生物活性肽及其研究进展

1、生物活性肽研究进展生物活性肽研究进展汇报人：王玉璇汇报人：王玉璇2013.05.262013.05.26一、蛋白质、肽及氨基酸一、蛋白质、肽及氨基酸蛋白质是由蛋白质是由2020种基本氨基酸构成的非常复种基本氨基酸构成的非常复杂的聚合物，这些构成单元是通过取代的杂的聚合物，这些构成单元是通过取代的酰胺键（肽键）连接的。酰胺键（肽键）连接的。 氨基酸的化学名称为氨基酸的化学名称为氨基酸，化学氨基酸，化学通式为：通式为：蛋白质在结构和功能上的差异是由蛋白质在结构和功能上的差异是由于酰胺键连接的氨基酸顺序不同而于酰胺键连接的氨基酸顺序不同而造成的。造成的。食品蛋白质食品蛋白质: :是那些易于消化、无毒

2、、是那些易于消化、无毒、富有营养、在食品产品中显示功能富有营养、在食品产品中显示功能性和来源丰富的蛋白质。性和来源丰富的蛋白质。一个氨基酸的一个氨基酸的羧基和另一个氨基羧基和另一个氨基酸的酸的氨基脱水缩合形成的化合物氨基脱水缩合形成的化合物称为称为。例如：。例如：二、肽及生物活性肽概述二、肽及生物活性肽概述多肽多肽: :是指分子结构介于氨基酸和蛋白是指分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物。质之间的一类化合物。多肽的含义更广泛一些多肽的含义更广泛一些, ,多肽和蛋白质多肽和蛋白质之间并没有严格的区分之间并没有严格的区分, ,多肽指由低于多肽指由低于五十个氨基酸五十个氨基酸组成的化合物。组成

3、的化合物。2.1 2.1 多肽的特性多肽的特性 多多肽肽的的功功能能作作用用降血压降血压降胆固醇活性降胆固醇活性减肥减肥抗氧化抗氧化调节免疫调节免疫多肽的生物学作用多肽的生物学作用 降血压肽是研究最多的一种生物活性肽,它可以抑制ACE (血管紧张素转换酶)的活性,从而达到降血压的目的。 从大豆分离蛋白中分离得到11种具有ACE抑制活性大豆肽组分. 在欧洲市场上出现了第一个降血压益生菌制品Evolus。它是采用特殊菌种瑞士乳杆菌发酵的酸奶制品，经过严格科学的工艺控制，得到高含量的降血压短肽，从而起到降血压作用。目前已进入冰岛，葡萄牙和西班牙等国家日本Calpis公司也成功生产出降血压酸奶饮料2.

4、 降胆固醇活性 l 多肽具有降低血清胆固醇的作用，与大豆蛋白相比具有特殊的优点。使胆固醇中LDL（低密度脂蛋白 ）、VLDL（极低密度脂蛋白 ）值降低，但不会使HDL（高密度脂蛋白）值降低。l 大豆多肽的降胆固醇 作用主要是通过刺激甲状 腺激素分泌，促进胆固醇 的胆汁酸化，使粪便排泄 胆固醇增加，从而降低血 液胆固醇。 3.减肥p 摄食蛋白质比摄食脂肪、糖类更易促进能量代谢，而大豆多肽促进能量代谢的效果比蛋白质更强。儿童肥胖症患者进行减肥期间，采取低能量膳食的同时以大豆多肽作为补充食品，结果比单纯用低能量膳食更能加速皮下脂肪的减少。p 人们普遍认为食用大豆多肽可以减少饥饿感,增加代谢率,从而减

5、轻体重,并且在减肥过程中保持了氮的平衡,保证减肥者的体质。4.抗氧化n 几种氨基酸,如Tyr、Met、His 、Lys和Trp,被普遍认为是抗氧化剂。n 在水解的过程中, 蛋白质结构将会发生改变,更多氨基酸的基团会暴露出来,因此,大豆多肽比原蛋白有更强的抗氧化活性。n 有人从大豆蛋白质的水解产物中分离得到6种具有抗氧 化活性的多肽。自由基的反映原理u 越来越多的证据表明：氧自由基在人类许多疾病的发生、发展中起着重要作用，如：动脉硬化、糖尿病、高血压等。u 自由基具有活泼的化学性质，能和细 胞内的有机物质发生链式反应，造成体内过氧化物大量堆积，使细胞失去正常的生理功能，导致了相应疾病发生。机制有

6、三：1.使靶细胞膜受损；2.使血清抗蛋白酶失去活性；3.损伤基因导致细胞变异。人体产生自由基的原因：人体产生自由基的原因： 危害：危害： “明胶多肽”：系从猪皮、猪骨中经水解提取的一种蛋白质类调化剂，具有嫩肤、保持皮肤水分和消除面部皱纹等功效，既能口服也可直接添加至美容化妆品中。如今，明胶多肽在欧洲、美国和日本的化妆品领域已得到广泛应用。 日本厂商从水产加工业下脚料鱼鳞中提取出“鱼鳞胶”，再经酶法分解后得到一种类似于猪皮明胶多肽的新产品“鱼鳞胶多肽”也具有美容作用。 “蜂胶多肽”为法国一厂商所开发的多肽新产品，具有特殊的植物香气。据介绍，将蜂胶多肽加工成护肤产品涂擦在面部肌肤上，可以保持弹性、

7、预防细胞老化以及防止皱纹产生，美容效果显著。 5.调节免疫u 人们已经从大豆蛋白的水解产物中鉴定到了具有免疫活性的大豆多肽,例如,预防由化疗引起脱发的免疫调节肽已经从大豆蛋白的酶解中分离得到;u 大豆蛋白的胰蛋白酶解产物中的免疫肽具有刺激超氧化阴离子(活性氧类)的作用,可以引发非特定性免疫保护系统。 临床上主要用于失血创伤和烧伤等引起的休克、脑水肿，以及肝硬化、肾病引起的水肿或腹水等危重病症的治疗，以及低蛋白血症病人。 2.2 2.2 肽的吸收利用肽的吸收利用蛋白质消化利用：氨基酸，蛋白质消化利用：氨基酸，唯一途径？唯一途径？ 2020世纪世纪6060年代，证明肽可被吸收！年代，证明肽可被吸收

8、！从消化道总体来讲，小肽在胃肠道中消化从消化道总体来讲，小肽在胃肠道中消化吸收比蛋白质、游离氨基酸消化吸收要好，吸收比蛋白质、游离氨基酸消化吸收要好，速度快。速度快。图1 食物蛋白消化、吸收示意图 健康人：健康人：摄食膳食摄食膳食蛋白质蛋白质小分子肽和小分子肽和氨基酸氨基酸体内合成激素、酶、体内合成激素、酶、蛋白质蛋白质疾病状态疾病状态: :体内不能体内不能合成多肽合成多肽一般饮食补充一般饮食补充营养受到影响营养受到影响直接服用、注射氨基多肽（寡、小肽）和直接服用、注射氨基多肽（寡、小肽）和L氨基酸氨基酸多种酶受多种酶受到抑制到抑制肽的易吸收性肽的易吸收性将成为运动员营养中很好的氮源将成为运动

9、员营养中很好的氮源作为运动中或结束恢复性饮料作为运动中或结束恢复性饮料在美国，含水解蛋白（肽）的产品已广泛在美国，含水解蛋白（肽）的产品已广泛应用于运动员的饮食中。应用于运动员的饮食中。2.3 2.3 生物活性肽生物活性肽生物活性肽生物活性肽( (BAP)BAP) biological active peptidesbiological active peptides，是一类是一类具调节机体新陈代谢、参与生命活动调具调节机体新陈代谢、参与生命活动调节的肽类物质。节的肽类物质。 分为分为内源生物活性肽和外源性生物活内源生物活性肽和外源性生物活性肽性肽 从营养科学和功能食品角度讲主要研究的从营养科

10、学和功能食品角度讲主要研究的是是外源生物活性肽外源生物活性肽，即从食品来源获得的，即从食品来源获得的生物活性肽。生物活性肽。 源于食物蛋白质的生物活性肽在医药和食源于食物蛋白质的生物活性肽在医药和食品中的有广泛应用，而且与蛋白质、游离品中的有广泛应用，而且与蛋白质、游离氨基酸相比，有其独特的优点，氨基酸相比，有其独特的优点，与蛋白质、游离氨基酸相比，独特的优点：与蛋白质、游离氨基酸相比，独特的优点：1、调节体内的水分、电解质平衡；、调节体内的水分、电解质平衡；2、为免疫系统制造抗体，提高免疫功能；、为免疫系统制造抗体，提高免疫功能；3、促进伤口愈合；、促进伤口愈合；4、体内合成酶，提高生命活力

11、；、体内合成酶，提高生命活力；5、修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性；、修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性；6、促进蛋白质、酶的合成与调控；、促进蛋白质、酶的合成与调控；7、沟通细胞间、器官间信息的重要信使；、沟通细胞间、器官间信息的重要信使；8、预防心血管疾病；、预防心血管疾病；9、调节内分泌与神经系统；、调节内分泌与神经系统；10、改善消化系统，治疗慢性胃肠道疾病；、改善消化系统，治疗慢性胃肠道疾病；11、改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病；、改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病；12、抗病毒感染，抗衰老，提高血红细胞载氧能力；、抗病毒感染，抗衰老，提高血红细胞载氧能力；13、促进造血功能，治疗

12、贫血，防止血小板凝集。、促进造血功能，治疗贫血，防止血小板凝集。获得活性肽的方法有获得活性肽的方法有 存在于生物体中的各类天然活性肽存在于生物体中的各类天然活性肽( (如如肽类抗生素、激素等肽类抗生素、激素等) )；消化过程中产生的或体外酶解蛋白质产消化过程中产生的或体外酶解蛋白质产生的肽类；生的肽类；通过化学法通过化学法( (液相或固相液相或固相),),酶法或重组酶法或重组DNADNA技术合成的肽类。技术合成的肽类。三、生物活性肽的生产三、生物活性肽的生产生物活性肽生物活性肽制备方法制备方法酶法酶法（已经得到应用，但（已经得到应用，但产物如果控制产物如果控制不好具有较大的苦味）不好具有较大的

13、苦味）化学合成法化学合成法（不适合工业化（不适合工业化生产）生产）微生物发酵法微生物发酵法（微生物产生胞外酶（微生物产生胞外酶有效分解蛋白质。发有效分解蛋白质。发酵法是比较先进的方酵法是比较先进的方法法3.1 3.1 从食品中获取生物活性肽从食品中获取生物活性肽 酶法水解酶法水解酶水解具有高效、对蛋白质营养价值酶水解具有高效、对蛋白质营养价值破坏小，无异味特点而被广泛采用。破坏小，无异味特点而被广泛采用。从食品蛋白中酶解制取的生物活性肽从食品蛋白中酶解制取的生物活性肽一般都安全可靠，无副作用。一般都安全可靠，无副作用。 3.2 3.2 生物活性肽的提取分离生物活性肽的提取分离 关键技术关键技术

14、（1 1）酶的选择）酶的选择 （2 2）分离提取）分离提取 （3 3）苦味的消除）苦味的消除 发酵法生产生物活性肽工艺流程图发酵法生产生物活性肽工艺流程图3.3 3.3 活性的测定与评价活性的测定与评价 根据不同产品选择不同评价方法，一根据不同产品选择不同评价方法，一般有般有动物实验动物实验和和细胞培养细胞培养及及分子生物学分子生物学技术等方法。技术等方法。4.1 4.1 免疫活性肽免疫活性肽主要功能：主要功能：能够刺激机体自身淋巴细胞的增殖能够刺激机体自身淋巴细胞的增殖促进细胞因子的释放促进细胞因子的释放增强机体巨噬细胞的吞噬能力增强机体巨噬细胞的吞噬能力不会引起机体的免疫排斥反应不会引起机

15、体的免疫排斥反应四、功能性肽类的分类及其作用原理四、功能性肽类的分类及其作用原理 4.1 4.1 免疫活性肽免疫活性肽无活性十肽无活性十肽4.2 4.2 抗高血压活性肽（抗高血压活性肽（ACEIPACEIP）虽然导致高血压形成的因素复杂多样，但因为ACE 的特殊功效，容易推断出ACE 的抑制剂可能对高血压有一定的疗效。ACEACE抑制肽指的是一类具有抑制肽指的是一类具有ACEACE抑制抑制活性的多肽物质，这些多肽的氨基活性的多肽物质，这些多肽的氨基酸序列和肽链长度各有不同，但都酸序列和肽链长度各有不同，但都具有类似的功能。具有类似的功能。 ACEACE抑制肽的食用蛋白质来源：抑制肽的食用蛋白质

16、来源：乳类蛋白乳类蛋白粮食蛋白粮食蛋白肉类蛋白肉类蛋白 食品蛋白中分离食品蛋白中分离ACEACE抑制肽：抑制肽：热点热点降血压效果不及合成药物降血压效果不及合成药物对正常血压无影响对正常血压无影响安全性，天然来源安全性，天然来源4.34.3运输微量元素的肽运输微量元素的肽（矿质元素结合肽）（矿质元素结合肽）这类肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸基团，这类肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸基团，明显特征是带有明显特征是带有磷酸磷酸基团。基团。酪蛋白磷酸肽（酪蛋白磷酸肽（CPP）是目前研究最多的矿质元素结合肽是目前研究最多的矿质元素结合肽能与多种矿质元素结合形成可溶性磷酸盐能与多种矿质元素结合形成可溶性磷酸盐

17、Fe2，Mn2，Cu2，Se2，Ca2 酪蛋白磷酸肽（酪蛋白磷酸肽（CPPCPP）25-3725-37个氨基酸残基的多肽个氨基酸残基的多肽具有丝氨酸的磷酸化结构具有丝氨酸的磷酸化结构在在pH pH 7-87-8下能够有效地与钙结合形成可溶性络合物下能够有效地与钙结合形成可溶性络合物酪蛋白磷酸肽的生理功能：酪蛋白磷酸肽的生理功能：1 1、促进成长时期儿童骨骼和牙齿的发育；、促进成长时期儿童骨骼和牙齿的发育；2 2、预防和改善骨质疏松症；、预防和改善骨质疏松症；3 3、促进骨折患者的康复；、促进骨折患者的康复；4 4、预防和改善缺铁性贫血；、预防和改善缺铁性贫血；5 5、抗龋齿。、抗龋齿。此类肽中

18、心位置含有磷酸化的此类肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸丝氨酸基团基团和和谷氨酰谷氨酰残基，与矿物元素结合的位点存残基，与矿物元素结合的位点存在于这些氨基酸带负电荷的侧链一侧，其在于这些氨基酸带负电荷的侧链一侧，其最明显的特征是含有最明显的特征是含有磷酸基团磷酸基团。 国内已有工业化生产国内已有工业化生产磷酸化大豆肽也可增强结合微量元素能力磷酸化大豆肽也可增强结合微量元素能力4.4 4.4 神经活性肽神经活性肽功能功能：调节情绪、呼吸、脉搏、体温调节情绪、呼吸、脉搏、体温 镇痛镇痛 4.4 4.4 神经活性肽神经活性肽包括类鸦片活性肽、内啡肽、脑啡肽包括类鸦片活性肽、内啡肽、脑啡肽与镇痛剂不同：可经

19、过消化器官进入体内与镇痛剂不同：可经过消化器官进入体内 无任何副作用无任何副作用牛奶酪蛋白牛奶酪蛋白小麦谷蛋白小麦谷蛋白大米蛋白大米蛋白 神经活性肽的来源：神经活性肽的来源： 胃蛋白酶和嗜热菌蛋白酶酶解产物胃蛋白酶和嗜热菌蛋白酶酶解产物4.5 降胆固醇肽 大豆肽降低胆固醇的作用机理在于它大豆肽降低胆固醇的作用机理在于它能阻碍肠道内胆固醇的再吸收，并能促能阻碍肠道内胆固醇的再吸收，并能促使其排出体外。使其排出体外。4.6 4.6 抗氧化活性肽抗氧化活性肽抗氧化肽可抑制体内由铁离子、血红蛋白、抗氧化肽可抑制体内由铁离子、血红蛋白、脂氧合酶和体外单线态氧催化的脂肪酸败脂氧合酶和体外单线态氧催化的脂肪

20、酸败作用。作用。 人们最熟悉的是存在于动物肌肉中的一种人们最熟悉的是存在于动物肌肉中的一种天然二肽天然二肽肌肽肌肽( (carnosine)carnosine)，来源于大来源于大豆和酪蛋白的肽也具有抗氧化作用。豆和酪蛋白的肽也具有抗氧化作用。 4.7 4.7 食品调味肽食品调味肽 啤酒、咖啡、奶酪中应用啤酒、咖啡、奶酪中应用 碱性二肽（鸟氨酸碱性二肽（鸟氨酸- -丙氨酸丙氨酸） 无糖食品、减肥食品、老年食品无糖食品、减肥食品、老年食品 二肽，甜味素，阿斯巴甜二肽，甜味素，阿斯巴甜 谷氨酸钠盐和天冬氨酸钠盐的二谷氨酸钠盐和天冬氨酸钠盐的二、三肽三肽高血压病人食品，老年食品，高钠盐替代高血压病人食

21、品，老年食品，高钠盐替代 鸟氨酰牛磺酸鸟氨酰牛磺酸- -氢氯化物氢氯化物 4.8 4.8 高高F F值寡肽值寡肽 F F值值(Fischer ratio)(Fischer ratio) : :在氨基酸混合物中，在氨基酸混合物中，支链氨基酸支链氨基酸( (缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸) )与与芳香族氨基酸芳香族氨基酸( (酪氨酸、苯丙氨酸酪氨酸、苯丙氨酸) )的含量摩的含量摩尔比值称为尔比值称为F F值值。 高高F F值寡肽值寡肽系一个由系一个由3 37 7个氨基酸个氨基酸残基所组成的混合小肽（或称寡肽）残基所组成的混合小肽（或称寡肽）体系，同时该肽的氨基酸组成要求是体系，同时该肽的氨基酸组成要求是支链氨基酸含量高、芳香族氨基酸含支链氨基酸含量高、芳香族氨基酸含量低的蛋白前体量低的蛋白前体因此高因此高F F值寡肽具有辅助治疗肝性疾病，值寡肽具有辅助治疗肝性疾病，改善手术后和卧床病人的蛋白质营养状改善手术后和卧床病人的蛋白质营养状况，抗疲劳等特殊功效。况，抗疲劳等特殊功效。 4.9 4.9 蛋白解酒肽蛋白解酒肽 玉米蛋白用特殊蛋白酶分解处理成小玉米蛋白用特殊蛋白酶分解处理成小片段的（玉米肽），这些玉米肽可使身体片段的（玉米肽），这些玉米肽可使身体吸收促进酒精代谢，可以大大减少暴饮引吸收