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食源性活性多肽与降血压研究进展

老干F陕学与保健2008傅第14卷第2期Ge“aIrHeallhcare.2008。v01.14.N‘,.2

?综述?

食源性活性多肽与降血压研究进展

李世敏

【巾图分类号】R54J4【文献标识码】A【义章编号】lo()8—8296(20()8)—02-0125_03

近年来人们发现食物蛋白质水解后形成的小分子多肽具有明显的降fI}l压作用,而日.元毒副作用,对正常血压没有影响。冈此.食源性的降m压肽也成为目前抗离JIIL压保健食品或药物研究的热点之一。

一.不同食物来源的降血压肽

1982年Manlyanla等”o从as1一酪蛋白的胰蛋白酶水解物中分离出具有J缸管紧张素转换酶(AcE)抑制活性的12肽。命名为cEIl2;1985年Maruvarm等12o又用脯氨酸专一性内肽水解酶水解CEll2,得到瓦肽.其ACE抑制活性明显提高.硝其饲喂离姐脓大鼠(sHR)4刷后.血压下降lo.9mmHg.证明口服这些多肽具有明显的体内降血压活性。为了确证食品蛋白质中存在降m压肽,1989年Kohn?um等∞’依照人乳B一酪蛋白氨基酸序列,人工合成了69条C一末端含脯氨酸Pm的系列多肽片段.并对每一条肽都进行了AcE抑制活性的检测,发现活性区域主要集L卜在B一酪蛋白的39—52区域。从而第一次直观地告诉人们食品蛋白质中确实存在着具有AcE抑制活性的多肽序列。

1996年Nakamura等14o用含有vPP和TPP氨基酸序列的酸奶,以5mⅣkgwl’剂蟹喂食sHR6h血压下降26.4咖nHg.而以25mI/kgwh剂量喂食正常老鼠(wKY)元降压作用.而且喂食酸奶的sHR体内AcE活性比喂食盐水sHR体内AcE活性低,wKY无变化。说ⅢJ降血压肽只对高血压患者有效。吴建平等|5’分离的大丘降压肽,李世敏等帕’分离出的玉米多肽也存类似的报道。

Fujila等”‘将鲣鱼水解物(含LLPNM降压肤)作临床交叉实验.在61位临界高I|l【压和轻度高血压受试者中.30名受试者每人每人服用降解物125-ng/k曲w,3l位服用安慰剂,5周后,服用水解物组收缩压下降了11.7mmHg'舒张雎下降了6.9mmHg’随后交叉.服用安慰剂组再服用水解物.收缩压下降了9.4nlmHg.舒张压下降了4.6mmHg。同时发现所有受试者体质指数没有变化,表明降JfI【压肽无剐作用。

在随后的研究中.许多学者分别成功地从乳酸菌提取物、玉米、清酒、酒糟、酸奶,卵清蛋白、虾蟹.沙丁鱼、鲣鱼,金枪鱼、大豆、大蒜、裙带菜、麦胚、牛皮凝胶、猪骨骼肌.花生、大米.米糠等巾通过酶解、发酵.自溶等方法经分离纯化得到了不同序列的降血压肤。

二.降|fJ【压肤的活性与结构的关系

作者单位:518055广东深圳职qk技术学院食品生物技术系

降血压肽的活性与其结构密切相关,主要有如下特点:1.大多数天然降血压肽的c一末端都具有脯氨酸(Pm).肖Pm位于c一末端倒数第二个氨基酸残基位置时活力相对较弱,C一末端倒数第三个氨基酸为芳香族氨基酸有助于降血压肽与AcE的结合,当c一端氨基酸为Trp.Tyr、Pr0和Phe时,与AcE结合最强,当C一端氨基酸为酸性氨基酸时结合能力最弱。2.N一端对于抑制AcE的活性也有相当重要的作用,N一末端最具活性的是长链或者具有支链的疏水性氨基酸.当N一端氨基酸为Val或Ile、Arg时有较岛的AcE抑制活性.而当N末端为Pm时活性降低.N一端氮基酸Ph、Asn、Ser、Gly依次降低。3.疏水性氨基酸对于肽止确进入AcE活性中心是必要的,而亲水性的肽段其AcE抑制活性降低。4.具有相同c一末端二肽单位的多肽具有相同的Km值或相近的Kj值。5.当N一末端氨基酸固定.c一末端氨基酸变化时,AcE抑制活性变化巨大.而当c一末端氨基酸66J定,N一末端氩基酸变化时,抑制活性的变化范围较小。

还有些降血艇肽活性与结构的关系并不符合上述的特点。如Astawan川从千鱼中获得的4种多肽,只有两种含Pr.?,而4种多肽中都含有val、Tm、ku;MaIsui等一1用碱性蛋白酶水解沙丁鱼蛋白获得的降血压肽主要由酸性氨基酸组成.疏水氨基酸含量很低;skin等|Ioo从朝鲜发酵大豆巾分离出一种新型活性肽段His—His—bll’它有明显的体内和体外抑制活性,但是其抑制作用的机理还未明确。

降Jf匝压肽的活性除与其氨幕腋的组成及结构有关外。还与分子母有关。利用超滤膜反应器收集了不同分子堵范嗣的多肽,并测定各组分的降血压活性,发现分子量小1:1500Da的组分降血压活性最强。日前已经分离和纯化得到的降血压肽多为2一12肽。

i.降血压肽的体内吸收特性与降血肤效果的关系

食源性降J衄肽要达到体内降血压效果,必须能够不被胃、肠蛋白酶降解而以活性形式被吸收。Salake等…o用Cact卜2细胞对VPP药代动力学研究表明。VPP通过细胞旁路扩散穿过单层细胞;从酸奶中分离出的2种多肽(vPP和IPP),分别Ⅱ畏食sHR和wKY,6h后发现sHR血压下降。而WKY血压没有变化。用HPLC法测定这两种老鼠腹主动脉中两种肽的含餐,结果在SHR主动脉中测到此两种多肽,推测町能是这两种多肽C一端是脯氨酸残基.对体内消化酶有极强的抵抗作用;而在wKY主动脉中未测到此两种肽,推

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老年医学与保健2008年第14卷第2期GerjalrHeallhca陀,2008,VoI.14.No.2

测可能足wKY腹主动脉中AcE浓度较低,vPP、IPP与AcE结合较少而无局部富集作用所致。

用嗜热菌蛋白酶进一步消化从鲣鱼中分离的降血压肽(LKPNM)后.体外AcE抑制活性和体内降压活性都显著升高。用胰腺消化酶消化从B一酪蛋白分离出的降J衄压肽(KVI。PVPQ)后.得到KVLPVP,体外AcE抑制活性大大提高。提示一些体外活性较低的降压肽在消化系统经过消化酶作用可降解成活性吏离的降血压肽。

但是.有些多肽在体内被降解后降血压作用降低,如从dsl一酪蛋白水解物巾分离出104.109氨基酸片段的多肽,在体外具有极强的^cE抑制活性,但在sHR体内则无降压作用.

Matoha等|12I从卵清蛋白中分离出6肽(RADHPF)。经化学改造成RPFHPF结构,静脉注射sHR后,发现改造后的多肽降血压效果明显增强且半衰期大大延长.口服未经改造的多肽,未发现降血压效果,而口服改造后的多肽,有很好的降m压效果。说明降I『I【压肽经吸收后降压效果持续时问与其自身结构有关。

四、降血压肽降低魄压的机制

正常人体JfIL压受很多冈素调节.其巾最重要的调节系统是肾素一血管紧张素凋节系统(RAS)和激肽释放酶一激肽系统(KKS)。ACE是RAs和KKs系统中起关键作用的酶,它通过催化RAS系统中m管紧张素I脱去C一末端两个氨基酸残基形成活性很慢的jIfL管紧张素ll。作用]:小动脉.使m管平滑肌收缩.迅速引起升压效应.同时A(:E还刺激醛固酮分泌,减少肾JI『【流量及促进Na+、K+的雨吸收,引起钠贮量和『f}L容量的增加.使血压升高。在KKS降血压系统巾。ACE作用于缓激肽,催化从其C一末端脱去两个氨基酸残牲而使其失活。降恤斥肤能够竞字+性地与ACE结合.并抑制其发挥作用,从『flf起剑降m压作用。

确:高fliL爪发病机制中。外周向管阻力持续升高、m管舒缩异常是主婴问题,包括血管对加压物质的反应性增高与对舒皿管物质反应减弱,血管平滑肌膜电位升高。钙通道活力增加与钾通道功能减弱.钙泵活性下降,肌丝收缩装置的钙增敏增强等。降J『f【压肽通过降低体内AngⅡ含量,阻滞外源性t:a2+向细胞内流,减低血管平滑肌细胞的收缩。另一方而,降『I}|.压肽能显著抑制』li【管平滑肌细胞DNA合成和增殖、平滑肌细胞间胶原蛋白的合成、及原癌基因(c—cis.c—n?yc)和细胞生长冈子PDGF—B和hFGF的表达。从而降低外Jf}!d血管阻力起到降血压作用。

近年来的大罱研究表明,高JllL压与m管内皮细胞功能损害或紊乱有密切联系。m管内皮细胞分泌释放的一氧化氮(N())和内皮素(ET)。前者具有扩张血管、降低m压、抑制吡管平滑肌细胞增殖和防止Il}【小板粘附、聚集及抗亦栓形成等多种生理作刚;后者则具有强大的收缩血管作用。正常情况下。ET和No保持动态平衡,维护血管张力和血压的相对稳定。一旦Err升高或N0的相对或绝对减少,都将导致眦管平滑肌对赢管收缩性物质反应增慢。对血管舒张物质反应下

?126?降,使血管阻力加大,m压升高。血压升高进一步损伤fIIl管内皮细胞.导致NO释放减少、ET增加,血管平滑肌分裂增殖、血管腔变窄.血压进一步升高.形成恶性循环。降血骶肽能抑制ET的牛成和增加NO的生成,降血压肽也可能通过降低m压而逆转高m压引起的内皮细胞损伤和N0及ET的分泌失衡.从而使m压恢复正常lI卦。

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(收稿:2007一12—20)

作者简介李世敏女1985毕业于同济医科大学营养与食品卫生学专业,获硕士学位.1993年赴日本爱媛大学医学部研修,从事营养与心血管疾病分子生物学方面的研究。2003年赴美国加州大学洛杉矶分校研修,从事食品安全管理方面的专题研究。现任中国营养学会老年营养专业委员会委员.广东省营养学会常务理事.深圳市营养学会理事氏.深圳职业技术学院f’;f用化学与生物技术学院教授、院长.食晶安全评价研究中心主任;主持营养与食晶安伞科研课题20余项.已发表沦文或教材.著作编写70余篇【部}。

蛋类与心血管疾病

何更生

【中图分类号】R155.1【文献标识码】A【文章编号】1008—8296(2008)-02_0127-02

蛋类由于其富含优质蛋白质、维生素和矿物质,一直在

机体营养巾有重要的地位。然而,20世纪印年代,人类首次

将膳食因素一胆同醇与心脏疾病联系起来。20世纪70年代,

美国心脏病协会(AHA)苗‘次对心脏疾病患者推荐限制膳食

胆同醇的摄入(摄入量低予300mg,d),并明确提出限制膳食

胆固醇含量比较高的蛋类,贝类食物的摄入。40多年来.因

为父注冠状动脉粥样硬化性心脏病的冠心病风险,一直发出

远离蛋类的警告。这种忧虑基于”叫:1.蛋类富含膳食腆同醇;2.依据喂养实验,饮食中胆同醇增加血清总胆同醇水平;3.高m清总胆同醋m症是冠心病的危险性因素之一。流行病

学资料硅尔膳食因素影响脂蛋白的浓度、组成和代谢。基于

这点.营养学家建议限制m浆脂蛋白的浓度以降低心血管疾

病的发生,其措施之一是降低富含胆周醇的食物,如蛋类,

以降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的水平。然而,

研究结果不一致,增加膳食胆同醇摄入可在部分人中升高血

清总胆罔醇闱。蛋类的摄入蟹与心mt管疾病的发生率的增加

并不一致15J,这可能是由于个体对胆固陴摄入鼍反应不同。

冈此.从个体水平上预测膳食胆固醇的摄入对fIIL浆脂蛋白的

影响以及对心血管疾病发生风险的影响足非常困难的。

最近。来自流行病学前瞻性研究数据,采用心脏疾病

或中风为结局变量.而非中问变量血清心周醇水平,对蛋

类中胆同醇与健康关系进行了重新评价。在美国代表性队

列中(9734名.年龄25。74岁)研究的蛋类消费甘和心血管

疚病发生和死产率的风险州.蛋类消费为无或<1只/周蛋。

l/周卅周只蛋.或>6/周只蛋。用cox风险分析来确定巾风、

缺血性巾风、冠状动脉疾病发生相对危险度。跟踪20年后。

分析所有参加者及随后发牛糖尿病的患者。结果表明:调整

年龄、性别、利-族、『f『l清总胆同醇水平、体质指数、糖尿病、

收缩压、教育程度和吸烟后.观察摄入>6,周只蛋.与摄人无

作者单位:200032上海市。复旦大学,营养与食品卫生教研室或<1只/周蛋相比.发生中风(RR,0.9;95%可信Ⅸ间(cI)O.7—1.1),缺血性巾风(RR,O.9;95%CI,0.7一1.1),或冠状动脉疾病(RR.1.1;95%CI.0.9一l_3)的风险差异无统计学意义。分组分析。其中糖尿病患者>6/周只篮,与冠状动脉疾病风险增加相关(RR2.o,95%c¨.O~3.8)。结果提爪:>6,周只蛋(平均l,d只蛋或更多).不增加中风与缺血性中风的风险。但糖尿病患者高蛋类消费与增加冠状动脉疾病的风险值得进一步研究。

心力衰竭(heartfaihJm,HF)是中老年人急诊和住院的主要原因之一。虽然既往研究发现生活方式和饮食因素对发生心力衰竭风险的影响,但关于蛋类消费量与HF的风险的关系知之甚少。最近在《循环》川发表.r关于美国男性健康医师队列的蛋类消费和HF风险的关系研究结果。该前瞻性队列南2l275名健康医师参加,以简单食品问卷调查蛋类的消费量,用cox回归分析HF的相对危险度。经过平均20_4年跟踪,这一队列中共有1084名心力衰竭的新发病例.虽然蛋类的摄入母多达6,周只.但与HF无明显相关。蛋类消费量≥7,周.与HF的风险增加相关。蛋类消费量在l,d和≥2,周.分别调整年龄、体质指数.吸炯、饮酒、运动、房颧史、高血压、心脏瓣膜病、高胆周醇血症后相对于蛋类消费量<J/周,发牛HF(95%CJ)分别为】.28(J.02一I.6ll和1.64周(1.08—2.49)。数据表明,蛋类消费鼙<6/周只.与HF风险增加无关.但是蛋类消费量≥l,d可能会增加美国男性医师发生HF的风险。

个体对膳食胆困醇和其他膳食成分的反应不同,可部分解释为种族.性别的不同哺l。来自日本的报道19‘利用日小的全国调查资料,从1980开始跟踪14年.共5186名女性,4077名男性,蛋类摄入罱分为5级(>2,11只.1,11只,0.5,d只。I一圳只.1一到周只和很少);女性在涮整年龄后.m清总胆固醇分别为(5.21,5.04,4.95,4.91,和4.92mmo儿J与蛋类的摄入量显著相关,女性缺血性心脏病死亡率和全夕匕冈死

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