乳酸菌的降血压作用研究进展_徐丽丹

人体试验研究结果表明, 每日服用 95 m l Calp is (含有 V a-l P ro-P ro 和 Ile-P ro-P ro2 种三肽 ) 的人群 4 周后, 收缩压比原先降低了 10 mmH g, 舒张压比原先 降低了 6 mmH g; 服用 8周后, 收缩压达到最低降低了 15 mmH g, 舒张压比原先降低了 8 mmH g。而每日服 用相同量的人工酸化牛奶的对照组, 在服用期间, 收 缩压和舒张压并没有任何明显变化 [ 24, 25] 。 5 展望
( 2007CB513007 ) 作者简介 徐丽丹 ( 1982-) , 女, 硕士研究 生, 从事应 用微生物 方面的
研究, Em ai:l xu l idan0906@ 163. com; 袁 杰 利, 通 讯 作 者 Em ai:l zgw st@ 126. com
小肽 [ 11] 。同时有报道 , [ 12] 已经开始运用 DNA 重组 技术获得能够编码降压肽段 ( A la-H is-Pro) 的菌株。 2 乳酸菌降血压作用的机制 2. 1 降血压肽 人体内血压的调节主要是由肾素 血管紧张素系统和激肽 - 激肽生成酶系统一对拮抗 体系相互作用控制的。肾素进入血液, 将血浆中的血 管紧张素原水解为血管紧张素 ( AT 1), 在血管紧张 素转化 酶 ( ang iotensin converting enzym e, 简称 ACE ) 的作用下, 血管紧张素 转化成血管紧张素 ( Ang
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Ch inese Journal of M icroeco logy, Apr 2009, Vo l 21 N o 4
文章编号: 1005-376X ( 2009) 04-0366-03
乳酸菌的降血压作用研究进展
综述
徐丽丹 1, 邹积宏 1, 袁杰利2 ( 1. 黑龙江大学生命科学学院, 黑龙江 哈尔滨 150080; 2. 大连医科大学, 辽宁 大连 116044)
高血压是一种主要由于中枢神经功能失调引起
的全身性疾病, 而 GABA 又是中枢神 经系统重要的 抑制性神经递质之一, 在哺乳动物的脑血管中都存在 有 GABA 能神经支配, 并存在相应的受体, 它可通过 调节中枢神经系统, 作用于脊髓的血管运动中枢, 与 起扩张血管作用的突触后 GABA A 受体和对交感神 经末梢有抑制作用的 GABA B受体相结合, 能有效的 促进血管扩张, 从而达到降血压的目的 [ 17, 18] 。 2. 3 乳酸菌及菌体自溶物 日本科学家发现, LC1 乳酸菌通过调节肠神经的功能, 研究人员对实验鼠的 肠神经作用进行研究时发现这种乳酸菌通过调节肠 神经还具有降血压的作用。
乳酸菌在发酵过程中所分泌的蛋白酶将些活性 片段切割下来释放到发酵乳制 品中, 它们能与 ACE 活性中心结合, 竟争性地抑制 ACE 活性, 使血管紧张 素 不能转化为血管紧张素 , 从而起到降高血压的 作用 [ 1, 14~ 15] 。
2. 2 -氨基丁 酸 ( -am inobutyric ac id, GLeabharlann BaiduBA ) 某 些乳酸菌具有 L-谷氨酸脱羧酶 ( G lutam ate decarboxylase, GAD )活性, 它能高效专一性的催化 L-谷氨酸脱 羧产生 -氨基丁酸 ( -am inobutyric ac id, 简称 GABA) 和 CO2 [ 16 ] 。
3. 4 高效液相 色谱-电喷雾质谱法 ( H PLC-ESI-M S ) 最近的研究表明 , [ 22] 在传统的高效液相色谱法的
基础上, 连接电喷雾质谱测定 ACE 的抑制率能很好 地将反应产物从混合物中分离出来, 明显提高了实验 结果的准确性和重复性。另外还可以降低底物浓度, 简化预处理过程。
剂与为加入抑制剂时酶活力的差别表示抑制活性的 大小。该方法是一种连续测定的方法, 需要时间少, 参与反应的物质少, 干扰因素少。 3. 3 高效液相色谱法 高效液相色谱法测定原理大 都基于 CU SHMAN 和 CHEUNG 的方法, 只是利 用高 效液相色谱系统, 通过特定的检测器来测定反应前后 马尿酸在 228 nm 处吸收值的变化。该方法去掉乙酸 乙酯萃取这个步骤, 具有速度快 和样品用量少的 特 点。也并且有很好的分析效果。
关键词 乳酸菌; 降血压; 研究进展
中图分类号 R 378. 9928
文献标识码 A
高血压是最常见的心血管疾病之 一, 它是冠 心 病、脑猝死、心及肾功能衰竭的最主要发病因素。抗 血压药物治疗高血压具有一定的副作用。最近的研
究表明在牛乳蛋白中蕴含着多种具有不同生物活性 的肽序列 [ 1] 。研究表明, 发酵乳 制品中含有抗高 血 压肽, 具有 ACE体外抑制能力 [ 2, 3] 。而长期以来乳酸 菌一直被用于人类食品, 是传统乳酸发酵食品的重要 菌株, 具有潜在的改善机体健康作用, 在降血压方面 与药物比较起来安全性高。本文对乳酸菌的降血压
3. 5 高效毛细管电泳法 高效毛细管电泳 ( H PCE ) 是一种发展迅猛的新型的分离分析技术, 它作为高效 液相色谱分析的补 充, 近 10 多年来在 蛋白质、氨 基 酸、无机离子、有机化合物、药物的分离分析方面已经
广泛应用。 S IGR ID V an DYCK 等 [ 23] 利用毛细管电泳测定血
除瑞士乳杆菌外, 也发现其他一些乳酸菌同样产 生降压肽。 GOBBETT I等研究发现, 保加利亚乳杆菌 ( L. bulgaricus SS1)和乳酸杆菌 ( L. lactis 种的 crem orisFT4) 的发酵牛奶中也分离获得了具有降压作用的
收稿日期 2009-01-12 基 金 项 目 国 家 863 计 划 ( 2007A 10Z356 ) . 国 家 973 计 划
3 降血压乳酸菌的筛选方法研究进展 目前, 具有降血压功能乳酸菌的筛选主要是建立
在对降血压肽活性的体外检测, 即降血压肽对血管紧 张素转化酶的抑制活性。该方法的原理是通过加入
一些血管紧张素 的模拟底物, 在一定条件下通过与 ACE 作用产生具有特 异吸收特性的物质, 而血 管紧 张素转化酶 抑制剂 ( ACE I) 可以 抑制 ACE 的活性。 通过对加入 ACE I前后这种物质吸收特性的差 异变 化计算出 ACE I的抑制率的大小。 3. 1 紫外分光光度计法 1971 年, CUSHMAN 等建 立了紫外分光光度法 [ 19 ] 。A CE在催化分解血管紧张 素 I的模拟物马尿酰组氨酰亮氨酸 ( HH L ) 产生马尿 酸, 该 物质在 228 nm 处 具有特 征吸 收峰。当加 入 ACE 抑制剂时, ACE 对 HH L 的催化分解作用受到抑 制, 马尿酸的生成量减少。通过测定加入抑制剂前后 马尿酸紫外吸收的大小差别可算出抑制活性的大小。
SAWADA 等 ( 1990 ) 发 现 Lactobacillus casei Y IT9018的细胞自溶物 ( LEx ) 对 SH R 具有显著的降 压作用, 单次口服 10 m g LEx可明显使大鼠的收缩压
中国微生态学杂志 2009年 4月第 21卷第 4期
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降低, 而且这种降压作用主要来自于细胞自溶物的多 糖一肽聚糖复合物 [ 2] 。
管紧张素转化酶抑制剂的抑制效果时, 通过测定吸光
度的方法测定产物 马尿酸的生成量, 从而计算出对 ACE的抑制效率。 4 降血压乳酸菌的体内活性检测 4. 1 动物实验 乳酸菌的降血压作用是在高血压动 物模型身上进行评价与确认。 SHR是一种遗传性高 血压实验动物模型, 最常见于研究抗高血压药或其他 降压物质。通过观察单次或多次灌胃后大鼠收缩压 的变化, 可观察该种物质的临时及长期降压效果。为 了研究 Evo lus的降血压效果, S IPOLA 等进行了动物 实验, 实验对象为先天性高血压大鼠 ( SH R) , 每天灌 喂适量的 Evo lus产品, 同时以其他产品作为对照, 包 括水、脱脂奶、脱脂酸奶, 其他市场某降压乳品。在试 验期内, 虽然大鼠的血压总体都在不断升高, 但相比 之下, Evolus的降血压效果最为显著。 C alpis是一种 在日本饮用了 80多年的发酵乳制品, 牛奶经过巴氏 消毒后采用瑞士乳杆菌 ( L. helveticus) 和酵母 ( S. cerevisia e )共 同 发 酵 而 成。 将 其 一 次 和 多 次 灌 胃 原 发 性 高血压大鼠 ( SHR ) 模型动物, 实验结果表明, Calp is 可以使 SHR大鼠收缩压明显降低, 21周后, 灌胃 Ca-l p is食物的 SHR 大鼠, 收缩压达到最 低。可见, 长期 服用这种发酵乳制品具有良好的抗高血压作用。 4. 2 临床试验 目前, 也有少数的研究者通过人体 试验, 初步证实乳酸菌的降压作用。 2002年, SEPPO 等人研究了 Evo lus对人体的降血压效果。试验对象 为轻微高血压人群 ( 平均血压 148 / 94) , 随机分为 2 组, 试验组自第 4周到第 12周每天摄入适量的 Evolus产品, 对照组则同期摄入等量的其他发酵乳制品, 但不含 IPP 和 VPP。 12周后 2组试验对象均停止摄 入各自的产品, 但继续测量血压。与对照组相比, 试 验期内 Evo lus组血压下降得更明显一些, 但当停止 摄入后, 患者血 压在 2 周后又几乎恢 复到试验前的 水平。
) , 血管紧张素 可加强心肌 的收缩力, 并同时使 血管平滑肌收缩造成血压上升。另一方面, 激肽 - 激 肽释放酶系统也受到 ACE 的调控, 它可使具有血管 舒张作用的缓激肽转变为没有活力的缓释肽, 两个系 统在 ACE 的协同作用下, 造成了人体内血压的升高。 如果 能 够 抑 制 ACE 的 活 性, 就 可 以 实 现 降 压 作用 [ 13] 。
在该方法中, ACE和底物的反应需要一定的时间, 生 成的马尿酸经乙酸乙酯抽提, 且在 228 nm 处干扰较 多, 对实验操作要求高, 易产生实验误差。 3. 2 可见光分光 光度计法 VERME IRSSEN 等 [ 20] 改进 HOLMQU IST 等 [ 21] 建立的 以 FA PGG 为血管 紧 张素 I模拟物的分光光度法。 FAPGG在 ACE 的作用 下生成 FA-phe和二肽 G-G, FAPGG 的降解使反应体 系在 340 nm 下的吸光值线性下降, 以单位时间内吸 光值的改变表示酶活力或反应速率。测定加入抑制
功能及其作用机制、菌种筛选和活性检测进行综述, 为开发 功 能性 乳 酸菌 产 品、筛选 新 型 益生 菌 奠 定 基础。
1 乳酸菌降血压功能的研究概况 国内外的研究表明, 目前已经发现了多种具有降
血压作用的乳 酸菌, 其中主要 以瑞士 乳杆 菌 ( L. he vlet icus) 为主。 Ca lp is是使用 L. helveticus CP790发酵 牛奶产生的肽段具有良好的降压作用 [ 4 ] 。芬兰 V alio 公司的降压产品 Evolus, 同样使用了瑞士乳杆 菌 L. helveticus LBK16H 发酵牛奶, 让牛奶中含有大量降压 肽达到降压效果 [ 5] 。分离自意大利奶酪的瑞士乳杆 菌 L. heltreticus PR4能够代谢产生一种蛋白酶, 这种 蛋白酶可水解 6种不同的乳蛋白, 获得 41种小肽, 使 用 NAKAMU RA [ 3] 和 V ERME IR SSEN [ 6 ] 的方法对这些 小肤进行 ACE 抑制活性的检测, 对 ACE 的活性能达 到 70% ~ 100% 的抑制, 其中来源与人乳酪蛋白的小 肽 19还同时具有抗菌作用 [ 7] 。研究发现 [ 8] , 其他瑞 士 乳 杆 菌, 如 L. helveticus CH CC 637、L. helveticus CH CC 641以 及 L. helveticus ATCC 150019[ 9] 、L. helveticus TU ST 005[ 10] 等 同样能够代谢产 生蛋白酶, 降 解蛋白产生 ACE 活性抑制肽。