植物源活性肽研究进展
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利用微生物制药生产活性肽的研究进展活性肽是一类具有生物活性的短链肽,广泛应用于医药领域。
利用微生物制药生产活性肽成为研究的热点,其具有高效、低成本和可持续发展等优势。
本文将介绍利用微生物制药生产活性肽的研究进展,并探讨其在医药领域的应用前景。
一、微生物发酵生产活性肽的基本原理微生物发酵是一种利用微生物代谢特性来合成特定产物的生物技术。
在活性肽的制备中,通常选择具有高代谢活性和高产率的微生物作为生产菌株。
发酵过程中,通过调控培养基成分、酶活性和反应条件等因素,实现活性肽的高效合成。
此外,基因工程技术也被引入,通过改造微生物的基因组来提高活性肽的产量和纯度。
二、微生物发酵制备活性肽的方法1. 天然菌株的利用天然菌株是指在自然环境中分离培养的微生物菌株。
通过优化培养条件,如控制温度、pH值和培养基成分等因素,可以提高活性肽的产量和质量。
2. 遗传工程菌株的构建遗传工程菌株是通过改造微生物的遗传物质来增强其合成活性肽的能力。
常用的方法包括插入外源基因、删减负调控因子和跨菌属融合等。
这些改造可以提高微生物对原料的利用效率,增加产物的产量和纯度。
三、微生物制药生产活性肽的优势1. 高效性微生物发酵具有高产量、高选择性和高纯度等优势,可以满足大规模生产活性肽的需求。
2. 低成本相比于传统的化学合成方法,微生物制药生产活性肽的成本更低。
微生物菌株可以在大规模发酵中快速繁殖,并利用廉价的基质进行生长,从而降低了生产成本。
3. 可持续发展微生物制药具有可持续性的特点,通过合理利用废弃物和环境资源,可以实现废物的转化和资源的循环利用。
四、微生物制药生产活性肽的应用前景1. 药物开发活性肽因其对特定受体或分子的亲和力而成为药物研发的重要领域。
通过微生物制药生产活性肽,可以提供更多具有特定生物活性的化合物用于药物开发。
2. 抗菌肽的应用抗菌肽是一类具有抗微生物活性的活性肽。
通过微生物制药生产抗菌肽,可以用于制备抗菌药物、医疗器械涂层和食品保鲜剂等。
植物源生物活性肽的研究进展多肽是由天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称,其中可调节生物体生理功能的多肽称为生物活性肽。
与蛋白质相比,活性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。
此外活性肽还有较好的酸、热稳定性,水溶性及粘度随浓度变化迟钝等优点,易于作为功能因子添加到各种食品中。
我国农作物种类品种繁多,利用这些廉价的植物蛋白开发具有高附加值的生物活性肽产品,越来越受到重视。
本文重点综述了降血压肽、抗氧化钛、降胆固醇肽这3类生物活性肽的研究进展,将其结构特征与生理功能的关系进行了归纳,同时归纳了活性肽的生理功能,并指出其发展应用前景。
1. 生物活性肽的生理功能1.1 抗菌活性抗菌活性肽通常由细菌、真菌产生,或从动植物体中分离。
它们尽管在结构上千差万别,但几乎所有的抗菌肽都是阳离子型的,两亲结构是它们的共同特征[1]。
国内外研究成果表明,抗菌肽对部分细菌、真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强大的杀伤作用。
临床试验也表明,抗菌肽能够增强机体抵抗病原微生物的能力,而且在体内还不容易产生耐药性。
[2]1.2 免疫活性免疫活性肽能够刺激机体淋巴细胞的增殖,增强巨噬细胞的吞噬功能,提高机体抵御外界病原体感染的能力,降低机体发病率。
从人乳和牛乳的酪蛋白中已检测到具有免疫刺激活性的肽片段,这些肽具有刺激巨噬细胞吞噬能力的作用。
另外,乳蛋白、大豆蛋白和大米蛋白等通过适当酶解处理也可产生具有免疫活性的肽类物质。
1.3 抗高血压活性血压是在血管紧张素转换酶(angiotensin-convertion enzyme,ACE)的作用下进行调节的,血管紧张素?在A C E的作用下可转化为有活性的血管紧张素?,使血管平滑肌收缩,引起血压升高。
降血压肽是具有抑制ACE活性的肽类,来源广泛,ACE 抑制肽的主要来源是乳制品和鱼蛋白,沙丁鱼、金枪鱼、鲣鱼,,而且从植物蛋白(大豆、小麦、玉米,、肉类、鸡蛋以及其它水产品,小虾、螃[3]蟹、海藻、牡蛎、海蜇,的酶解物中也分离得到了ACE 抑制肽。
植物源生物活性肽的研究进展
近年来,随着植物源生物活性肽(PAPs)应用的不断拓展,人们对其研
究也越来越多,因为PAPs拥有独特的生物活性和安全性,广泛应用于医学、农林、营养健康等领域,深受人们的喜爱。
本文综述了近年来的植物
源生物活性肽的研究进展,以期为科研人员和企业提供参考。
常见的植物源生物活性肽的合成方法有:酶解法、放电聚合法、叠氮
聚合法、超高效液相色谱法和超声法等。
其中,酶解法是常见的合成方法,由于酶反应可以保持原料的天然结构,保持产物的特性不变,并且具有较
高的效率、可控性和安全性,因此被广泛应用于植物源生物活性肽的合成中。
健康养殖·营养2021.03 畜牧业环境67摘 要:生物活性肽作为分子聚合物,具有多种生物学功能,成为研究者所关注的目标。
本文主要对植物源性生物活性肽在动物营养中的研究进展进行分析。
关键词:动物营养;生物活性肽;植物源活性肽1 前言植物源性生物活性肽是一种复合物,由植物源性蛋白降解而来,这种物质的蛋白质含量非常高,几乎与未经降解前的植物性蛋白一模一样。
此类物质的应用途径较为广泛,尤其在于饲料、养殖等方面,将其作为添加剂,能够有效促无抗饲料的发展。
因此,对于我国而言,应该加大生物活性肽在动物营养方面的应用,使其在实践中发挥积极作用。
2 植物源性生物活性肽的制备流程植物源性生物活性肽来源于植物蛋白质,需要经过一定的加工才能提取出生物活性肽。
可采用的途径主要有五种:生物提取、化学合成、酸或碱水解、重组DNA和酶解,但不同方式均有一定的不足。
比如在水解法过程中,苦味肽的形成难以避免,这边限制了该方式在饲料生产中的应用。
以及在酶的选择过程中,各种不同的酶水解方式不同,活性上也有较大的区别,分离提取过程中,不同的方式也会产生不同的效果,应用最为广泛的为高效液相色谱法,如何更好地对植物源性生物活性肽进行分离,还有待进一步研究。
其中,酶解法应用得最为广泛,其大致流程如下:第一步,进行原料选择。
应根据目标活性肽的功能选择合适的原料,并且应当尽量利用一些较为廉价的植物源农副产品,甚至可以是一些工业废弃品。
第二步,进行酶的选择。
酶的应用是转化的关键,研究中有大量的酶可以进行选择,在选择时应当依据原料所含蛋白的具体构成,选择具备指向性的酶,在面临复杂情况时,也可采用复合酶系。
第三步,建立活体检测体系。
此类生物研究在进行过程中,是要时刻监测活性肽的状态和数量,以保证生物活性肽的分离提纯能够成功,这也是生物活性肽走向市场的必经之路。
概括而言,植物源性生物活性肽的制备大致需要原料选择、前期处理、酶解、分离提纯、精制等五个步骤,最后成为成品。
植物源生物活性肽的研究进展
二、植物源生物活性肽的生物活性和作用机制
植物源生物活性肽具有多种生物活性,如抗菌、抗病毒、抗氧化、抗炎、促进细胞生长和分化等。
它们通过与细胞膜、受体、酶等靶点结合,改变细胞内外环境,从而发挥其生物活性。
例如,一些植物抗菌肽可以破坏微生物细胞膜的完整性,进而引发细胞内物质泄漏,最终导致微生物死亡。
三、植物源生物活性肽的应用领域
目前,关于植物源生物活性肽的研究已经取得了一系列的进展。
研究人员通过从不同的植物组织中分离纯化和鉴定植物源生物活性肽,揭示了其结构和生物活性之间的关系。
此外,还通过基因工程技术改良了植物源生物活性肽的生物活性和稳定性,提高其在实际应用中的效果。
同时,还研究了植物源生物活性肽的毒性和安全性,为其在药物和食品等领域的应用提供了借鉴。
总之,随着对植物源生物活性肽研究的深入,越来越多的植物源生物活性肽被发现和应用。
未来,仍需要进一步的研究来深入了解植物源生物活性肽的结构和作用机制,并探索其在医药、食品、农业等领域的应用潜力,以促进人类和社会的可持续发展。
植物肽市场分析报告1.引言1.1 概述植物肽是一种来源于植物的活性肽段,具有多种生物活性和生理功能。
随着人们对天然、无毒、高效的健康产品需求的不断增加,植物肽作为一种天然植物提取物,逐渐受到关注。
植物肽在医药、保健品、化妆品、食品等领域都有广泛的应用,其市场潜力巨大。
本报告将对植物肽的市场现状进行详细分析,探讨植物肽的发展趋势和市场前景,为相关行业的投资和发展提供参考。
1.2 文章结构文章结构分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将对植物肽进行概述,并介绍文章的结构和目的。
在正文部分,我们将详细探讨植物肽的定义、应用领域以及当前市场现状。
在结论部分,我们将分析植物肽市场的发展趋势和前景,并对全文进行总结。
通过这样的结构,我们可以全面系统地了解植物肽市场的现状和未来发展趋势。
1.3 目的目的部分的内容:本报告的目的是对植物肽市场进行深入分析,了解植物肽的定义、应用领域以及市场现状。
通过对植物肽市场的发展趋势和前景进行分析,为植物肽相关企业、投资者以及决策者提供有益的市场参考和建议。
同时,本报告也旨在提高人们对植物肽的认识,推动植物肽行业的健康发展,促进植物肽产品在医药、保健品、化妆品等领域的应用和推广。
1.4 总结总结:通过本报告的分析,我们可以清楚地看到植物肽作为一种新兴的生物活性物质,在医药、保健品、化妆品等领域具有广阔的应用前景。
随着人们对健康的关注和对天然、绿色产品需求的增长,植物肽市场将迎来更多的机遇和挑战。
未来,随着技术的进步和市场的不断拓展,植物肽的应用领域将会更加广阔,市场规模也将不断扩大。
因此,我们对植物肽市场的发展充满信心,并期待着更多的创新产品和应用场景的出现。
2.正文2.1 植物肽的定义植物肽是植物组织中存在的一类生物活性肽,是由植物蛋白质经过酶的作用分解而形成的短链多肽。
这些植物肽具有多种生物活性,包括抗菌、抗氧化、抗炎和生长调节等功能。
由于其天然来源和生物活性,植物肽在医药、保健品、化妆品等领域具有广泛的应用前景。
植物源性食物中活性肽氨基酸组成的研究进展田明慧;林亲录;梁盈;鲁倩;高宇;刘颖;朱凤霞【摘要】植物源性食物中含有丰富的活性肽,其中抗氧化肽,降压肽,免疫调节肽,抗肥胖肽,抗胆固醇肽,抗肿瘤肽,阿片肽,抗血栓肽等均已被广泛研究报道.该文从肽序列的氨基酸组成入手,综述了目前已鉴定出氨基酸序列的植物源性食物中的各种生物活性肽,以为此类活性肽的进一步研究应用提供参考.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2014(040)006【总页数】7页(P110-116)【关键词】氨基酸组成;降压肽;抗氧化肽;活性肽;植物源性食物【作者】田明慧;林亲录;梁盈;鲁倩;高宇;刘颖;朱凤霞【作者单位】中南林业科技大学,稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,食品科学与工程学院,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,食品科学与工程学院,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,食品科学与工程学院,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,食品科学与工程学院,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,食品科学与工程学院,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,食品科学与工程学院,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南长沙,410004;中南林业科技大学,食品科学与工程学院,湖南长沙,410004【正文语种】中文植物中具有的生物活性成分作为食品的功能因子已被广泛开发。
生物活性肽研究现况和进展李 勇(北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系,北京,100083)摘 要 生物活性肽指对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物,包括内源性和外源性生物活性肽;其吸收机制优于游离氨基酸,且具有氨基酸不可比拟的生理功能和改善食品感官效应。
海洋生物活性肽资源丰富,有增强免疫、抗氧化、抗高血压、抗肿瘤、抗菌和抗病毒等活性,开发利用前景广阔。
关键词 肽,生物活性肽,海洋生物活性肽,生理功能收稿日期:2006-01-031 肽和生物活性肽基本概念肽(peptides )是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,是蛋白质的结构与功能片段,并使蛋白质具有数以千万计的生理功能。
肽本身也具有很强的生物活性。
氨基酸是其基本构成单位,由2个或3个氨基酸脱水缩合而成的肽分别叫二肽和三肽,以此类推为四肽、五肽。
一般说来,肽链上氨基酸数目在10个以内的叫寡肽,10~50个的叫多肽,50个以上的叫蛋白质。
人们习惯上也把寡肽中的二、三肽称为小肽。
由于构成肽的氨基酸种类、数目与排列顺序的不同,决定了肽纷繁复杂的结构与功能。
生物活性肽(biologically active peptide /bioactive peptide /biopeptide )是指对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物,又称功能肽(func -tional peptide )。
肽由氨基酸组成,人体存在20种氨基酸,由不同的氨基酸的种类排列,加上数量排列形成,再加上还可能有的二级、三级结构,其种类是十分庞大的。
每一种活性肽都具有独特的组成结构,不同活性肽的组成结构决定了其功能。
此外活性肽在生物体内的含量是很微量的,但却具有显著的生理活性。
据研究,有些多肽在10-7mol /L 的浓度时仍具有生理活性,就是说1m L 的多肽用60倍水稀释后,仍然具有生理功能。
而且生物体可依据生理状态来合成和降解活性肽,因此,具有调节功能的活性肽的半衰期均很短。
生物活性多肽的研究与开发生物活性多肽是指由氨基酸组成的链状分子,在生物体内起着重要的生理、生化、免疫和调节作用。
与化合物相比,生物活性多肽更为稳定且具有更好的选择性。
因此,其在生物医学领域中的研究和开发受到了广泛关注。
本文将介绍生物活性多肽研究和发展的现状以及未来趋势。
1.生物活性多肽的来源生物活性多肽可以从许多来源中得到,包括植物、昆虫、动物和微生物等。
植物中的生物活性多肽主要作为防御机制存在,具有抗菌、抗病毒、抗真菌等作用。
昆虫也是生物活性多肽的重要来源,可以发现包括抗菌肽和神经肽等多种类型的生物活性多肽。
动物中的生物活性多肽也非常重要,如激素、神经递质和免疫肽等,它们发挥着广泛的生理活动。
此外,微生物如细菌和真菌等也是生物活性多肽的主要来源之一。
2.生物活性多肽的研究生物活性多肽的研究主要聚焦在以下几个方面:(1)发现新的活性多肽:利用生物技术手段和分离纯化方法等手段,从天然产物和复杂混合物中寻找新型的生物活性多肽,如抗细菌肽、免疫肽和神经肽等。
(2)改善生物活性:通过对多肽结构的改造和修饰,如剪切、去帽、构象矫正、生物素标记等方法,以提高其生物活性和稳定性。
(3)生物多肽表征:通过质谱分析、核磁共振技术等手段对生物活性多肽进行鉴定和表征。
3.生物活性多肽的应用由于生物活性多肽具有高度的特异性和选择性,可以作为治疗性药物的候选物之一。
以下是生物活性多肽在医学领域中的主要应用:(1)抗菌肽:可用于治疗革兰阳性和阴性细菌感染等疾病。
(2)免疫肽:可用于治疗免疫系统疾病,如自身免疫性疾病。
(3)抗肿瘤肽:可用于诊断和治疗多种癌症。
(4)神经肽:可用于治疗精神疾病、中风、疼痛等多种疾病。
4.生物活性多肽的发展前景生物活性多肽的发展前景非常广阔。
随着生物技术和研究方法的不断发展,将产生更多新的高效治疗性多肽。
此外,将对已知的多肽进行修饰和改造也将为新药研发提供更多的机会。
未来,生物活性多肽作为治疗性药物的研究和开发将不断得到推进,也将进一步改善人类的健康水平。
生物活性肽及其医学应用前景生物活性肽是一种由氨基酸组成的小分子肽链,可以产生特定的生物活性效应。
这些效应包括调节细胞增殖、促进伤口愈合、抗菌作用、调节免疫反应等。
由于其天然来源、高效性和低毒性,生物活性肽在医学领域被广泛地研究和应用。
本文将探讨生物活性肽的来源、作用机制以及在医学应用方面的前景。
生物活性肽的来源多种多样,包括动物、植物和微生物等。
动物来源的生物活性肽主要包括胰岛素、血管紧张素、内啡肽等,这些肽链在维持机体生理功能和调节体内代谢方面起到重要作用。
植物来源的生物活性肽主要存在于种子、树皮和根茎等部位,例如多肽抗菌肽和激活免疫反应的肽链。
此外,微生物也是生物活性肽的重要来源,例如抗菌肽和生长因子等。
生物活性肽通过与细胞膜上的受体结合,触发一系列信号转导通路,从而产生特定的生物效应。
生物活性肽能够调节细胞增殖和分化的过程,促进伤口愈合以及增加胶原蛋白的合成。
此外,生物活性肽还具有抗菌活性,通过破坏微生物细胞壁或膜的完整性,抑制微生物的生长和繁殖。
同时,生物活性肽还可以调节免疫反应,增强机体的免疫力并抑制炎症反应。
生物活性肽在医学应用方面具有广阔的前景。
首先,生物活性肽可作为药物在疾病治疗中发挥作用。
例如,血管紧张素拮抗肽可用于治疗高血压和心血管疾病;抗菌肽可用于治疗感染性疾病和抗生物药物耐药性;肿瘤抑制肽可用于治疗癌症。
其次,生物活性肽还可以作为新型生物材料应用于组织工程和再生医学领域。
生物活性肽可以增强人工血管和组织的生物相容性,促进修复和再生过程。
此外,生物活性肽还可以应用于药物传输系统,通过改变肽链的结构和载体材料,使药物更好地传递到靶细胞或组织。
尽管生物活性肽在医学应用中具有巨大潜力,但目前仍面临一些挑战。
首先,生物活性肽的稳定性和生物利用度是研究的重点。
一些生物活性肽容易被酶水解,降低其药物活性和生物效应。
因此,需要进行相关研究以提高生物活性肽的稳定性和生物利用度。
其次,生物活性肽在临床应用中的剂量、毒性和药效等方面也需要进一步研究。
生物活性肽研究现况和进展李 勇(北京大学公共卫生学院营养与食品卫生学系,北京,100083)摘 要 生物活性肽指对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物,包括内源性和外源性生物活性肽;其吸收机制优于游离氨基酸,且具有氨基酸不可比拟的生理功能和改善食品感官效应。
海洋生物活性肽资源丰富,有增强免疫、抗氧化、抗高血压、抗肿瘤、抗菌和抗病毒等活性,开发利用前景广阔。
关键词 肽,生物活性肽,海洋生物活性肽,生理功能收稿日期:2006-01-031 肽和生物活性肽基本概念肽(peptides )是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,是蛋白质的结构与功能片段,并使蛋白质具有数以千万计的生理功能。
肽本身也具有很强的生物活性。
氨基酸是其基本构成单位,由2个或3个氨基酸脱水缩合而成的肽分别叫二肽和三肽,以此类推为四肽、五肽。
一般说来,肽链上氨基酸数目在10个以内的叫寡肽,10~50个的叫多肽,50个以上的叫蛋白质。
人们习惯上也把寡肽中的二、三肽称为小肽。
由于构成肽的氨基酸种类、数目与排列顺序的不同,决定了肽纷繁复杂的结构与功能。
生物活性肽(biologically active peptide/bioactive peptide/biopeptide )是指对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物,又称功能肽(func 2tional peptide )。
肽由氨基酸组成,人体存在20种氨基酸,由不同的氨基酸的种类排列,加上数量排列形成,再加上还可能有的二级、三级结构,其种类是十分庞大的。
每一种活性肽都具有独特的组成结构,不同活性肽的组成结构决定了其功能。
此外活性肽在生物体内的含量是很微量的,但却具有显著的生理活性。
据研究,有些多肽在10-7mol/L 的浓度时仍具有生理活性,就是说1mL 的多肽用60倍水稀释后,仍然具有生理功能。
而且生物体可依据生理状态来合成和降解活性肽,因此,具有调节功能的活性肽的半衰期均很短。
生物活性肽功能和作用研究进展
生物活性肽(bioactive peptides)是一类具有生物活性的多肽分子,通常由蛋白质经过酶水解产生。
这些肽段通常含有2-20个氨基酸残基,
并且具有非常多样化的功能和作用。
生物活性肽在调节细胞生长、免疫调节、抗氧化、抗炎、抗菌等方面发挥着重要的作用。
近年来,生物活性肽功能和作用的研究取得了很大的进展。
首先,科
学家们发现了一系列具有抗氧化活性的生物活性肽。
这些肽能够清除自由基、减轻氧化应激、保护细胞免受氧化损伤。
例如,一些来自海产品的生
物活性肽,如鱼胶原肽和海参肽,展现出了很强的抗氧化功效。
此外,一
些研究还发现,这些抗氧化肽还能够调节身体内抗氧化酶的活性,从而进
一步增强抗氧化能力。
总的来说,生物活性肽具有非常多样化的功能和作用,包括抗氧化、
免疫调节、抗炎和抗菌。
这些功能和作用使得生物活性肽成为了食品、医
药和保健品等领域的研究热点。
未来的研究还需要深入探索生物活性肽的
机制、结构与功能的关系、在人体内的代谢过程等方面内容,以更好地开
发和利用这些生物活性肽。
制备、纯化和鉴定生物活性肽的研究进展及应用刘铭;刘玉环;王允圃;阮榕生;樊亮亮;邹慧芳;涂春明【摘要】近年来,分离纯化以及鉴定技术的发展加速了生物活性肽的研究进程.生物活性肽被定义为具有生物活性,诸如抗氧化、降血压、抗血栓、减脂、抑菌和抗炎症功效等的,由2~20个氨基酸组成的特定肽类的总称.低毒和高特异性的特点使生物活性肽在食品和医药行业有着独特应用价值.文中重点综述了生物活性肽的制备,特别是微生物发酵和酶水解,并分析了各种技术手段的联用和辅助手段的运用.为了确定表征生物活性肽的主要方法,对分离、纯化和鉴定的方法进行了总结.最后,还对商业化应用中面临的挑战进行了分析.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2016(042)004【总页数】8页(P244-251)【关键词】生物活性肽;纯化;鉴定;应用挑战【作者】刘铭;刘玉环;王允圃;阮榕生;樊亮亮;邹慧芳;涂春明【作者单位】南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;明尼苏达大学生物制品与生态工程系,美国明尼苏达,55108;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047;南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌,330047;南昌大学生物质教育部工程研究中心,江西南昌,330047【正文语种】中文蛋白质是人体必需的营养成分之一,是对于人体生长和维持正常生理代谢必不可少的必需氨基酸的来源,同时也是机体能量的来源。
植物源性生物活性肽在动物营养中的研究进展魏宗友;王龙;蔡晶晶【摘要】@@ 蛋白质作为人体必须的营养素之一,其消化吸收已经成为大众关注的热点之一.过去人们一直认为人体吸收的蛋白质主要是以氨基酸的形式.近年来研究发现,蛋白质经消化道酶促水解后,主要以小肽的形式吸收,比完全游离氨基酸更易更快被机体吸收利用.这些小肽类物质能够直接参与消化、代谢及内分泌的调节,其吸收机制优于蛋白质和氨基酸,具有蛋白质和氨基酸不可比拟的生理功能.这是"肽"研究理论和实践的重大突破.【期刊名称】《广东饲料》【年(卷),期】2010(019)011【总页数】4页(P28-31)【作者】魏宗友;王龙;蔡晶晶【作者单位】扬州大学动物科学与技术学院,江苏,扬州,222500;扬州大学动物科学与技术学院,江苏,扬州,222500;扬州大学动物科学与技术学院,江苏,扬州,222500【正文语种】中文【中图分类】S816.79蛋白质作为人体必须的营养素之一,其消化吸收已经成为大众关注的热点之一。
过去人们一直认为人体吸收的蛋白质主要是以氨基酸的形式。
近年来研究发现,蛋白质经消化道酶促水解后,主要以小肽的形式吸收,比完全游离氨基酸更易更快被机体吸收利用。
这些小肽类物质能够直接参与消化、代谢及内分泌的调节,其吸收机制优于蛋白质和氨基酸,具有蛋白质和氨基酸不可比拟的生理功能。
这是“肽”研究理论和实践的重大突破。
生物活性肽(Bioactive peptide)就是对生物机体的生命活动有益或是具有生理作用的介于蛋白质和氨基酸之间的分子聚合物,它小至由两个氨基酸组成,大至由数百个氨基酸通过肽链连接而成的一类分子量小于6 000 D,具有多种生物学功能的多肽。
生物活性肽是当前畜牧科学界最为热门的研究课题之一,一般由植物源性的蛋白质经酶解作用制得。
生物活性肽特别是一些小分子量肽不仅有比蛋白质更好的消化吸收性能,还具有降胆固醇、降血压、促进脂肪代谢、促进矿物质吸收、抗氧化、促进矿物质运输和吸收、抗菌、抗病毒、提高免疫力、抗氧化、抗双歧杆菌和乳酸菌增殖等生理机能。
植物源生物活性肽的研究进展多肽是由天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称,其中可调节生物体生理功能的多肽称为生物活性肽。
与蛋白质相比,活性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。
此外活性肽还有较好的酸、热稳定性,水溶性及粘度随浓度变化迟钝等优点,易于作为功能因子添加到各种食品中。
我国农作物种类品种繁多,利用这些廉价的植物蛋白开发具有高附加值的生物活性肽产品,越来越受到重视。
本文重点综述了降血压肽、抗氧化钛、降胆固醇肽这3类生物活性肽的研究进展,将其结构特征与生理功能的关系进行了归纳,同时归纳了活性肽的生理功能,并指出其发展应用前景。
1. 生物活性肽的生理功能1.1 抗菌活性抗菌活性肽通常由细菌、真菌产生,或从动植物体中分离。
它们尽管在结构上千差万别,但几乎所有的抗菌肽都是阳离子型的,两亲结构是它们的共同特征[1]。
国内外研究成果表明,抗菌肽对部分细菌、真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强大的杀伤作用。
临床试验也表明,抗菌肽能够增强机体抵抗病原微生物的能力,而且在体内还不容易产生耐药性。
1.2 免疫活性[2]免疫活性肽能够刺激机体淋巴细胞的增殖,增强巨噬细胞的吞噬功能,提高机体抵御外界病原体感染的能力,降低机体发病率。
从人乳和牛乳的酪蛋白中已检测到具有免疫刺激活性的肽片段,这些肽具有刺激巨噬细胞吞噬能力的作用。
另外,乳蛋白、大豆蛋白和大米蛋白等通过适当酶解处理也可产生具有免疫活性的肽类物质。
1.3 抗高血压活性血压是在血管紧张素转换酶(angiotensin-convertion enzyme,ACE)的作用下进行调节的,血管紧张素Ⅰ在A C E的作用下可转化为有活性的血管紧张素Ⅱ,使血管平滑肌收缩,引起血压升高。
降血压肽是具有抑制ACE活性的肽类,来源广泛,ACE 抑制肽的主要来源是乳制品和鱼蛋白(沙丁鱼、金枪鱼、鲣鱼),而且从植物蛋白(大豆、小麦、玉米)、肉类、鸡蛋以及其它水产品(小虾、螃蟹、海藻、牡蛎、海蜇)的酶解物中也分离得到了ACE 抑制肽[3]。
此外,海洋胶原蛋白肽也可抑制或促进脂肪内分泌激素的表达而发挥降血压、抗动脉粥样硬化等作用[4]。
1.4 抗氧化活性抗氧化活性肽是最近被广泛研究的一类天然活性肽,它们能够清除自由基,减缓或抑制氧化反应。
其抗氧化机理包括:给抗氧化酶提供氢、缓冲生理pH值、螯合金属离子和捕捉自由基等。
1.5 调节神经系统[5]肽类是神经系统的重要活性物质,对神经系统有调节作用的肽包括阿片肽和阿片拮抗肽、内源性阿片肽。
外源性阿片肽可刺激胰岛素和生长抑制素的释放,调节肠道活动,提高摄食量,促进水分与电解质的吸收,具有镇静去痛、调节情绪和交感神经的作用。
许多调节神经系统的活性肽可由牛奶、鱼、大豆和谷物蛋白质酶解得到。
1.6 抑制血小板聚集和血管收缩[6]活性肽能有效促进血小板中前列腺环素(PG I2)的生成,对血小板聚集和血管收缩都有很强的抑制作用,并可对抗血栓A2(TX A2) 发生作用,有效地防止血栓素形成,对防止心肌梗塞和脑梗塞的发生有重要作用。
1.7 促进矿物质元素吸收小肽的氨基酸残基可与金属离子螯合,可以避免肠腔中拮抗因子及其它影响因子对矿物元素的沉淀或吸附作用,从而显著促进钙、磷等矿物质和微量元素的吸收。
1.8 其它活性研究人员还发现了具有降血脂、醒酒护肝、抗疲劳、抗衰老、抗肿瘤、抗艾滋病等生理功能的生物活性肽。
2.生物源植物活性肽的研究进展2.1植物源降血压肽血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂是降血压药物中发展最快的一类,然而合成药物有一些不良反应,如引发干咳、皮疹、血管性水肿、蛋白尿、白细胞减少和停药综合症等。
最近几年研究发现,来源于食物蛋白的降压肽(ACE抑制肽)没有上述副作用,且仅对高血压患者起降压作用,对正常人无降压作用。
ACE 抑制肽已成为研究最热门的一类生物活性肽。
植物源降血压肽在国外研究比较深入。
Dziuba等[7]研究发现,大豆蛋白酶解物有良好的降血压作用,具有抑制ACE的活性的功效。
Zae-lk Shin等[8]利用高效液相色谱从大豆酶解液中提纯得到ACE抑制活性最强的片段,此肽能降低自发性高血压大鼠的心脏收缩压,每1k g体重注射5m g能显著降低心脏收缩压61mmHg(P<0.01),这表明从大豆蛋白中获得的ACE抑制肽在动物体内具有抗高血压活性。
Suh等[9]从玉米谷蛋白水解物中分离出一种序列为Pro-Ser-Gly-Gln-Tyr-Tyr的膜结合蛋白肽,它广泛存在于生物体内,在肺毛细管内皮细胞的含量最为丰富,通过参与体内肾素-血管紧张素系统(RAS)和激肽释放酶-激肽系统(KKS)对血压起重要调节作用。
Min-Suk Ma等[10]从苦荞制备的ACE抑制肽中分离纯化出一种三肽,其组成为GlyPro-Pro。
Marczak ED等用枯草杆菌蛋白酶酶解油菜籽蛋白得到4个具有降血压作用的短肽:Val-Trp、ValTrp-Ile-Ser、Ile-Tyr、Arg-Ile-Tyr。
降压肽进入小肠后只有被完整吸收并以活性形式进入心血管系统才能产生降压活性,说明肽的结构起着重要作用。
从相对分子质量大小而言,大多数ACE 抑制肽是含有3~9个氨基酸的短肽,而一般具有较好降压效果的乳源蛋白肽多为含6~10个氨基酸残基的肽段,也有极个别的由27个氨基酸组成[11]。
虽然肽链过长可能导致生物活性低,但是食物中含有的10~51 个氨基酸残基的肽链可以在肠道中被完全吸收并产生生物活性[12]。
从氨基酸组成来看,C末端的氨基酸序列对ACE抑制肽的活性有很大影响,大多数天然的ACE 抑制肽C 末端含Ala-Pro或Pro-Pro残基。
从乳酪蛋白、金枪鱼肌肉蛋白质及玉米蛋白酶解物中分离的具有较强ACE 抑制活性的肽在C端都有Pro残基。
大多数酪蛋白来源的ACE抑制肽C 端的氨基酸残基都为Pro、Lys、Arg 等疏水氨基酸(芳香或支链氨基酸)。
大量研究表明,ACE 抑制肽的活性强度也受C端Pro残基临近氨基酸的影响,当C 端临近氨基酸是疏水性氨基酸时,其ACE 抑制活性较高。
此外,肽链N端具有芳香环氨基酸和碱性氨基酸时,能提高降压效果。
肽的疏水性也是影响其活性的重要因素,高亲水性无法使肽接近ACE 活性部位而导致活性较弱或无活性[13]。
2.2 抗氧化肽氧化应激反应过程中不断产生氧自由基(ROS),ROS 能对许多生物大分子,比如DNA、蛋白质、脂肪酸产生破环作用,造成其相关结构和细胞功能的损伤[14]。
到目前为止,医学界已发现近百种疾病都与自由基有关,尤其是退化性疾病,如动脉粥样硬化、肿瘤、白内障、辐射损伤、烧伤、衰老、关节炎、肺病、肾病与肝病等[15]。
对于一些病毒性和细菌性疾病,虽然病原不是自由基,但自由基也在其中起推波助澜的作用。
而抗氧化剂能捕获并中和自由基,从而去除自由基对人体的损害。
食源性抗氧化肽的蛋白来源非常广泛,植物蛋白原料主要包括大豆、核桃、黑豆、麦胚、鹰嘴豆、玉米、菜籽、花生、大米、米渣、米糠、花椒籽仁等,其中大豆蛋白是目前研究最深入的一种制备抗氧化肽的植物性原料;动物蛋白原料主要包括草鱼、泥鳅等[16-17]。
此外,牛乳酪蛋白、乳清蛋白等的水解物均可分离出抗氧化肽。
构成肽的氨基酸种类、数量及氨基酸排列顺序决定肽的抗氧化能力。
相关资料报道分子质量在1000~3000 Da的肽段活性较强,且肽链中疏水性氨基酸、芳香环氨基酸的含量较高时,其抗氧化活性显著[18];含硫氨基酸(如Met、Cys)对肽段的抗氧化活性有较大贡献[19]。
也有研究认为含碱性氨基酸(如Lys、Arg)的活性肽可作为电子受体,夺取不饱和脂肪酸氧化形成的自由基的电子,从而阻断因自由基引发的不饱和脂肪酸氧化链的延长[20]。
另外,组氨酸被认为是对抗氧化活性有重要贡献的氨基酸,如含组氨酸的肽可作为金属离子鳌合剂、单线态氧淬灭剂和-OH 清除剂而表现出较强的抗氧化性能[32]。
含有组氨酸的肽的抗氧化能力与它的供氢能力,诱捕超氧化物自由基的能力以及与咪唑基上的金属离子螯合的能力有关。
在含有2个组氨酸的二肽的N末端上增加一个亮氨酸或脯氨酸残基,可以提高肽的抗氧化能力。
研究还发现含组氨酸的Pro-His-His序列不仅具有较强的抗氧化性,而且与非肽类抗氧化剂有协同效应[21]。
然而Chen等[22]研究发现,人工合成的含有组氨酸的短肽单独存在时并不具有抗氧化的活性,因此,抗氧化肽所具有的抗氧化活性是所有肽协同作用的结果。
上述研究表明肽链及肽的特定结构对肽的抗氧化能力起关键作用。
然而,最近对乳清蛋白水解物抗氧化活性的研究表明,肽的联接或肽的结构同样可以削弱它的抗氧化能力。
与游离氨基酸相比,组合肽的结构对其抗氧化性既可以产生增效作用又可以产生对抗效应。
抗氧化肽的结构与活性之间的关系还有待于进一步的研究。
2.3降胆固醇活性肽据统计,目前中国超过2亿人有不同程度的高血脂问题。
一般来说,血脂中主要成分是甘油三酯和胆固醇。
当血浆脂质浓度超过正常高限时(TC 5.95 mmol/L,TG1.81 mmol/L)称为高脂症。
高血脂症可以诱发冠心病、高血压、动脉粥样硬化、糖尿病等。
一直以来,化学类药物在治疗高血脂症中占有主导地位。
常见的降血脂化学类药物主要有他汀类、贝特类、烟酸类、胆酸螯合剂类等,这些药物虽然作用机制明确,效果好,但长期药物治疗可产生便秘、腹胀、恶心、呕吐、食欲不振、脱发、血尿酸升高、葡萄糖耐量降低、肝功能损害、肝毒性反应等诸多毒副作用,且中止服药后血脂迅速回升。
食物蛋白中特定氨基酸成分可能会影响血浆胆固醇的水平。
研究表明,大豆蛋白和鱼类蛋白中较低含量的Met-Gly和Lys-Arg 具有较好的降胆固醇作用,而牛酪蛋白可能由于Met-Gly 和Lys-Arg含量较高,使血浆胆固醇水平提高[23-25]。
目前关于降胆固醇肽的报道主要集中于大豆蛋白来源的肽类。
研究表明,以来自大豆球蛋白的五肽LPYPR 饲喂小鼠,可降低其血浆胆固醇水平LPYPR 与抑肠素VPDPR 在结构上具有同源性。
VPDPR 是一种内源性肽类激素,它具有降低胆固醇和产生厌食的作用[26]。
另一个来自大豆球蛋白的八肽IA VPGEV A 也同样具有降低胆固醇的作用,LPYPR 和IA VPGEV A 都可以抑制羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR的活性,HMGR是内源性胆固醇合成的关键酶[27]。
对LPYPR 和IA VPGEV A 的结构和功能关系的研究表明,这两种肽中都含有疏水区,而这个疏水区是它们具有生物活性所必需的,疏水序列最长不能超过4个氨基酸。
此外,Pro 残基是一个关键的组成成分,它可以位于除N末端以外的任何位置。