多肽的生理活性及其作用機制

多肽的生理活性及其作用機制

近年來，多孔生理功能在生物體中得到了越來越多的關注。大量研究結果表明,蛋白質由于其分子量大,結構復雜,攝入人體后不易被消化吸收,從而影響了其生理功能和營養(yǎng)價值的有效發(fā)揮。多肽是比蛋白質結構簡單,分子量小,由2～16個氨基酸通過肽鍵連接的一類化合物,按氨基酸組成數(shù)目可人為分為短肽(2～5個氨基酸),多肽(6～16個氨基酸)。多肽是涉及生物體內各種細胞功能的生物活性物質。科學發(fā)現(xiàn),幾乎所有細胞都受多肽調節(jié),如:細胞分化、神經(jīng)激素遞質調節(jié)、免疫調節(jié)等均與活性多肽密切相關,它具有調節(jié)機體生理功能和為機體提供營養(yǎng)的雙重功效。由于多肽具有調節(jié)植物神經(jīng)系統(tǒng)、活化細胞免疫機能、改善心血管功能和抗衰老等生理活性,這為開發(fā)肽藥物、肽類保健食品提供了理論依據(jù)。可見,進行多肽的研究和開發(fā)有著十分重要的研究意義和應用前景。1大豆蛋白肽的生產(chǎn)在國外,多肽開發(fā)與應用方面的研究越來越廣泛,主要研究的多肽包括酪蛋白肽、大豆肽、小麥肽、玉米肽、血蛋白肽、水產(chǎn)蛋白肽等。美國早在20世紀70年代就成立了專門研究機構,開展了大量多肽方面的研究工作,并取得了較大的進展。日本自20世紀80年代也在動植物蛋白多肽方面進行了廣泛的研發(fā),并將大豆多肽用于多肽功能性食品的生產(chǎn)中。韓國、歐洲等國家也都相繼成立了專門從事多肽研制的生產(chǎn)經(jīng)營相關產(chǎn)業(yè)。目前,國際上主要的多肽類制品主要包括兩大類:一類是多肽藥品和試劑,另一類是以活性多肽為功能因子的低抗原保健食品和含多肽普通食品,如多肽飲料、多肽嬰幼兒食品、多肽老人食品、促鈣吸收食品、抑制血壓升高的食品、多肽運動食品及患者營養(yǎng)補充劑等。我國于20世紀80年代中后期開始研究大豆多肽,開展了大量有關大豆蛋白肽的酶法生產(chǎn)、功能性質和生理活性的研究,并取得了一定的成效。目前,我國多肽保健品和多肽食品的開發(fā)應用也日益廣泛,但由于技術、規(guī)模等因素的局限,多肽的研究仍處于初步階段,有待于進一步發(fā)展。2多酚功能2.1寡肽的生物活性過去人們認為,人體主要是以氨基酸的形式吸收蛋白質,但現(xiàn)代營養(yǎng)學研究發(fā)現(xiàn)人體攝入的蛋白質經(jīng)消化道中的酶水解后,主要以寡肽的形式被消化吸收,以游離氨基酸形式吸收的比例很小。所以,多肽比完全游離氨基酸更易更快地被機體吸收利用,且蛋白質以多肽的形式被吸收,也有利于最大限度地利用其生物活性功能。尤其對于消化功能受損的人群,他們的食物蛋白質的吸收受到嚴重限制和影響,蛋白質、氨基酸循環(huán)被破壞,體內不能合成多肽,若直接服用多肽即可補充蛋白質,又可以維持正常的代謝平衡。2.2血管緊張素生成ACEI抑制肽能抑制血管緊張素轉化酶(ACE)的活性,而血管中的ACE能使血管緊張素Ⅱ生成,從而引起末梢血管收縮致使血壓升高。可見ACEI抑制肽能夠間接阻止血管緊張素Ⅱ的生成,進而起到降低人體血壓的作用,是預防和治療高血壓的有效多肽類物質。2.3對降血脂質的作用人們早在20世紀初就觀察到植物蛋白的水解產(chǎn)物蛋白肽具有比植物蛋白本身更有效的降血脂、降膽固醇的作用。有研究分析,多肽能刺激甲狀腺激素分泌增加,促進了膽固醇的膽汁酸化,使糞便排泄膽固醇增加,從而起到降低血液膽固醇的作用。許多動物實驗和臨床試驗表明:大豆多肽中,分子相對質量大于5000D的部分具有明顯降低膽固醇的作用;并且只對膽固醇值高的人有降低膽固醇的作用,對正常人沒影響。2.4小分子多肽和抗菌肽抗菌肽又稱為微生物肽或肽抗生素,是指存在于生物體內具有抵抗外界微生物侵害,消除體內突變細胞的一類由生物細胞特定基因編碼產(chǎn)生的小分子多肽?？咕氖莿游餀C體具有天然免疫力的重要原因,對動物的非獲得性免疫具有特殊意義。它們的堿性基團和微生物的細胞膜有著很強的親和性,可通過增加細胞膜的通透性殺死微生物。2.5抗氧化功效的研究抗氧化性多肽是生物活性肽的一種?？寡趸瘷C理包括通過給抗氧化酶提供氫、緩沖生理pH、螯合金屬離子和捕捉自由基等途徑起到抗氧化作用?？茖W研究表明自由基可引起蛋白質損傷、脂質過氧化、核酸損傷等,進而誘發(fā)各種疾病。而抗氧化多肽具有清除自由基、防止脂質過氧化等作用,將其添加到功能保健食品中,具有預防多種疾病的作用?？寡趸远嚯倪€能作為天然抗氧化劑防止油脂氧化,并可用于化妝品中起到延緩衰老的作用。2.6鐵等離子穩(wěn)定某些蛋白肽可通過與人體必需的礦物離子形成螯合物,使鈣、鐵等離子維持在可溶狀態(tài),從而促進機體對礦物質的吸收。如將從牛乳中提取的酪蛋白磷酸肽(CPP,也稱為促鈣吸收肽)添加到兒童和婦女及老年食品中,則可促進鈣的吸收。3關于多孔制造方法的研究目前,國內外制備多肽的方法主要有:蛋白酶水解法、化學合成法、基因重組法、分離提取法等。3.1大豆多肽的制備酶法生產(chǎn)功能性多肽應用較為普遍。龔吉軍等人利用茶籽蛋白酶酶解制備菜籽多肽,確定了最佳條件,此條件下氨基酸態(tài)氮生成率可達34.64%,制備的茶籽多肽對超氧自由基和羥基自由基具有強烈的清除作用;李書國等人研究了酶法生產(chǎn)大豆多肽的加工工藝,分離得到純凈的酸性水解物溶液,水解率高達95%;班玉鳳等人研究了Alcalase水解大豆蛋白制備大豆蛋白寡肽的方法,確定了酶解的最佳條件,其水解液的水解度達到了24.1%;劉大川等也利用堿性蛋白酶對富硒菜籽分離蛋白酶解制備蛋白肽,水解度達32.51%,制得的富硒菜籽蛋白肽分子量分布較好,幾乎完全是小分子多肽,分子量均在1500D以下。3.2固體支持物的種類化學合成法包括固相合成法和液相合成法。固相合成法多應用于實驗室,可合成中鏈至長鏈的肽,被合成的肽鏈可被固定在固體支持物上,能全面保護官能團,產(chǎn)品純度非常高,操作較方便,技術成熟,但產(chǎn)量極少,只能達到mg至數(shù)十克的量,且由于成本非常昂貴,僅限于實驗室生產(chǎn)或可用于生產(chǎn)較高價值的保健型多肽制品。液相化學合成法可廣泛應用于實驗室及工業(yè)生產(chǎn),可合成短鏈至中鏈的肽,產(chǎn)品純度高且產(chǎn)量可達數(shù)克至數(shù)噸,可用于生產(chǎn)高價值的短鏈或中鏈保健型肽制品。3.3rh-yst活性多肽“惠生泰”的臨床研究隨著生物技術的快速發(fā)展,利用基因工程的方法開發(fā)各類蛋白多肽類藥物已應用于醫(yī)療實踐中。據(jù)報道,上海華誼(集團)公司技術中心應用基因工程技術成功研制出的rh-YST活性多肽“誼生泰”,已通過臨床前的安全評價,有望成為新一代治療Ⅱ型糖尿病的國家新藥。據(jù)報道,國外有學者將通過基因重組的人類堿性成纖維生長因子(一種多肽生長因子)用于刺激角膜上皮和內皮細胞的增殖,達到了加速角膜傷口的愈合和損傷修復的作用。越來越多的基因工程類多肽藥物的研制及臨床應用,表明目前基因工程生產(chǎn)多肽的技術已趨于完善。3.4用水醇提取的鮮二杠馬宿主的氨基酸隨著現(xiàn)代生物技術的發(fā)展,用于蛋白質及多肽分離純化的方法日益先進。常用的提取分離法包括:化學萃取法(如:醇法、丙酮法)、陰陽離子交換吸附柱、Sephadex凝膠過濾柱、凝膠電泳、高效液相色譜(HPLC)、高效毛細管電泳法(HPCE)等方法。Chen等人利用水醇提取法,結合離子交換、凝膠過濾和RP-HPLC從人參中分離到六種含α氨基酸的小肽。郝林琳等人采用醋酸溶液和乙醇提取了6支鮮二杠馬鹿茸的主干頂部、中部、根部3個部位的多肽。金聲等人將罌粟的花粉水提取液經(jīng)H+型陽離子交換柱,Sephadex凝膠過濾柱和HPLC系統(tǒng)提取分離得到了四種多肽。4活性多肽的應用近年來,活性多肽的開發(fā)越來越受到世界各國的關注,并取得了一定的進步。但由于多肽研究水平仍處于初級階段,技術水平有待進一步提高,這極大限制了蛋白質資源的有效利用,有些蛋白質資源被當作粗飼料、燃料甚至作為廢棄物丟棄。因此,進一步研究活性多肽的制備方法,明確其保健功能的作用機理,開發(fā)出有價值的保健功能食品,對提高各種來源蛋白質深加工的轉化率和利用率具有重要的現(xiàn)實意義,同時也為綜合利用蛋白質資源提供了一條有效途徑。生物活性多肽作為食品不僅能提供人體生長發(fā)育所需的營養(yǎng)物質,還能起到調節(jié)人體生理功能的作用。它不