生物活性肽功能和作用研究进展
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谱从水解物中分离得到 2种具有抑制 ACE 活性的肽。 此外, 已经从沙丁鱼和金枪 鱼等分离出多种具有抗 高血压活性的多肽。包括从沙丁鱼分离出的 C8肽: L eu Lys V al G ly V al Lys G ln T yr; C11 肽: Ty r L ys Ser Phe Ile L ys G ly T yr P ro V alM e;t 从金枪鱼中分离 出的 C8肽: P ro Thr H is Ile Lys T rp G ly A sp[ 7, 8] 。 2 2 抗菌活性 1972年, 瑞典科学家在果蝇中首次 发现抗菌肽, 随后得到第 1个真正意义上的抗菌肽天 蚕素 ( cecrop ins) 。后来科学家们在昆虫、被囊动物、 两栖动物、鸟 类、鱼类、哺乳动物、植物乃 至人等
天然抗菌肽通常是由 30个左右氨基酸残基组成 的小肽, 具有相似的特征, 如含有至少 2个正电荷氨 基酸以及一定比例的 ( ( 50% ) 疏水氨基酸, N 端富 含碱性氨基酸, 呈强碱性; C 端含较多的疏水残基, 往往是酰化的, 也可为羧基。多数抗菌 肽的等电点 大于 7, 表现出较强的阳离子特征, 对热稳定, 对较
基金来源: 山东省自然科学 基金 资助 项目 ( Y 2006C104); 山 东省医药卫生科技 发展计划项目 ( 2007HW 028)
作Байду номын сангаас单位: 1 山东省泰安 市泰山 区人民 医院 ( 山东 泰安 27 101 6 )
2 泰山医学院流行病学研究所 作者简介: 王兴涌, 男, 讲师, 预防医学专业
免疫调 节肽主 要通过 对淋 巴细 胞功 能的调 节、 对抗体生成的影响、对单核 巨噬细胞功能的影响对 细胞因子分泌的调节, 以及 通过影响淋巴细胞钙离 子传导、第二信使 cAM P 和 cGM P的活性及巨噬细胞 一氧化氮、诱导型一氧化氮 合酶的分泌等方式调节 机体的免疫功能。 2 5 抗肿瘤活性 目前已发现多种生物活性肽具有 抗肿瘤活性, 被 称为肿瘤抑制肽, 部分 肿瘤抑制肽 不仅限于是具有肿瘤抑制作用的营养 物质, 而且已 经发展为抗肿瘤药物, 成为 寻找抗癌药物的研究热 点。天然的肿瘤 抑制肽主要从海洋生物、两栖动物 及多种植物中提取, 某些已 被投入临床作为抗癌药 物使用。这些肿瘤抑制肽主 要是通过直接一直肿瘤 生长作用、抑制 肿瘤新生血管生成、激 活机体免疫 系统从而抑制肿瘤等方面发挥抗肿瘤作用 [ 24, 25] 。
预防医学情报杂志 2009年 9月第 25卷第 9期 J Prev M ed In,f Sep 2009, V o l 25, N o 9
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体系、血管舒缓素 - 激肽体系中起着重要的作用 [ 4 ] 。 吴建平等 [ 5] 以大豆低温 粕为原料, 经过蛋白酶
水解处理后获得 2种一级结构分别为 A sp Leu P ro和 A sp G ly的具有降血压效果的活性肽, 研究发现这 2 种降压肽是 ACE 的竞争性抑制剂, 可显著降低 SHR 大鼠血压, 而 对血压正常的大鼠无显著 影响。 Byun HG 等 [ 6] 利用三步膜反应器连续用多种酶水解阿拉斯 加雪鱼皮, 得到的水解物相对分子质量分布在 0 9~ 1 9 kDa范围内, 具有抑制 ACE活性的作用。他们利 用凝胶过滤色谱、离子交换 色谱和反相高效液相色
1 生物活性肽的吸收机制和特点 过去的观点 认为, 蛋 白质进入 机体后, 最终被
分解为游离氨基酸才能被吸收, 而近年的研究证实, 消化道可以完整的吸收小肽, 小肠内存在一个寡肽 的吸收通道, 因此生物活性肽可以直接被人体吸收, 从而发挥生物学作用。血液 循环中肽类的来源主要 有以下几种方式: ! 消化道吸收; ∀ 机体 合成; # 体蛋白分解; ∃肠外营 养方式, 如皮下、肌 肉、静 脉注射含二肽的氨基酸溶液; % 服用具有肽类结构
的药物。小肽的吸收是逆浓度梯度进 行的, 其转运 系统可能有 3种: 第 1种是依赖氢离子浓度或钙离子 浓度的主动转运过 程, 需要消 耗 ATP, 这种转运方 式在缺氧或添加代谢抑制剂的情况下被抑制; 第 2种 是具有 pH 依赖性的非耗能性钠离子 /氢离子交换转 运系统; 第 3 种是谷胱甘肽 ( GSH ) 转运系统, 由于 谷胱甘肽在生物膜内具有抗氧化的作用, 因而 GSH 转运系统可能具有特殊的 生理意义, 但目前其机制 尚不清楚 [ 3 ] 。
小肽与游离氨基酸的吸收相比, 具有以下特点: ! 两者的吸收是完全不同的独立机制; ∀ 小肽中氨 基酸残基的 吸收速度大于相应游离氨基酸的吸收速 度; # 肽的吸收可以避免氨基酸之间的吸收竞争。
2 生物活性肽的生理功能 2 1 抗高血压活性 血管紧张素转化酶 ( ACE ) 在血 压调节过程中起着非常重 要的作用。人体的肾脏可 以分泌肾素, 作 用于血管紧张素释放出无活性的血 管紧张素 &。 ACE 可以从无活性的血管紧张素 & 的 C - 末端水解掉 2个氨基酸, 形成有活性的血管紧张 素 ∋。血管 紧张素 ∋是已 知最强的 缩血管 物之一, 可以导致血管收缩, 引发高血压。同时 ACE 可水解 血管舒缓激肽使其失活, 而血管舒缓激肽可以舒张 血管、使血压降低。因此 ACE 在肾素 - 血管紧张素
肽是氨基酸通过肽键连接而成的化合物, 既是 蛋白质的结构片段, 氨基酸的有机合成物, 也是蛋 白质的水解产物, 是机体组织细胞的基本组成部分。 生物活性肽 ( b ioactive peptides) 是指对生物体的生命 活动有益或具有生理作用的肽类化合 物。相对于蛋 白质, 活性肽分子小, 但 生物活性 高, 少量 肽就能 发挥非常重要作用。自从 1975年 H ughes等从猪脑中 分离得到具有吗啡活性的小肽以来, 人们已经从动 物、植物和微生物中分离得 到多种多样的生物活性 肽, 这些生物活性肽具有多种生理功能, 如降血压、 调节血糖、降血脂、抑制 病毒及抗 癌作用等, 因此 在生物医学及保健 食品等领 域有广阔的 应用前 景 [ 1, 2] 。
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预防医学情报杂志 2009年 9月第 25卷第 9期 J P rev M ed In,f Sep 2009, V o l 25, N o 9
综述
生物活性肽功能和作用研究进展
王兴涌 1, 范华 2, 李栋 2
[关键词 ] 生物活性肽; 蛋白质 [中图分类号 ] R915 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1006- 4028( 2009) 09- 0730- 04
肽的构型在运转过程 中起决定性作 用。 ! 肽的 运转只能以小的二肽和三肽 的形式进行; ∀ 肽的氨 基酸组成也影响其吸 收; # 氨基酸位于 N 端 还是 C 端也是影响肽吸收的一个重要因素。当赖氨酸位于 N 端与组氨 酸构成二 肽时, 要 比它位 于 C 端 吸收快, 而它在 C 端与谷氨酸构成二肽时, 吸收速度更迅速。
起了众多学者 的关注。有研究发现, 大豆蛋白酶解 物中存在具有抗氧化活性的肽。 Chen等 [ 14] 从大豆酶 解物中分离得到多种抗氧 化肽, 具有抗亚油酸脂质 过氧化作用。 K im 等 [ 15] 人连续用 A lcalase、链霉蛋白 酶 E 和胶原酶水解阿拉斯加雪鱼皮, 并且利用凝胶 过滤色谱、离子 交换色谱和反相高效液相色谱从水 解物中分离得到两种具有 强抗氧化活性的肽, 分别 含有 13和 16个氨基酸残基, 2种肽 C - 末端均是 G ly残基, 具有 G ly - P ro - H yp 重 复片 段。裴 新荣 等 [ 16] 研究发现, 深海鲑鱼鱼皮酶解后得到的小分子 海洋胶原肽可明显改善 D 半乳糖引起的 SD大鼠体内 的氧化应激 损伤, 提 高大 鼠体 内抗 氧化 酶 SOD 和 CAT 的活性, 降低过氧化产物 MDA 的水平, 具有明 显的抗氧化作用。
Y ou Jin Jeon等 [ 17] 用酶水解鳕鱼得到的多肽具有 抗氧化活性。并且其活性与相对分子 质量有关, 相 对分子质量为 5K 的多肽具有显著的抗氧化活性, 其 抗氧化活性与 生育酚相当。并且其多肽主要是由 Asp( 天冬氨酸 )、 G lu ( 谷氨酸 ) 、 G ly( 甘 氨酸 ) 、A la ( 丙氨酸 )等亲水性氨基酸组成。 2 4 免疫调节活性 许多来源于动植物体内的生物 活性肽具有免疫调节作用, 尤其是食物来源的活性 肽原料广泛, 其营养生理功能逐渐受 到重视, 随着 科学技术的发展, 必将有 广阔的前 景。 Fum io等 [ 18] 报道, 大豆多肽 与大豆蛋白相比能显著增强大鼠肺 泡巨噬细胞吞噬绵羊红细胞的功能。潘翠玲等 [ 19] 也 发现, 大豆蛋白 和酪蛋白酶解物均能不同程度地刺 激经 PHA 诱导的 10 日龄仔猪外周 血淋巴细胞的转 化, 且大豆蛋白酶解物的促淋巴细胞转化作用最强。
鲨鱼软骨是一种酸性粘 多糖复合物, 含多种抗 肿瘤有效成分, 如血管生成抑制因子、抗入侵因子 和肿瘤细胞抑制因子等。张敏、陈莉等 [ 26 ] 对鲨鱼软 骨制剂 ( SCP ) 体外抗肿瘤效应的研究结果表明, 鲨鱼 软骨制剂 ( SCP ) 对 人红白血病 K562 细胞、人胃癌 M GC8023 细胞和人肝癌 SMM C7721细胞均有显著抑 制作用 [ 26] 。M oses等 [ 27] 人从鲨鱼软骨中分离鉴定出
除大豆肽外, 乳中蛋白质降解 产生的肽在机体 的免疫调节中也发挥着重 要作用。人乳蛋白来源的
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免疫活性肽有 C6 肽和 C3肽, 牛乳来源的免疫活性 肽有 C3肽和 C6肽, 均具有刺激鼠腹腔巨噬细胞对 绵羊红细胞的吞噬作用, 并 增强小鼠对肺炎克氏杆 菌感染的抵 抗能力 [ 20 ] 。 B erthou等 [ 21] 从人乳 酪蛋白 酶解物中分离得到 2 种活性肽分别位于 酪蛋白的 54~ 59残基和 乳清蛋白的 51~ 59残基上, 能激活 鼠腹膜巨噬细胞对绵羊红细胞的吞噬 作用, 而且静 脉注射这 2 种活性 肽可使 小鼠免 受肺 炎菌的 感染。 Ju lius等 [ 22] 发现绵羊初乳乳清中的一段富含脯氨酸的 肽段也有免疫调节作用, 它能够促进 B 淋巴细胞的 生长和分化, 有 些时候也能抑制免疫反应。其胰凝 乳蛋白酶的水解物中分离出的 1种 9肽及合成的 9肽 或其 C端的 5肽、 6肽均具有与相似的免疫调节作 用。 Ru iyue Y 等 [ 23] 的研究发现, 来源于鲑鱼蛋白的 海洋蛋白肽可明显提高小 鼠的细胞免疫和体液免疫 功能, 这种免疫调节功能与增强 Th细胞功能及刺激 细胞因子的分泌有关。
天然抗菌肽通常是由 30个左右氨基酸残基组成 的小肽, 具有相似的特征, 如含有至少 2个正电荷氨 基酸以及一定比例的 ( ( 50% ) 疏水氨基酸, N 端富 含碱性氨基酸, 呈强碱性; C 端含较多的疏水残基, 往往是酰化的, 也可为羧基。多数抗菌 肽的等电点 大于 7, 表现出较强的阳离子特征, 对热稳定, 对较
基金来源: 山东省自然科学 基金 资助 项目 ( Y 2006C104); 山 东省医药卫生科技 发展计划项目 ( 2007HW 028)
作Байду номын сангаас单位: 1 山东省泰安 市泰山 区人民 医院 ( 山东 泰安 27 101 6 )
2 泰山医学院流行病学研究所 作者简介: 王兴涌, 男, 讲师, 预防医学专业
免疫调 节肽主 要通过 对淋 巴细 胞功 能的调 节、 对抗体生成的影响、对单核 巨噬细胞功能的影响对 细胞因子分泌的调节, 以及 通过影响淋巴细胞钙离 子传导、第二信使 cAM P 和 cGM P的活性及巨噬细胞 一氧化氮、诱导型一氧化氮 合酶的分泌等方式调节 机体的免疫功能。 2 5 抗肿瘤活性 目前已发现多种生物活性肽具有 抗肿瘤活性, 被 称为肿瘤抑制肽, 部分 肿瘤抑制肽 不仅限于是具有肿瘤抑制作用的营养 物质, 而且已 经发展为抗肿瘤药物, 成为 寻找抗癌药物的研究热 点。天然的肿瘤 抑制肽主要从海洋生物、两栖动物 及多种植物中提取, 某些已 被投入临床作为抗癌药 物使用。这些肿瘤抑制肽主 要是通过直接一直肿瘤 生长作用、抑制 肿瘤新生血管生成、激 活机体免疫 系统从而抑制肿瘤等方面发挥抗肿瘤作用 [ 24, 25] 。
预防医学情报杂志 2009年 9月第 25卷第 9期 J Prev M ed In,f Sep 2009, V o l 25, N o 9
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体系、血管舒缓素 - 激肽体系中起着重要的作用 [ 4 ] 。 吴建平等 [ 5] 以大豆低温 粕为原料, 经过蛋白酶
水解处理后获得 2种一级结构分别为 A sp Leu P ro和 A sp G ly的具有降血压效果的活性肽, 研究发现这 2 种降压肽是 ACE 的竞争性抑制剂, 可显著降低 SHR 大鼠血压, 而 对血压正常的大鼠无显著 影响。 Byun HG 等 [ 6] 利用三步膜反应器连续用多种酶水解阿拉斯 加雪鱼皮, 得到的水解物相对分子质量分布在 0 9~ 1 9 kDa范围内, 具有抑制 ACE活性的作用。他们利 用凝胶过滤色谱、离子交换 色谱和反相高效液相色
1 生物活性肽的吸收机制和特点 过去的观点 认为, 蛋 白质进入 机体后, 最终被
分解为游离氨基酸才能被吸收, 而近年的研究证实, 消化道可以完整的吸收小肽, 小肠内存在一个寡肽 的吸收通道, 因此生物活性肽可以直接被人体吸收, 从而发挥生物学作用。血液 循环中肽类的来源主要 有以下几种方式: ! 消化道吸收; ∀ 机体 合成; # 体蛋白分解; ∃肠外营 养方式, 如皮下、肌 肉、静 脉注射含二肽的氨基酸溶液; % 服用具有肽类结构
的药物。小肽的吸收是逆浓度梯度进 行的, 其转运 系统可能有 3种: 第 1种是依赖氢离子浓度或钙离子 浓度的主动转运过 程, 需要消 耗 ATP, 这种转运方 式在缺氧或添加代谢抑制剂的情况下被抑制; 第 2种 是具有 pH 依赖性的非耗能性钠离子 /氢离子交换转 运系统; 第 3 种是谷胱甘肽 ( GSH ) 转运系统, 由于 谷胱甘肽在生物膜内具有抗氧化的作用, 因而 GSH 转运系统可能具有特殊的 生理意义, 但目前其机制 尚不清楚 [ 3 ] 。
小肽与游离氨基酸的吸收相比, 具有以下特点: ! 两者的吸收是完全不同的独立机制; ∀ 小肽中氨 基酸残基的 吸收速度大于相应游离氨基酸的吸收速 度; # 肽的吸收可以避免氨基酸之间的吸收竞争。
2 生物活性肽的生理功能 2 1 抗高血压活性 血管紧张素转化酶 ( ACE ) 在血 压调节过程中起着非常重 要的作用。人体的肾脏可 以分泌肾素, 作 用于血管紧张素释放出无活性的血 管紧张素 &。 ACE 可以从无活性的血管紧张素 & 的 C - 末端水解掉 2个氨基酸, 形成有活性的血管紧张 素 ∋。血管 紧张素 ∋是已 知最强的 缩血管 物之一, 可以导致血管收缩, 引发高血压。同时 ACE 可水解 血管舒缓激肽使其失活, 而血管舒缓激肽可以舒张 血管、使血压降低。因此 ACE 在肾素 - 血管紧张素
肽是氨基酸通过肽键连接而成的化合物, 既是 蛋白质的结构片段, 氨基酸的有机合成物, 也是蛋 白质的水解产物, 是机体组织细胞的基本组成部分。 生物活性肽 ( b ioactive peptides) 是指对生物体的生命 活动有益或具有生理作用的肽类化合 物。相对于蛋 白质, 活性肽分子小, 但 生物活性 高, 少量 肽就能 发挥非常重要作用。自从 1975年 H ughes等从猪脑中 分离得到具有吗啡活性的小肽以来, 人们已经从动 物、植物和微生物中分离得 到多种多样的生物活性 肽, 这些生物活性肽具有多种生理功能, 如降血压、 调节血糖、降血脂、抑制 病毒及抗 癌作用等, 因此 在生物医学及保健 食品等领 域有广阔的 应用前 景 [ 1, 2] 。
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预防医学情报杂志 2009年 9月第 25卷第 9期 J P rev M ed In,f Sep 2009, V o l 25, N o 9
综述
生物活性肽功能和作用研究进展
王兴涌 1, 范华 2, 李栋 2
[关键词 ] 生物活性肽; 蛋白质 [中图分类号 ] R915 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1006- 4028( 2009) 09- 0730- 04
肽的构型在运转过程 中起决定性作 用。 ! 肽的 运转只能以小的二肽和三肽 的形式进行; ∀ 肽的氨 基酸组成也影响其吸 收; # 氨基酸位于 N 端 还是 C 端也是影响肽吸收的一个重要因素。当赖氨酸位于 N 端与组氨 酸构成二 肽时, 要 比它位 于 C 端 吸收快, 而它在 C 端与谷氨酸构成二肽时, 吸收速度更迅速。
起了众多学者 的关注。有研究发现, 大豆蛋白酶解 物中存在具有抗氧化活性的肽。 Chen等 [ 14] 从大豆酶 解物中分离得到多种抗氧 化肽, 具有抗亚油酸脂质 过氧化作用。 K im 等 [ 15] 人连续用 A lcalase、链霉蛋白 酶 E 和胶原酶水解阿拉斯加雪鱼皮, 并且利用凝胶 过滤色谱、离子 交换色谱和反相高效液相色谱从水 解物中分离得到两种具有 强抗氧化活性的肽, 分别 含有 13和 16个氨基酸残基, 2种肽 C - 末端均是 G ly残基, 具有 G ly - P ro - H yp 重 复片 段。裴 新荣 等 [ 16] 研究发现, 深海鲑鱼鱼皮酶解后得到的小分子 海洋胶原肽可明显改善 D 半乳糖引起的 SD大鼠体内 的氧化应激 损伤, 提 高大 鼠体 内抗 氧化 酶 SOD 和 CAT 的活性, 降低过氧化产物 MDA 的水平, 具有明 显的抗氧化作用。
Y ou Jin Jeon等 [ 17] 用酶水解鳕鱼得到的多肽具有 抗氧化活性。并且其活性与相对分子 质量有关, 相 对分子质量为 5K 的多肽具有显著的抗氧化活性, 其 抗氧化活性与 生育酚相当。并且其多肽主要是由 Asp( 天冬氨酸 )、 G lu ( 谷氨酸 ) 、 G ly( 甘 氨酸 ) 、A la ( 丙氨酸 )等亲水性氨基酸组成。 2 4 免疫调节活性 许多来源于动植物体内的生物 活性肽具有免疫调节作用, 尤其是食物来源的活性 肽原料广泛, 其营养生理功能逐渐受 到重视, 随着 科学技术的发展, 必将有 广阔的前 景。 Fum io等 [ 18] 报道, 大豆多肽 与大豆蛋白相比能显著增强大鼠肺 泡巨噬细胞吞噬绵羊红细胞的功能。潘翠玲等 [ 19] 也 发现, 大豆蛋白 和酪蛋白酶解物均能不同程度地刺 激经 PHA 诱导的 10 日龄仔猪外周 血淋巴细胞的转 化, 且大豆蛋白酶解物的促淋巴细胞转化作用最强。
鲨鱼软骨是一种酸性粘 多糖复合物, 含多种抗 肿瘤有效成分, 如血管生成抑制因子、抗入侵因子 和肿瘤细胞抑制因子等。张敏、陈莉等 [ 26 ] 对鲨鱼软 骨制剂 ( SCP ) 体外抗肿瘤效应的研究结果表明, 鲨鱼 软骨制剂 ( SCP ) 对 人红白血病 K562 细胞、人胃癌 M GC8023 细胞和人肝癌 SMM C7721细胞均有显著抑 制作用 [ 26] 。M oses等 [ 27] 人从鲨鱼软骨中分离鉴定出
除大豆肽外, 乳中蛋白质降解 产生的肽在机体 的免疫调节中也发挥着重 要作用。人乳蛋白来源的
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预防医学情报杂志 2009年 9月第 25卷第 9期 J P rev M ed In,f Sep 2009, V o l 25, N o 9
免疫活性肽有 C6 肽和 C3肽, 牛乳来源的免疫活性 肽有 C3肽和 C6肽, 均具有刺激鼠腹腔巨噬细胞对 绵羊红细胞的吞噬作用, 并 增强小鼠对肺炎克氏杆 菌感染的抵 抗能力 [ 20 ] 。 B erthou等 [ 21] 从人乳 酪蛋白 酶解物中分离得到 2 种活性肽分别位于 酪蛋白的 54~ 59残基和 乳清蛋白的 51~ 59残基上, 能激活 鼠腹膜巨噬细胞对绵羊红细胞的吞噬 作用, 而且静 脉注射这 2 种活性 肽可使 小鼠免 受肺 炎菌的 感染。 Ju lius等 [ 22] 发现绵羊初乳乳清中的一段富含脯氨酸的 肽段也有免疫调节作用, 它能够促进 B 淋巴细胞的 生长和分化, 有 些时候也能抑制免疫反应。其胰凝 乳蛋白酶的水解物中分离出的 1种 9肽及合成的 9肽 或其 C端的 5肽、 6肽均具有与相似的免疫调节作 用。 Ru iyue Y 等 [ 23] 的研究发现, 来源于鲑鱼蛋白的 海洋蛋白肽可明显提高小 鼠的细胞免疫和体液免疫 功能, 这种免疫调节功能与增强 Th细胞功能及刺激 细胞因子的分泌有关。
