生物活性肽及其研究進展

1、主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容p生物活性肽的概述生物活性肽的概述p生物活性肽的分類及其作用原理生物活性肽的分類及其作用原理p生物活性肽的制備生物活性肽的制備 一、生物活性肽的概述一、生物活性肽的概述肽：肽：一個氨基酸的一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基脫水氨基脫水縮合形成的化合物稱為縮合形成的化合物稱為。例如：。例如： 肽的吸收利用肽的吸收利用 蛋白質(zhì)消化利用：氨基酸蛋白質(zhì)消化利用：氨基酸，唯一途徑？唯一途徑？ 20 20世紀世紀6060年代，證明肽可被吸收！年代，證明肽可被吸收！ 從消化道總體來講，小肽在胃腸道中消化吸收比蛋白質(zhì)、從消化道總體來講，小肽在胃腸道中消化吸收比蛋白質(zhì)

2、、游離氨基酸消化吸收要好，速度快。游離氨基酸消化吸收要好，速度快。圖圖1 1 食物蛋白消化、吸收示意圖食物蛋白消化、吸收示意圖肽的消化吸收肽的消化吸收 小腸內(nèi)存在一個寡肽的吸收通道，小肽的吸收是逆濃度梯度進行小腸內(nèi)存在一個寡肽的吸收通道，小肽的吸收是逆濃度梯度進行的，其轉(zhuǎn)運系統(tǒng)可能有的，其轉(zhuǎn)運系統(tǒng)可能有3 3種：種：依賴依賴H H+ +濃度或濃度或CaCa2+2+濃度的主動轉(zhuǎn)運過程，需要消耗濃度的主動轉(zhuǎn)運過程，需要消耗ATPATP；具有具有pHpH依賴性的非耗能依賴性的非耗能NaNa+ +/H/H+ +交換轉(zhuǎn)運系統(tǒng)；交換轉(zhuǎn)運系統(tǒng)；谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSHGSH）轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，由于谷胱甘肽在生物膜

3、內(nèi)具有抗氧化）轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，由于谷胱甘肽在生物膜內(nèi)具有抗氧化作用，因而作用，因而GSHGSH轉(zhuǎn)運系統(tǒng)可能具有特殊的生理意義。轉(zhuǎn)運系統(tǒng)可能具有特殊的生理意義。生物活性肽生物活性肽 生物活性肽生物活性肽(BAP) biological active peptides，是一類具調(diào)節(jié)機體新陳是一類具調(diào)節(jié)機體新陳代謝、參與生命活動調(diào)節(jié)的肽類物質(zhì)。代謝、參與生命活動調(diào)節(jié)的肽類物質(zhì)。p生理功能生理功能 主要有類嗎啡樣活性、激素和調(diào)節(jié)激素的作主要有類嗎啡樣活性、激素和調(diào)節(jié)激素的作用，免疫調(diào)節(jié)，抗高血壓，降膽固醇，抑制細菌、病毒，用，免疫調(diào)節(jié)，抗高血壓，降膽固醇，抑制細菌、病毒，抗癌作用，抗氧化和清除自由基作用，改

4、善元素吸收和抗癌作用，抗氧化和清除自由基作用，改善元素吸收和礦物質(zhì)運輸，調(diào)節(jié)食品風味、口味和硬度等。礦物質(zhì)運輸，調(diào)節(jié)食品風味、口味和硬度等。p生物學意義生物學意義 主要體現(xiàn)在其吸收機制優(yōu)于氨基酸和具有主要體現(xiàn)在其吸收機制優(yōu)于氨基酸和具有氨基酸不可比擬的生理功能兩個方面。氨基酸不可比擬的生理功能兩個方面。二、生物活性肽的分類及其作用原理二、生物活性肽的分類及其作用原理活性多肽活性多肽包括包括：1.1. 酪蛋白磷肽酪蛋白磷肽2.2. 谷胱甘肽谷胱甘肽3.3. 降血壓肽降血壓肽4.4. 高高F F值低聚肽值低聚肽5.5. 抗菌肽抗菌肽6.6. 抗氧化肽抗氧化肽7.7. 免疫球蛋白等免疫球蛋白等8.8

5、. 營養(yǎng)肽營養(yǎng)肽9.9. 調(diào)味肽調(diào)味肽1、酪蛋白磷酸肽（CCP ）酪蛋白中富含磷酸絲氨酸酪蛋白中富含磷酸絲氨酸(Ser-P)(Ser-P)的天然多肽。的天然多肽。 （一）結(jié)構(gòu)最典型的有as2-CPP和-CPP兩種： CCPCCP核心結(jié)構(gòu)：成串的磷酸絲氨酸和谷氨酸簇核心結(jié)構(gòu)：成串的磷酸絲氨酸和谷氨酸簇 此結(jié)構(gòu)是此結(jié)構(gòu)是CPPCPP發(fā)揮生理功能的重要結(jié)構(gòu)基礎，且發(fā)揮生理功能的重要結(jié)構(gòu)基礎，且CPPCPP氮與氮與磷摩爾比值磷摩爾比值(N:P)(N:P)與其功能關系密切：與其功能關系密切：N:PN:P越小，越小，CPPCPP肽肽鍵越短，磷酸基密度越高，鍵越短，磷酸基密度越高，CCPCCP生理功能越強。

6、生理功能越強。( (二二) ) 生理功能及作用機理生理功能及作用機理 1 1促進小腸對鈣的吸收促進小腸對鈣的吸收2 2促進骨骼對鈣的利用促進骨骼對鈣的利用 3 3抗齲齒作用抗齲齒作用 4 4提高精子細胞的受精率提高精子細胞的受精率 （1 1）促進小腸對鈣的吸收）促進小腸對鈣的吸收13CPPCPP對二價金屬離子有強的親和對二價金屬離子有強的親和力，在小腸這種弱堿性環(huán)境中能力，在小腸這種弱堿性環(huán)境中能與游離鈣結(jié)合形成可溶性絡合與游離鈣結(jié)合形成可溶性絡合物，增加可溶性鈣的濃度，促進物，增加可溶性鈣的濃度，促進腸道對鈣的吸收。腸道對鈣的吸收。（2 2）促進骨骼對鈣的利用）促進骨骼對鈣的利用 CCPCC

7、P能提高鈣的溶解度，維持鈣溶液能提高鈣的溶解度，維持鈣溶液的穩(wěn)定性，的穩(wěn)定性，1.1.減弱破骨細胞作用，減弱破骨細胞作用，2.2.增加鈣在骨骼上的沉積，增加鈣在骨骼上的沉積，3.3.促進骨骼生長和防治骨質(zhì)疏松、佝促進骨骼生長和防治骨質(zhì)疏松、佝僂病等作用。僂病等作用。2 2、谷胱甘肽（、谷胱甘肽（GSHGSH）含巰基的低分子肽，由含巰基的低分子肽，由3 3個氨基酸組成個氨基酸組成 （一）結(jié)構(gòu)：由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成（一）結(jié)構(gòu)：由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成L-L-谷氨酰谷氨酰-L-L-半胱氨酰半胱氨酰- -甘氨酸甘氨酸 活潑的巰基活潑的巰基(-SH)(-SH) 1616COOHCHNH2

8、CH2CH2CONHCHCH2SHCONHCH2COOHGluCysGlySSGluCysGly氧化型谷胱甘肽氧化型谷胱甘肽(GSSG) (GSSG) 活潑的巰基活潑的巰基(-SH)(-SH) 特殊結(jié)構(gòu)：特殊結(jié)構(gòu)： N N末端肽鍵由谷氨酸的末端肽鍵由谷氨酸的-羧基和羧基和半胱氨酸的氨基構(gòu)成，使得它在細胞內(nèi)穩(wěn)定。半胱氨酸的氨基構(gòu)成，使得它在細胞內(nèi)穩(wěn)定。 巰基是巰基是GSHGSH發(fā)揮生物學功能所必需的。發(fā)揮生物學功能所必需的。還原型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽(GSH)(GSH)1717 ( (二二) )谷胱甘肽的生理功能及作用機理谷胱甘肽的生理功能及作用機理 1 1清除自由基作用清除自由基作用 2 2

9、參與解毒作用參與解毒作用3 3維持紅細胞的完整性維持紅細胞的完整性4 4保護肝細胞、促進肝功能作用保護肝細胞、促進肝功能作用 5 5防治眼角膜疾病防治眼角膜疾病 6 6其他功能其他功能 （1 1）自由基的清除作用）自由基的清除作用1818GSHGSH清除自由基作用的機理：清除自由基作用的機理： 清除清除H2O2H2O2和和ROOHROOH，抑制自由基生成，抑制自由基生成 直接作用于自由基，使之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的分子直接作用于自由基，使之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的分子2GSH+2R2GSSG+2RH 2GSH+2R2GSSG+2RH 脂質(zhì)過氧化脂質(zhì)過氧化DNADNA損傷損傷蛋白氧化蛋白氧化前氧化系統(tǒng)前氧化系統(tǒng)線粒體

10、線粒體呼吸爆發(fā)呼吸爆發(fā)嘌呤分解代謝嘌呤分解代謝細胞色素細胞色素P450P450NOSNOS鐵和其它金屬鐵和其它金屬離子離子輻射作用輻射作用抗氧化系統(tǒng)抗氧化系統(tǒng)超氧化物歧化超氧化物歧化酶酶過氧化氫酶過氧化氫酶GSHGSH過氧化物酶過氧化物酶抗氧化劑抗氧化劑DNADNA修復修復蛋白修復和降蛋白修復和降解解膜修復膜修復ROSROS細胞損傷和凋亡細胞損傷和凋亡2020（2 2）參與解毒作用）參與解毒作用2121GSHGSH自身巰基與自由基結(jié)合自身巰基與自由基結(jié)合, ,清除細胞內(nèi)外的自由基，清除細胞內(nèi)外的自由基，維持紅細胞的完整性和正常功能。維持紅細胞的完整性和正常功能。 保護肝細胞膜、促進肝臟酶活性、

11、保護肝細胞膜、促進肝臟酶活性、促進肝臟合成功能和肝臟解毒功能。促進肝臟合成功能和肝臟解毒功能。 （3 3）維持紅細胞的完整性）維持紅細胞的完整性（4 4）保護肝細胞、促進肝功能作用）保護肝細胞、促進肝功能作用 2222（5 5）防治眼角膜疾?。┓乐窝劢悄ぜ膊?GSHGSH的含量及活性下降是白內(nèi)障的重要致病因素；的含量及活性下降是白內(nèi)障的重要致病因素；提高提高GSHGSH水平，可防治白內(nèi)障。水平，可防治白內(nèi)障。（6 6）其他功能）其他功能美容、抗過敏等美容、抗過敏等 三、降血壓肽三、降血壓肽2323（一）降血壓肽的結(jié)構(gòu)（一）降血壓肽的結(jié)構(gòu)l 活性中心的分子結(jié)構(gòu)與氨基酸組成存在共同點：活性中心的分

12、子結(jié)構(gòu)與氨基酸組成存在共同點：N N末端一般為長鏈或具有支鏈的疏水性氨基酸末端一般為長鏈或具有支鏈的疏水性氨基酸 ；C C末端氨基酸一般為具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的芳香族氨基酸。末端氨基酸一般為具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的芳香族氨基酸。 l 活性除與氨基酸的組成及結(jié)構(gòu)有關外，活性除與氨基酸的組成及結(jié)構(gòu)有關外， 還與其分子質(zhì)量有關，分子質(zhì)量還與其分子質(zhì)量有關，分子質(zhì)量1000D 1000D 的組分降血壓活性最強的組分降血壓活性最強CH3CHCH2CHCOOHNH2CH3亮氨酸亮氨酸 NH2CH2CHCOOH苯丙氨酸苯丙氨酸食品蛋白中分離ACE抑制肽：熱點降血壓效果不及合成藥物對正常血壓無影響安全性，天然來源（二）生理功能

13、及作用機理（二）生理功能及作用機理作用機理：作用機理：通過抑制人體內(nèi)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶通過抑制人體內(nèi)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶ACEACE的活性的活性而實現(xiàn)而實現(xiàn)四、高四、高F F值低聚肽值低聚肽（一）結(jié)構(gòu)（一）結(jié)構(gòu) 一個由一個由3 37 7個氨基酸殘基所組成的混合小肽（或稱寡肽）體系，個氨基酸殘基所組成的混合小肽（或稱寡肽）體系，同時該肽的氨基酸組成要求是支鏈氨基酸含量高、芳香族氨基酸同時該肽的氨基酸組成要求是支鏈氨基酸含量高、芳香族氨基酸含量低的蛋白前體含量低的蛋白前體 Fischer Fischer值，是支鏈氨基酸（值，是支鏈氨基酸（Branched chain aminoacidsBranched

14、 chain aminoacids，BCBC） 和芳香族氨基酸和芳香族氨基酸( Aromatic minoacids( Aromatic minoacids，AC)AC)的摩爾比值的摩爾比值。 由于由于BCBC主要是由主要是由肌肉肌肉同化，而同化，而ACAC則在則在肝臟肝臟同化，當肝臟同化，當肝臟病變時，病變時，ACAC的同化作用受阻，而的同化作用受阻，而BCBC則因氧化加速而消耗則因氧化加速而消耗更為加快，因此更為加快，因此肝臟病人必然產(chǎn)生肝臟病人必然產(chǎn)生BCBC缺乏和缺乏和ACAC過多癥過多癥，也即：肝臟病人血液中的氨基酸組成必然會失去平衡而也即：肝臟病人血液中的氨基酸組成必然會失去平衡而

15、形成高芳低支的肝病血液模式?？诜蜢o滴高形成高芳低支的肝病血液模式。口服或靜滴高F F值制品值制品均可取得平衡血漿氨基酸組成的效果。為達到治療效果均可取得平衡血漿氨基酸組成的效果。為達到治療效果，F(xiàn) F值應值應2020。 因此高因此高F F值寡肽具有值寡肽具有輔助治療肝性疾病輔助治療肝性疾病，改改善善手術(shù)后和臥床病人的手術(shù)后和臥床病人的蛋白質(zhì)營養(yǎng)蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀況，狀況，抗抗疲勞疲勞等特殊功效。等特殊功效。 （二）生理功能及作用機理（二）生理功能及作用機理1 1、防治肝性腦病、防治肝性腦病 高高F F值低聚肽能有效維持血液中值低聚肽能有效維持血液中BCBC的濃度，糾正血液和的濃度，糾正血液和腦中氨

16、基酸的病態(tài)模式，改善肝昏迷程度和精神狀態(tài)。腦中氨基酸的病態(tài)模式，改善肝昏迷程度和精神狀態(tài)。BCBC還可通過增加氮儲備來降低患者氨濃度，從而減輕或還可通過增加氮儲備來降低患者氨濃度，從而減輕或消除肝性腦病的癥狀。消除肝性腦病的癥狀。2 2、改善蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀況、改善蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀況 補充外源性補充外源性BCBC，可節(jié)省來自蛋白質(zhì)分解的內(nèi)源性，可節(jié)省來自蛋白質(zhì)分解的內(nèi)源性BCBC，起到節(jié)氮作，起到節(jié)氮作用。同時低聚肽在腸道內(nèi)易于消化和吸收，故可作腸道營養(yǎng)劑。用。同時低聚肽在腸道內(nèi)易于消化和吸收，故可作腸道營養(yǎng)劑。 高高F F值低聚肽被廣泛應用來改善燒傷、外科手術(shù)、膿毒血癥等高付值低聚肽被廣泛應用來改善

17、燒傷、外科手術(shù)、膿毒血癥等高付出病人以及因缺乏酶系統(tǒng)而不能分解和吸收蛋白質(zhì)的患者的蛋白出病人以及因缺乏酶系統(tǒng)而不能分解和吸收蛋白質(zhì)的患者的蛋白質(zhì)營養(yǎng)。質(zhì)營養(yǎng)。3 3抗疲勞作用抗疲勞作用 在特殊的應激情況下，在特殊的應激情況下，BCBC可直接向肌肉提供能源。因此，高可直接向肌肉提供能源。因此，高F F值低值低聚肽可用作高強度工作者及運動員的食品營養(yǎng)劑，以即時補充能聚肽可用作高強度工作者及運動員的食品營養(yǎng)劑，以即時補充能量、消除疲勞、增強體力。量、消除疲勞、增強體力。 五、抗菌肽五、抗菌肽 抗菌肽是小的陽離子多肽，是進化上具有保守性的防御抗菌肽是小的陽離子多肽，是進化上具有保守性的防御機制。機制。

18、 細菌、昆蟲、植物和蔬菜當中細菌、昆蟲、植物和蔬菜當中：抗菌肽保護機體免受病：抗菌肽保護機體免受病原體感染。原體感染。 哺乳動物體內(nèi)：哺乳動物體內(nèi)：抗菌肽能有效阻止細菌、病毒、真菌和抗菌肽能有效阻止細菌、病毒、真菌和各種寄生蟲的侵襲。各種寄生蟲的侵襲。 抗菌機制：抗菌機制：尚不明確。人們普遍認為抗菌肽通過陽離子尚不明確。人們普遍認為抗菌肽通過陽離子間的相互作用，對細菌細胞膜和磷脂帶負電荷基團進行間的相互作用，對細菌細胞膜和磷脂帶負電荷基團進行破壞，達到抗菌目的。破壞，達到抗菌目的。微生物、動植物可產(chǎn)生內(nèi)源抗菌肽微生物、動植物可產(chǎn)生內(nèi)源抗菌肽替代抗生素替代抗生素食物蛋白經(jīng)酶解也可得到抗菌肽食物蛋

19、白經(jīng)酶解也可得到抗菌肽六、神經(jīng)活性肽六、神經(jīng)活性肽 神經(jīng)活性肽是一類能夠作為激素和神經(jīng)遞質(zhì)與體內(nèi)的神經(jīng)活性肽是一類能夠作為激素和神經(jīng)遞質(zhì)與體內(nèi)的、-受體相互作用，能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)的信息傳遞，可受體相互作用，能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)的信息傳遞，可起到起到鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)呼吸及體溫等功能鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)呼吸及體溫等功能的肽。的肽。 主要有類鴉片活性肽、腦啡肽，以及其它神經(jīng)活性肽如主要有類鴉片活性肽、腦啡肽，以及其它神經(jīng)活性肽如生長激素抑制劑、舒緩激肽和促甲狀腺釋放激素等。生長激素抑制劑、舒緩激肽和促甲狀腺釋放激素等。 神經(jīng)活性肽主要存在于神經(jīng)活性肽主要存在于牛乳、鮪魚、大豆及其它豆類等牛乳、鮪魚、大豆及其它豆類等許多食品蛋白

20、質(zhì)的水解物中，現(xiàn)已成為食品藥理學的研許多食品蛋白質(zhì)的水解物中，現(xiàn)已成為食品藥理學的研究焦點之一。究焦點之一。七、抗氧化肽七、抗氧化肽 抗氧化肽具有抗氧化肽具有清除羥自由基、超氧陰離子自由基清除羥自由基、超氧陰離子自由基的能力的能力。抗氧化肽的抗氧化活性與多肽的相對分子質(zhì)量大小、?？寡趸牡目寡趸钚耘c多肽的相對分子質(zhì)量大小、氨基酸序列、氨基酸側(cè)鏈基團、金屬鹽絡合有關。氨基酸序列、氨基酸側(cè)鏈基團、金屬鹽絡合有關。生理功能及作用機理生理功能及作用機理1 1）金屬離子螯合作用）金屬離子螯合作用 肌肽分子中含有咪唑基，具有螯合金屬離子的能力，肌肽分子中含有咪唑基，具有螯合金屬離子的能力，特別是銅離子引

21、起的脂肪氧化作用。特別是銅離子引起的脂肪氧化作用。 2 2）自由基清除作用）自由基清除作用 肌肽側(cè)鏈上的組氨酸殘基可作為氫的受體，具有捕捉肌肽側(cè)鏈上的組氨酸殘基可作為氫的受體，具有捕捉自由基、單質(zhì)氧和過氧化氫自由基的作用，可以抑制非自由基、單質(zhì)氧和過氧化氫自由基的作用，可以抑制非金屬離子引起的脂肪氧化作用金屬離子引起的脂肪氧化作用 八、營養(yǎng)肽八、營養(yǎng)肽 人們實驗發(fā)現(xiàn)補充足量必需氨基酸日糧并不一定獲得人們實驗發(fā)現(xiàn)補充足量必需氨基酸日糧并不一定獲得理想的生產(chǎn)率理想的生產(chǎn)率: : 必需氨基酸在動物體蛋白形成中的必要性只是一方面。必需氨基酸在動物體蛋白形成中的必要性只是一方面。游離氨基酸通過消化道粘膜的動載系統(tǒng)達到飽和后，能游離氨基酸通過消化道粘膜的動載系統(tǒng)達到飽和后，能限制氨基酸總吸收量。限制氨基酸總吸收量。游離氨基酸進入體內(nèi)，必須經(jīng)過特定的排序后才能合成游離氨基酸進入體內(nèi)，必須經(jīng)過特定的排序后才能合成體蛋白。體蛋白。肽類的營養(yǎng)價值高于游離氨基酸和完整蛋白質(zhì)：肽類的營養(yǎng)價值高于游離氨基酸和完整蛋白質(zhì)：p與轉(zhuǎn)運游離氨基酸相比，機體轉(zhuǎn)運小肽通過小腸壁的速度更快；與轉(zhuǎn)運游離氨基酸相比，機體轉(zhuǎn)運小肽通過小腸壁的速度更