活性多肽及加工技术

农产品加工技术集成及产业化案例作者：马海乐来源：《农业工程技术·农产品加工业》2014年第10期江苏大学食品与生物工程学院是江苏大学重点建设的学院之一。

学院充分发挥学科的优势，不断培育和产生新的增长点，走科学与工程相结合、理论与应用相结合、科学研究与成果转化相结合的科研之路，积极将食品科学与工程、生命科学、生物技术等学科领域交叉融合，在农产品品质快速无损检测、食品物理加工、食品加工装备、功能食品、食品生物发酵、食品安全等领域形成鲜明的研究特色。

多年来，学院在超声波设备、超临界设备、无损检测设备、生物发酵设备、功能多肽、活性蜂胶等产品的创新开发及成果产业化推广等方面取得了重要进展。

一、农产品活性成分超临界萃取技术及装备技术特征利用超临界状态的CO2具有高溶解度的特性，从农产品、农产品加工副产物等天然产物中提取具有生物活性的有效成分。

关键产品超临界萃取设备、活性蜂胶。

合作模式（1）委托制造免费提供：超临界萃取设备。

（2）技术合作参与创业：黄蜂蜂胶活性物质提取。

（3）技术转让：黑蜂蜂胶活性物质提取。

产业化案例1：超临界萃取装备合作模式委托制造的形式（初期模式）。

1989年，江苏大学委托海安县石油科学仪器厂试制2L超临界萃取设备，后公司专门成立了南通华安超临界萃取有限公司专业生产超临界萃取设备。

经过20多年的努力，在江苏南通市海安县进一步孵化出3家公司，南通已经成为了我国超临界萃取设备重要的生产基地。

该技术培育的企业南通华安超临界萃取有限公司、海安华安超临界设备有限公司、南通仪创实验仪器有限公司、江苏华安科学仪器有限公司。

产业化案例2：蜂胶活性物质的超临界萃取技术技术流程主要技术环节冷冻粉碎、超临界萃取、软胶囊灌装、醇提、离心、浓缩、蜂胶液灌装。

该技术培育的企业江苏江大源生态生物科技有限公司、镇江江大蜂奥生物科技有限公司、黑龙江迎春蜂产品股份有限公司。

二、功能多肽制备技术及装备技术特征利用酶解的方法将农产品加工蛋白类副产物加工成活性多肽，利用超声波强化酶解反应的进行。

多肽固相合成多肽是由氨基酸序列排列而成的短链聚合物，通常由两到数十个氨基酸构成。

多肽具有重要的生命功能，在生命体内扮演着重要的角色，如激素、免疫抗体、酶等都是由多肽组成的。

多肽的研究对于解决许多生物问题具有重要意义。

多肽的合成是多肽研究的基础，其中固相合成技术是目前用于多肽合成的主要技术之一。

固相合成技术是一种通过固相支持介质将氨基酸单元与C端结合，并使用反应废液的洗脱来进行异构体的生成的技术。

这种技术可以大大提高氨基酸的单元迁移速率，使得合成过程更加高效并可控。

此方法通常通过在固体表面覆盖各种功能基团来实现氨基酸的附着。

供体氨基酸通过受体基团上的活性位点与固体基质结合，使其在合成中稳定性更好。

固相合成技术最早可以追溯到20世纪50年代，这种技术应用于核酸合成，早期技术通常使用硅胶糖结合物。

然而，这种技术很快被发现存在许多问题，如收率低、反应速度慢等。

1963年，Merrifield首次将这种技术应用于多肽合成，开创了固相合成多肽的新时代。

固相合成多肽的目标序列通常以依靠动力学控制的反应温度和反应时间分步合成为基础。

每一个合成步骤本身都是一种化学反应，通过将物种分解称为“体系”，以确保反应环境的多样性，降低反应发生问题的可能性。

典型的固相合成系统由多肽连接基团，马来酰亚胺解离剂等组成。

连接基团是氨基酸序列之间的连接单位，通常由二硫杂丙烷等还原剂与异硫氰酸酯基团等活性基团相组合。

此外，马来酰亚胺解离剂通常用于避免存在多种C-端保护基团的多肽的产生。

固相合成技术的步骤：1. 固相介质的选择：根据合成目的，可选择PAM或诸如PS或PEGA等任何合适的基质。

2. 化合氨基酸的选择：化合氨基酸是固相合成的关键。

波尔斯定律可用来预测特定环境下氨基酸化合物的溶解度，从而优化反应条件。

3. 连接基团的选择：连接基团是用于连接化合氨基酸的二、三个化学基团。

此反应通常是还原条件下的硫醚和链延长反应。

4. 保护基团的选择：由于化合氨基酸化学性质的相似性，需要用保护基团保护一些有效基团。

多肽固相合成引言多肽是由氨基酸单元组成的生物大分子，具有广泛的生物活性和潜在的药物研发价值。

多肽固相合成是一种常用的合成方法，可以用于制备中小型多肽以及肽类药物。

本文将介绍多肽固相合成的原理、步骤和常用技术，并探讨其在药物研究领域中的重要性。

1. 多肽固相合成的原理多肽固相合成基于肽链从C端向N端逐渐延伸的原理。

合成过程中，多肽链通过戊二烯二硅烷（Boc）或氯甲酰（Fmoc）等保护基与固体载体（通常为氯甲基丙烯酸酯交联的聚合物）共价结合。

经过一系列的反应和保护基的去除，最终得到目标多肽。

2. 多肽固相合成步骤多肽固相合成步骤一般包括以下几个阶段：2.1. 准备工作首先，需要准备好实验室必备的试剂和仪器设备，并确保实验室操作符合安全要求。

此外，还需要选取合适的固相载体和保护基。

2.2. 固相修饰将固相载体与氯甲基丙烯酸酯进行反应，引入活性基团，以便后续与氨基酸单元的连接。

2.3. 保护基的引入选择合适的保护基（例如Boc、Fmoc）引入到固相载体上，以保护其反应活性。

2.4. 氨基酸单元的耦合将保护基的氨基酸单元与固相载体上的活性基团耦合，形成肽链的C端。

2.5. 保护基的去除通过适当的反应条件去除保护基，暴露出氨基酸单元的反应位点。

2.6. 重复步骤2.4和2.5重复步骤2.4和2.5，直到合成完整的多肽链。

2.7. 多肽链的剪切与脱保护将多肽与固相载体分离，并通过适当的反应条件去除保护基。

2.8. 纯化与鉴定对合成得到的多肽进行纯化和鉴定，通常使用高效液相色谱（HPLC）和质谱（MS）等检测技术。

3. 常用的多肽固相合成技术多肽固相合成涉及到许多关键的技术，下面介绍几种常用的技术方法：3.1. Boc策略Boc策略是一种常用的多肽固相合成策略，其特点是生化反应条件温和，适用于氨基酸侧链中含有灵敏官能团的情况。

然而，Boc保护基的去除需要使用强酸，容易引起副反应。

3.2. Fmoc策略Fmoc策略是另一种常用的多肽固相合成策略，它与Boc 策略相比，具有更广泛的应用范围。

精心整理多肽合成技术多肽化学已经走过了一百多年的光辉历程，1902年，EmilFischer首先开始关注多肽合成，由于当时在多肽合成方面的知识太少，进展也相当缓慢当时合成采用了苯甲酰，乙酰保护，脱去相当困难，而且容易导致肽链断裂。

直到1932年，MaxBergmann等人开始使用苄氧羰基（Z）来保护α-氨基，该保护基可以在催化氢化或氢溴酸的条件下定量脱除，多肽合成才开始有了一定的发展。

到了20世纪50年代，随着越来越多的生物活性多肽的发现，大大推动了有机化学家们对多肽合成方法以及保护基的研究，因此这一阶段的研究成果也非常丰富，人们合成了大量的生物活性多肽，包括催产素（oxytocin），胰岛素等，同时在多肽合成方法以及氨基酸保护基上面也取得了不少成绩，这为后来的固相合成方法的出现也提供了实验和理论基础。

也就是这个阶段，FredSanger 发明了氨基酸序列测定方法，并为此获得了1958年的Nobel化学奖。

还是他后来发明了DNA序列检测方法，并于1980年再次获得了Nobel化学奖，成为到目前为止唯一获得两次Nobel化学奖的科学家。

1963年，Merrifield 提出了固相多肽合成方法（SPPS），这个在多肽化学上具有里程碑意义的合成方法，一出来，就由于其合成方便，迅速，现在已经成为多肽合成的首选方法，随后的发展也证明了该方法不仅仅是一种合成方法，而且也带来了有机合成上的一次革命，并成为了一支独立的学科，固相有机合成（SPOS）。

当然，Merrifield也因此荣获了1984年的Nobel化学奖。

也正是Merrifield，他经过了反复的筛选，最终屏弃了苄氧羰基（Z）在固相上的使用，首先将叔丁氧羰基（BOC）用于保护α-氨基并在固相多肽合成上使用，其可以在酸性条件下定量的脱除，反应也非常迅速，在30min就可以反应完全。

由于叔丁氧羰基（BOC）方法中，氨基酸侧链的保护基团大多基于苄基（Bzl），因此也称为BOC-Bzl策略。

多肽产品研发及生产项目可行性研究报告一、项目背景与目标多肽是一种由2-50个氨基酸残基通过肽键相连而成的生物大分子，具有广泛的生物活性和药物应用潜力。

随着生物技术的不断发展和多肽药物市场的扩大，多肽产品研发及生产领域具有巨大的发展潜力。

本次可行性研究旨在评估多肽产品研发及生产项目的可行性，提供决策参考。

二、市场需求分析1.多肽市场规模庞大。

随着人口老龄化和慢性疾病的增加，对治疗和预防疾病的需求日益增长。

多肽药物由于其具有高度选择性和较低毒副作用的特点，成为研发药物的重要方向。

2.多肽市场发展前景广阔。

目前，多肽药物在抗肿瘤、免疫调节、神经系统疾病等领域具有广泛的应用前景。

由于多肽药物的精准性和高效性，相较于传统小分子化合物药物具有更好的疗效和治疗效果。

3.多肽市场竞争激烈。

多肽研发领域已逐渐发展成熟，国内外专注于多肽研发领域的公司众多，竞争十分激烈。

但由于多肽药物的研发周期长、技术门槛高，依然存在较大的市场机会。

三、技术可行性分析1.多肽研发技术已相对成熟。

随着生物技术的进步，多肽的合成、修饰和表征技术已取得了长足的发展。

能够实现多肽的高效、低成本生产。

2.多肽研发设备和工艺已具备。

多肽研发需要一定的仪器设备，如固相合成仪、高效液相色谱仪等，这些设备已经普遍商业化。

3.多肽药物研发和生产人才储备丰富。

国内外已有多个高校和研究机构开设了相关研究方向，有一定的研发和生产人才储备。

四、资金投入与回报分析1.多肽产品研发和生产需要一定的资金投入，主要用于设备采购和研发人员的薪酬。

根据初步估计，该项目的初期投资约为1000万元。

2.多肽市场发展迅猛，市场需求大。

根据市场调研，多肽市场规模呈现上升趋势，预计未来几年市场需求会持续增长。

据统计，2024年全球多肽药物市场大约为200亿美元。

3.多肽产品研发和生产具有较高的利润率。

多肽药物的研发和生产周期较长，但成功上市后，产品价格较高，药品利润率较大。

预计该项目的投资回报周期为5-7年。

生物活性多肽在美容护肤领域应用及技术研究进展生物活性多肽（Biologically Active Peptide/Bioactive Peptide）即功能肽（Functional Peptide)，其广泛存在于植物、动物及海洋生物中，具有种类繁多、功能差异性大等特点，并以其低分子量、易吸收、温和无毒、具有相对高的生理功能活性等优点被广泛应用于食品、医药品及美容护肤化妆品等领域。

本文对生物活性多肽的概述以及美容护肤领域应用技术研究进展进行了介绍与汇总分析，为生物活性多肽的进一步开发和利用提供有效参考。

文｜李小静* 黄 虎 陶 侃 郭莉莉 常怀龙关键词：生物活性多肽；美容肽；美容护肤；应用技术研究图1 氨基酸、肽与蛋白质结构示意图01生物活性多肽概述1.1生物活性多肽简介肽(Peptides)[1]是分子结构介于氨基酸和蛋白质的一类化合物，由2个或2个以上氨基酸通过α-氨基（-NH2）和α-羧基（-COOH）脱水缩合形成肽键后连接形成。

氨基酸为其组成单位，本质与蛋白质相同并保留一定的生理活性，是蛋白质的结构与功能片段（见图1）。

生物活性肽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。

人体存在20种氨基酸,不同的氨基酸按照特定序列脱水缩合形成肽键，由于氨基酸的种类、数量及排列顺序差异以及其可能存在二级、三级结构不同，导致形成的多肽种类十分庞大[2]。

每一种活性肽都具有独特的组成结构，因此肽类具有复杂的结构与功能。

1.2多肽常见分类及来源一般说来,活性生物多肽按照化学方法分为天然活性多肽、半合成多肽、合成多肽；按照分子量或氨基酸的组成数量的大小可分为大分子多肽和小分子多肽；按照结构[3]可分为直链多肽(Linear Polypeptide)、环状多肽（Cyclic Polypeptide）、环酯肽(Cyclo Depsipeptide)等；116 China Cosmetics Review按照来源可以分为植物多肽、动物多肽、海洋生物多肽、化学合成多肽等[4]；按照功能性机制可以分为信号肽、承载肽、神经递质抑制肽、酶抑制剂等[5]；另外，按照应用方向可分为食品感官肽、药物活性肽、美容多肽等。

多肽合成研究进展[摘要]多肽是一类生物活性很高的物质。

本文从化学合成和生物合成两个方面综述了多肽的合成，介绍了固相合成、液相分段合成法、施陶丁格连接、天然化学连接、光敏感辅助基连接、可去除辅助基连接、化学区域选择连接、氨基酸的羧内酸酐（NCA）法、组合化学法、酶解法、基因工程法、发酵法等合成方法的原理及其优缺点，对多肽合成方法的发展及其中药资源领域的应用进行了展望，为相关研究提供参考。

多肽是一类介于氨基酸和蛋白质之间的物质，由一种或多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。

已发现存在于生物体内的多肽达数万种多肽是一种蛋白质的结构片段，能起到蛋白质的活性基团作用，是人体新陈代谢、调节活动的重要物质。

通过研究多肽的结构与功能之间的关系，进而了解多肽中各氨基酸系列的功能。

在进行化合物的设计时，尽可能选择短肽，以便提高其生理活性，并且减少临床不良反应。

在美国FDA1999年允许大豆蛋白制品标注可以预防心血管疾病的功能之后，随着人们对多肽中各氨基酸系列功能了解的不断深人及多肽药物和保健品的持续高速发展、多肽合成技术的日益成熟，越来越多的活性多肽已被开发并广泛应用于医药领域，多肽药物的开发越来越受到人们的重视，其市场需求也在日益增加。

本文对近年来多肽的合成方法与研究进展进行综述。

1.多肽合成的分类多肽的合成主要分为两条途径：化学合成和生物合成。

化学合成主要是以氨基酸与氨基酸之间缩合的形式来进行。

在合成含有特定顺序的多肽时，由于合成原料中含有官能度大于2的氨基酸单体，合成时应将不需要反应的基团暂时保护起来，方可进行成肽反应，这样保证了合成目标产物的定向性。

多肽的化学合成又分为液相合成和固相合成。

多肽液相合成主要分为逐步合成和片段组合两种策略。

逐步合成简洁迅速，可用于各种生物活性多肽片段的合成。

片段组合法主要包括天然化学连接和施陶丁格连接。

近年，多肽液相片段合成法发展迅速，在多肽和蛋白质合成领域已取得了重大突破。

功能性食品生产的主要技术方法功能食品的发展为消费者提供一条选择健康食品的最佳途径。

功能食品当中发挥功能作用的物质称为生物活性物质, 具有延缓衰老、提高机体免疫力、抗肿瘤、抗辐射等功能, 大多生物活性物质具有热敏性, 在生物活性物质的提取分离中保留其生物活性和稳定性至关重要。

功能食品的生产技术主要包括，生物工程技术（包括发酵工程，酶工程，基因工程，细胞工程等），分离纯化技术，超微粉碎技术，冷冻干燥技术，微胶囊技术，冷杀菌技术。

目前对于功能食品的研究集中于：1.活性多糖及其加工技术，活性多糖包括膳食纤维，真菌活性多糖，植物活性多糖。

2.活性多肽及其加工技术，酪蛋白磷酸肽（酶解-沉淀法，酶解-离子交换法），谷胱甘肽（萃取法，发酵法），降血压肽功能性油脂及其加工技术3.多不饱和脂肪酸，磷脂活性微量元素及其加工技术。

4.自由基清除剂及其加工技术（超氧化物歧化酶，沉淀法制备，离子交换层析法）5.活性菌类及其加工技术6.功能性甜味料及其加工技术。

1.一般分离技术1.1初步分离纯化从固液分离出来后的提取液需初步分离纯化, 进一步除去杂质。

常用的初步分离纯化技术主要有萃取分离、沉淀分离、吸附澄清、分子蒸馏技术、膜过滤法、树脂分离方法等。

1.1.1 萃取分离萃取分离萃取分离法既是一个重要的提取方法, 又是一个从混合物中初步分离纯化的一个重要的常用分离方法。

这是因为溶剂萃取具有传质速度快、操作时间短、便于连续操作、容易实现自动化控制、分离纯化效率高等优点。

萃取分离法: 一是水一有机溶剂萃取, 即用一种有机溶剂将目标产物自水溶液中提取出来, 达到浓缩和纯化的目的; 二是两水相萃取, 这是近期出现的、引人注目的、极有前途的新型分离纯化技术。

当两种性质不同、互不相溶的水溶性高聚物混合, 并达到一定的浓度时, 就会产生两相, 两种高聚物分别溶于互不相溶的两相中。

常用的两水相萃取体系为聚乙二醇( P E G ) 一葡聚糖( eD x t ar n ) 系统1.1.2 沉淀分离纯化沉淀分离纯化利用加人试剂或改变条件使功能活性成分( 或杂质) 生成不溶性颗粒而沉降的沉淀法是最常用和最简单的分离纯化方法, 由于其浓缩作用常大于纯化作用, 因此通常作为初步分离的一种方法。

人参鹿茸中蛋白多肽的纯化及活性研究的开题报告
一、研究背景
人参和鹿茸是中医常用的滋补品，广泛应用于调节免疫和神经系统功能的保健和治疗。

人参和鹿茸中含有丰富的蛋白质，其中许多活性多肽具有重要的药理作用。

因此，开
发人参鹿茸中的活性多肽具有重要的理论和实际意义。

本研究将通过对人参鹿茸中蛋
白多肽的纯化和活性研究，为人参鹿茸的开发利用提供理论和实验基础。

二、研究目的和内容
本研究的目的是纯化人参鹿茸中的蛋白多肽，并研究其活性，以期探索其在保健和药
物开发领域中的应用潜力。

具体内容包括：
1. 人参鹿茸中蛋白多肽的提取和纯化
将鹿茸和人参分别研磨成粉末，用酸性溶液将蛋白质从中提取出来。

通过酸水萃取、
柱层析、电泳等技术，对蛋白多肽进行纯化。

2. 人参鹿茸中蛋白多肽的结构鉴定
利用质谱、核磁共振等技术对纯化后的蛋白多肽进行鉴定。

3. 人参鹿茸中蛋白多肽的生物活性研究
考察纯化后的蛋白多肽对人体免疫和神经系统的影响，如抗氧化、促进免疫、降低血糖、调节神经系统等。

4. 人参鹿茸中蛋白多肽的应用研究
探究纯化后蛋白多肽在保健品、医药品等领域的应用潜力。

三、研究意义和预期成果
本研究通过对人参鹿茸中蛋白多肽的纯化和活性研究，可以为人参鹿茸的开发利用提
供基础理论和实验数据。

同时，该研究可提供新型保健品、药物的研制思路和实验依据，推动中药现代化进程。

预期成果为纯化高纯度的人参鹿茸蛋白多肽，并确定其主
要生物活性，同时提出其在保健和药物开发领域中的应用潜力和前景，为相关应用提
供依据。