肽的形式吸收的,不是以氨基酸的形式吸收的。与氨基酸运输体系相比,小肽具有很好的溶解性、低粘度和抗凝胶形成性,在体内消化吸收较快,蛋白质利用率高,并具有低抗原性,不会产生过敏反应,有显著的抗氧化性,肽在人体合成蛋白质率较氨基酸高26%。因此可以利用这类易消化吸收的肽为某些特殊身体状况的人群补充营养,适合于手术后,特别是消化道手术后,尚处于康复期的患者;因精神压力、过度劳累及夏天厌食等引起的肠胃功能失调者;维持耐久力运动或运动后需及时快速补充氮源而又要避免增加胃肠负担者;消化器官未发育成熟的婴幼儿或消化吸收功能开始衰退的老人。
小肽对乳酸菌、双歧杆菌和酵母等多种微生物的生长有显著促进作用,这对食物营养的吸收具有重要意义。小肽(特别是二肽、三肽)的低抗原性,使得食后不会引起过敏反应,小肽的渗透压比氨基酸低,食后也不会引起痢疾或不良反应。
3.2免疫活性肽
人乳或牛乳中的酪蛋白含有刺激免疫的生物活性肽,大豆蛋白和大米蛋白通过酶促反应,可产生具有免疫活性的肽,如来源于大米蛋白的序列为GYPMYPLR的八肽;来源于大豆蛋白的胰蛋白酶解物,序列为HCQRPR的六肽;来源于人体的免疫球蛋白,序列为QRPRGQRP的四肽;来源于人乳或牛乳的酪蛋白,序列为GFL的三肽以及白细胞(杀菌素)免疫活性肽(如干扰素)等都具有免疫活性。有些肽除了具有刺激巨噬细胞的吞噬能力外,还能抑制肿瘤细胞的生长。
3.3神经活性肽
许多神经活性肽是通过牛奶、鱼、大豆和谷物蛋白水解得到的。蛋白经酶解后,会产生类鸦片活性的肽,可起到镇痛及调节人体情绪、呼吸、脉搏和体温的作用。与普通镇痛剂不同的是,神经活性肽经过消化器官进入人体后无任何副作用。 因此,此类肽可作为添加剂,添加到食物中加工成功能食品,给特定人群食用。
3.4降血压肽
目前高血压是一种常见的心血管疾病,严重影响着人类的健康。高血压是由于血管紧张素转化酶ACE)水解血管紧张素得到血管紧张素II所引起的血管收缩造成的。因此,能抑制ACE活性的物质就有降血压功能。许多蛋白质的酶解产物中都有血管紧张素转换酶抑制剂ACEI),如酪蛋白的胰凝乳蛋白酶解产物中就有几种降血压的肽;a-玉米醇溶蛋白的酶解产物,亦有几种降血压的活性肽。有报道说,如果c-末端的氨基酸是Pn或芳香族氨基酸,那么此肽就具有较强的血管紧张素转化酶抑制的作用。可见,血管紧 张素转化酶ACE)抑制剂ACEI,即降血压肽), 是通过抑制ACE的活性来实现降压功能的,达到治疗高血压的目的⑷。

3.5抗菌多肽


    抗菌多肽是由原核生物、植物或动物分泌所生成的具有抗菌活性的一类多肽,是一类重要的天然防腐剂。有些微生物能产生抗菌肽如杆菌肽,它主要能抑制革兰氏阳性细菌的生长。而一些动物和植物也能产生抗菌肽,如昆虫受到外界微生物刺激时能快速合成大量抗菌肽,可迅速杀死入侵的病菌,同时这些肽对病毒、原虫也有抑制 或杀死作用。还有些食物蛋白,经酶解能产生出抗菌肽⑸。 
抗菌肽类具有很高的热稳定性,是食品加工过程中理想的防腐剂。研究表明,抗菌肽和免疫活性肽之间存在协同和增效作用,能够增强机体抵抗病原微生物的能力,所以有望作为一种新的抗菌剂在食品和医药行业得到应用。
3.6其他活性肽
其他功能的活性肽,包括降胆固醇肽、促进矿物质吸收的肽(CPPS、酶调节剂(如促胰酶肽)、激素肽如生长激素释放因子GRFS)、白蛋白胰岛素增效肽、抗菌多肽(如乳酸链球菌素、橡胶素)、抗癌多肽(如肿瘤细胞坏死因子、环已肽)、 抗艾滋病肽(如GLQ蛋白)等⑹。


几种常用的活性肽

 

    4.1乳肽
国际上乳肽最早是以乳酪经蛋白酶酶解后,由含5 ~8个氨基酸组成的肽和70%以上的游离氨基酸组成,用于低抗原性防过敏牛奶粉;20纪60~70年代,开发出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物,含10 - 12个氨基酸组成的肽和40% -60%的游离氨基酸;20世纪90年代,开发出了低度水解乳清蛋白肽混合物,含10-15个氨基酸组成的肽和20%以下的游离氨基酸,其生物效价提高。
我国生物技术工作者采用微生物发酵控制和蛋白质高转化开发了乳肽产品,其中氨态氮占20%左右、肽态氮占80%左右。

    

4.2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。大豆肽的蛋白质含量为85%左右,其氨基酸组成与大豆蛋白质相同。大豆肽与大豆蛋白相比,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。

   

4.3F值寡肽
F值寡肽是由动、植物蛋白酶解后制得的具有高支链、低芳香族氨基酸组成的寡肽,以低苯丙氨酸寡肽为代表,具有独特的生理功能。F值是指支链氨基酸(BCAA与芳香族氨基酸(AAA) 的摩尔比值。
F值寡肽具有消除或减轻肝性脑病症状、 改善肝功能和改善多种病人蛋白质营养失常状态及抗疲劳等功能,除可制作治疗肝疾药品外,还可广泛用作保肝、护肝功能食品,烧伤、外科手术及脓毒血症等高付出病人及消化酶缺乏患者的蛋白营养食品和肠道营养剂,以及高强度劳动者和运动员食品营养强化剂等。

   

4.4谷胱甘肽GSH
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经 肽键缩合而成的活性三肽,广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中,各种蔬菜等植物组织中也有少量分布。谷胱甘肽具有独特的生理功能,被称为长寿因子和抗衰老因子。
由于谷胱甘肽分子有一个特异的1-肽键, 所以它在人体中具有许多重要生理功能,如蛋白质和核糖核酸的合成、氧及营养物质的运输、内源酶的活力、参与体内三梭酸循环及糖代谢,具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、清除体内过多自由基、解毒护肝、预防糖尿病和癌症等功效,因此而成为机体防御功能肽的代表,还可用于运动营养食品和功能食品添加剂等。

   

生物活性肽的应用前景
现代生活给人们带来了极大的便捷和享受, 但同时也由于不断加快的生活节奏、激烈的生存竞争、极大的工作压力和现代通信工具、家用电器、现代医疗检测设备、城市玻璃幕墙、室内装修和电脑对人体的辐射等多种复杂因素,特别是不良生活习惯及现代饮食结构带来的“富贵”等因素对人体的伤害,造成人体生理功能紊乱,大大地减弱了人体自身对所食蛋白质和氨基酸等营养素的合成肽的能力,从而使现代人必须通过补充合成肽在人体内发挥活性和多样性,使人的生命活动达到最佳状态。因此,生物活性肽的研究受到了世界各国的高度重视。
随着生物技术的发展,大量的生物活性肽被发现。应用生物技术即可生产出大量的生物活性肽并应用于食品工业加工。目前已应用于食品配方、功能食品、食品添加剂、药品、化妆品和无公害饲料添加剂等方面,开发出了婴儿食品、运动食品 和降压食品等一系列功能性食品。生物活性肽的研究与开发作为国际上新兴的生物高科技领域, 具有极大的发展潜力,是极具开发市场的朝阳产业。目前,我国在这方面虽已有了可喜的发展,但与发达国家相比尚有一定的差距,因此,生物活性肽的研究在我国具有较为广泛的应用前景。

 

参考文獻

 

[1] 杨闯.生物活性肽在营养保健中的应用[J].食品科学, 2003,24(11):153 -154.

[2] 董文滨,等.动物蛋白生物活性肽的研究进展[J].食品研究与开发,2004,25(5) :66 - 69,

[3] 王梅,等.食物蛋白酶解物中的生物活性肽[J].氨基酸和生物资源,1997,19(1):40 - 43.

[4] 肖红,等.食品蛋白降血压肽及其研究进展[J].食品研究与开发,2004,25(5):3 -7.

[5] 贾素娟,等.生物抗菌多肽[J].氨基酸和生物资源,2000,22 (4):5-8.

[6] 张文萍.蝎毒抗癌多肽的研究进展[J].中草药,2002,33 (12):1143 -1145.

 

文章来源:食药信息论坛

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