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1、生物活性多肽的研究和应用n生物活性生物活性肽（biologically active peptide/bioactive peptide/biopeptide）：）：指指具具调节机体新机体新陈代代谢、对生命活生命活动有益或具有有益或具有生理作用的生理作用的肽类化合物，又称功能化合物，又称功能肽（functional peptide）。）。n活性多活性多肽：包括酪蛋白磷酸包括酪蛋白磷酸肽、降血、降血压肽、谷胱甘、谷胱甘肽、易消、易消化吸收化吸收肽、抗氧化、抗氧化肽等。等。分为分为内源生物活性肽和外源性生物活内源生物活性肽和外源性生物活性肽性肽 (一一)生物活性生物活性肽u生物活性生物活性肽的生物
2、学意的生物学意义 主要体主要体现在其吸收机制在其吸收机制优于氨基酸和具有氨基酸不可比于氨基酸和具有氨基酸不可比拟的生理功能的生理功能两个方面。两个方面。u生理功能生理功能 主要有主要有类吗啡啡样活性、激素和活性、激素和调节激素的作用，激素的作用，对生物体内的生物体内的酶具有具有调节和抑制功能，免疫和抑制功能，免疫调节，抗血栓，抗高血，抗血栓，抗高血压，降胆固醇，抑制，降胆固醇，抑制细菌、病毒，抗癌作用，抗氧化和清除自由基作用，改善元素吸收和菌、病毒，抗癌作用，抗氧化和清除自由基作用，改善元素吸收和矿物物质运运输，促，促进生生长，调节食品食品风味、口味和硬度等。味、口味和硬度等。u因此，生物活性
3、因此，生物活性肽是是筛选药物、制物、制备疫苗和食品添加疫苗和食品添加剂的天然的天然资源宝源宝库。从从营营养养科科学学和和功功能能食食品品角角度度讲讲主主要要研研究究的的是是外外源源生生物物活活性性肽肽，即即从从食食品品来来源源获获得得的的生物活性肽。生物活性肽。源源于于食食物物蛋蛋白白质质的的生生物物活活性性肽肽在在医医药药和和食食品品中中的的有有广广泛泛应应用用，而而且且与与蛋蛋白白质质、游游离离氨基酸相比，有其独特的优点，氨基酸相比，有其独特的优点，食物食物过敏是敏是严重的健康重的健康问题，食品，食品过敏者敏者轻则引起皮引起皮疹，重疹，重则会危及生命。以高度水解蛋白会危及生命。以高度水解蛋
4、白为基料的食品，在基料的食品，在预防食品防食品过敏性方面是有效的。大豆蛋白也是高致敏性物敏性方面是有效的。大豆蛋白也是高致敏性物质蛋白，水解物在蛋白，水解物在预防和治防和治疗过敏性方面的作用无疑是开敏性方面的作用无疑是开发研究的一个重要方向。研究的一个重要方向。注：大米是低抗原性谷物，是唯一可免于注：大米是低抗原性谷物，是唯一可免于过敏敏试验谷物谷物 。多多肽肽的的功功能能作作用用降血压降血压降胆固醇活性降胆固醇活性减肥减肥抗氧化抗氧化调节免疫调节免疫(二二)多多肽的生物学作用的生物学作用1.1.降血降血压 降血降血压肽是研究最多的一种生物活性是研究最多的一种生物活性肽,它可以抑制它可以抑制A
5、CE(ACE(血管血管紧张素素转换酶)的活性的活性,从而达到降血从而达到降血压的目的。的目的。从大豆分离蛋白中分离得到从大豆分离蛋白中分离得到 1111种具有种具有ACEACE抑制活性大豆抑制活性大豆 肽组分分.ACEACE抑制肽指的是一类具有抑制肽指的是一类具有ACEACE抑制抑制活性的多肽物质，这些多肽的氨基活性的多肽物质，这些多肽的氨基酸序列和肽链长度各有不同，但都酸序列和肽链长度各有不同，但都具有类似的功能。具有类似的功能。ACEACE抑制肽的食用蛋白质来源：抑制肽的食用蛋白质来源：乳类蛋白乳类蛋白粮食蛋白粮食蛋白肉类蛋白肉类蛋白 在欧洲市在欧洲市场上出上出现了第一个降血了第一个降血压
6、益生菌益生菌制品制品EvolusEvolus。它是采。它是采用特殊菌种瑞士乳杆用特殊菌种瑞士乳杆菌菌发酵的酸奶制品，酵的酸奶制品，经过严格科学的工格科学的工艺控制，控制，得到高含量的降血得到高含量的降血压短短肽，从而起到降血，从而起到降血压作作用。目前已用。目前已进入冰入冰岛，葡萄牙和西班牙等国家葡萄牙和西班牙等国家2.降胆固醇活性降胆固醇活性 l 多多肽具有降低血清胆固醇的作用，与大豆蛋白相比具具有降低血清胆固醇的作用，与大豆蛋白相比具有特殊的有特殊的优点。使胆固醇中点。使胆固醇中LDLLDL（低密度脂蛋白 ）、）、VLDLVLDL（极低密度脂蛋白）值降低，但不会使降低，但不会使HDLHDL
7、（高密度脂蛋白）值降低。降低。l 大豆多大豆多肽的降胆固醇的降胆固醇 作用主要是通作用主要是通过刺激甲状刺激甲状 腺激素分泌，促腺激素分泌，促进胆固醇胆固醇 的胆汁酸化，使的胆汁酸化，使粪便排泄便排泄 胆固醇增加，从而降低血胆固醇增加，从而降低血 液胆固醇。液胆固醇。3.减肥减肥p 摄食蛋白食蛋白质比比摄食脂肪、糖食脂肪、糖类更易促更易促进能量代能量代谢，而，而大豆多大豆多肽促促进能量代能量代谢的效果比蛋白的效果比蛋白质更更强。儿童肥胖症。儿童肥胖症患者患者进行减肥期行减肥期间，采取低能量膳食的同，采取低能量膳食的同时以大豆多以大豆多肽作作为补充食品，充食品，结果比果比单纯用低能量膳食更能加速
8、皮下脂肪用低能量膳食更能加速皮下脂肪的减少。的减少。p 人人们普遍普遍认为食用大豆多食用大豆多 肽可以减少可以减少饥饿感感,增加代增加代谢率率,从而减从而减轻体重体重,并且在减肥并且在减肥过程程 中保持了氮的平衡中保持了氮的平衡,保保证减肥者的体减肥者的体质。u 越来越多的越来越多的证据表明：氧自由基在人据表明：氧自由基在人类许多疾病的多疾病的发生、生、发展中起着重要作用，如：展中起着重要作用，如：动脉硬化、糖尿病、高血脉硬化、糖尿病、高血压等。等。u 自由基具有活自由基具有活泼的化学性的化学性质，能和，能和细胞内的有机物胞内的有机物质发生生链式反式反应，造成体内，造成体内过氧化物大量堆氧化物
9、大量堆 积，使，使细胞失去正常的生理功能，胞失去正常的生理功能，导致致 了相了相应疾病疾病发生。机制有三：生。机制有三：1.1.使靶使靶 细胞膜受胞膜受损；2.2.使血清抗蛋白使血清抗蛋白酶失失 去活性；去活性；3.3.损伤基因基因导致致细胞胞变异。异。人人体体产产生生自自由由基基的的原原因因：危危害害：抗氧化肽可抑制体内由铁离子、血红蛋白、抗氧化肽可抑制体内由铁离子、血红蛋白、脂氧合酶和体外单线态氧催化的脂肪酸败脂氧合酶和体外单线态氧催化的脂肪酸败作用。作用。人们最熟悉的是存在于动物肌肉中的一种人们最熟悉的是存在于动物肌肉中的一种天然二肽天然二肽肌肽肌肽(carnosine)carnosin
10、e)，来源于大来源于大豆和酪蛋白的肽也具有抗氧化作用。豆和酪蛋白的肽也具有抗氧化作用。存在与动物肌肉中的二肽：存在与动物肌肉中的二肽：肌肽肌肽作用：作用：抑止体内血红蛋白、脂氧合酶等引起的脂肪酸败抑止体内血红蛋白、脂氧合酶等引起的脂肪酸败蘑菇、马铃薯、蜂蜜中分离鉴别的低分子量抗蘑菇、马铃薯、蜂蜜中分离鉴别的低分子量抗氧化肽，抑止多酚氧化酶活性并阻止醌的聚合氧化肽，抑止多酚氧化酶活性并阻止醌的聚合 日本厂商从水日本厂商从水产加工加工业下脚料下脚料鱼鳞中提取出中提取出“鱼鳞胶胶”，再，再经酶法分解后得到一种法分解后得到一种类似于猪皮明似于猪皮明胶多胶多肽的新的新产品品“鱼鳞胶多胶多肽”也具有美容作
11、用。也具有美容作用。“蜂胶多蜂胶多肽”为法国一厂商所开法国一厂商所开发的多的多肽新新产品，具有特殊的植物品，具有特殊的植物香气。据介香气。据介绍，将蜂胶多，将蜂胶多肽加工成加工成护肤肤产品涂擦在面部肌肤上，可以品涂擦在面部肌肤上，可以保持保持弹性、性、预防防细胞老化以及防止胞老化以及防止皱纹产生，美容效果生，美容效果显著。著。肽类化妆品胶原蛋白是一种高分子蛋白，是人皮肤真皮层的主要组成成分之一，真皮中胶原蛋白的逐渐减少导致了皮肤干燥、松弛、出现皱纹。利用生物酶技术将胶原蛋白小分子化，因其分子量小，与人体皮肤胶原蛋白结构相似，有良好的相容性，常被用作化妆品原料或添加剂5.调节免疫免疫u 人人们已
12、已经从大豆蛋白的水解从大豆蛋白的水解产物中物中鉴定到了具有免疫定到了具有免疫活性的大豆多活性的大豆多肽,例如例如,预防由化防由化疗引起脱引起脱发的免疫的免疫调节肽已已经从大豆蛋白的从大豆蛋白的酶解中分离得到解中分离得到;u 大豆蛋白的胰蛋白大豆蛋白的胰蛋白酶解解产物中的免疫物中的免疫肽具有刺激超氧具有刺激超氧化阴离子化阴离子(活性氧活性氧类)的作用的作用,可以引可以引发非特定性免疫保非特定性免疫保护系系统 外源性：人乳、牛乳中的酪蛋白外源性：人乳、牛乳中的酪蛋白外源性：人乳、牛乳中的酪蛋白外源性：人乳、牛乳中的酪蛋白 、大豆蛋白和大米蛋白、大豆蛋白和大米蛋白、大豆蛋白和大米蛋白、大豆蛋白和大米
13、蛋白 内源性：干扰素、白细胞介素、内啡肽内源性：干扰素、白细胞介素、内啡肽内源性：干扰素、白细胞介素、内啡肽内源性：干扰素、白细胞介素、内啡肽名 称来源功 能抗菌肽绿豆杀灭部分真菌、抗虫、解毒 玉米肽玉米护肝、醒酒，调节血压大豆多肽大豆促进脂质代谢、抗疲劳、抗氧化 降压肽大米调节血压降糖肽苦瓜调节血糖豌豆肽豌豆食品乳化剂、抗癌防癌、抗菌消炎小麦蛋白肽小麦抑制胆固醇上升，促进胰岛素分泌，调节神经蛋白质消化利用：氨基酸，蛋白质消化利用：氨基酸，唯一途径？唯一途径？2020世纪世纪6060年代，证明肽可被吸收！年代，证明肽可被吸收！从消化道总体来讲，小肽在胃肠道中消化从消化道总体来讲，小肽在胃肠道中
14、消化吸收比蛋白质、游离氨基酸消化吸收要好，吸收比蛋白质、游离氨基酸消化吸收要好，速度快。速度快。肽的易吸收性肽的易吸收性将成为运动员营养中很好的氮源将成为运动员营养中很好的氮源作为运动中或结束恢复性饮料作为运动中或结束恢复性饮料在美国，含水解蛋白（肽）的产品已广泛在美国，含水解蛋白（肽）的产品已广泛应用于运动员的饮食中。应用于运动员的饮食中。多肽类功能饮料是未来的发展趋势吗？与蛋白质、游离氨基酸相比，独特的优点：与蛋白质、游离氨基酸相比，独特的优点：1、调节体内的水分、电解质平衡；、调节体内的水分、电解质平衡；2、为免疫系统制造抗体，提高免疫功能；、为免疫系统制造抗体，提高免疫功能；3、促进伤
15、口愈合；、促进伤口愈合；4、体内合成酶，提高生命活力；、体内合成酶，提高生命活力；5、修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性；、修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性；6、促进蛋白质、酶的合成与调控；、促进蛋白质、酶的合成与调控；7、沟通细胞间、器官间信息的重要信使；、沟通细胞间、器官间信息的重要信使；8、预防心血管疾病；、预防心血管疾病；9、调节内分泌与神经系统；、调节内分泌与神经系统；10、改善消化系统，治疗慢性胃肠道疾病；、改善消化系统，治疗慢性胃肠道疾病；11、改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病；、改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病；12、抗病毒感染，抗衰老，提高血红细胞载氧能力；、抗病毒感染，抗
16、衰老，提高血红细胞载氧能力；13、促进造血功能，治疗贫血，防止血小板凝集。、促进造血功能，治疗贫血，防止血小板凝集。获得活性肽的方法有获得活性肽的方法有 存存在在于于生生物物体体中中的的各各类类天天然然活活性性肽肽(如如肽类抗生素、激素等肽类抗生素、激素等)；消消化化过过程程中中产产生生的的或或体体外外酶酶解解蛋蛋白白质质产产生的肽类；生的肽类；通通过过化化学学法法(液液相相或或固固相相),),酶酶法法或或重重组组DNADNA技术合成的肽类。技术合成的肽类。（三）生物活性肽的生产（三）生物活性肽的生产生物活性肽生物活性肽制备方法制备方法酶法酶法（已经得到应用，但产（已经得到应用，但产物如果控制
17、物如果控制不好具有较大的苦味）不好具有较大的苦味）化学合成法化学合成法（不适合工业化（不适合工业化生产）生产）微生物发酵法微生物发酵法（微生物产生胞外酶有（微生物产生胞外酶有效分解蛋白质。发酵法效分解蛋白质。发酵法是比较先进的方法是比较先进的方法从食品中获取生物活性肽从食品中获取生物活性肽 酶法水解酶法水解酶水解具有高效、对蛋白质营养价值酶水解具有高效、对蛋白质营养价值破坏小，无异味特点而被广泛采用。破坏小，无异味特点而被广泛采用。从食品蛋白中酶解制取的生物活性肽从食品蛋白中酶解制取的生物活性肽一般都安全可靠，无副作用。一般都安全可靠，无副作用。生物活性肽的提取分离生物活性肽的提取分离 关键技
18、术关键技术 （1 1）酶的选择）酶的选择 （2 2）分离提取）分离提取 （3 3）苦味的消除）苦味的消除 活性的测定与评价活性的测定与评价 根根据据不不同同产产品品选选择择不不同同评评价价方方法法，一一般般有有动动物物实实验验和和细细胞胞培培养养及及分分子子生生物物学学技术等方法。技术等方法。4.34.3运输微量元素的肽运输微量元素的肽（矿质元素结合肽）（矿质元素结合肽）这类肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸基团，这类肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸基团，明显特征是带有明显特征是带有磷酸磷酸基团。基团。酪蛋白磷酸肽（酪蛋白磷酸肽（CPP）是目前研究最多的矿质元素结合肽是目前研究最多的矿质元素结合肽能与多
19、种矿质元素结合形成可溶性磷酸盐能与多种矿质元素结合形成可溶性磷酸盐Fe2，Mn2，Cu2，Se2，Ca2 酪蛋白磷酸肽（酪蛋白磷酸肽（CPPCPP）25-3725-37个氨基酸残基的多肽个氨基酸残基的多肽具有丝氨酸的磷酸化结构具有丝氨酸的磷酸化结构在在pH pH 7-87-8下能够有效地与钙结合形成可溶性络合物下能够有效地与钙结合形成可溶性络合物酪蛋白磷酸肽的生理功能：酪蛋白磷酸肽的生理功能：1 1、促进成长时期儿童骨骼和牙齿的发育；、促进成长时期儿童骨骼和牙齿的发育；2 2、预防和改善骨质疏松症；、预防和改善骨质疏松症；3 3、促进骨折患者的康复；、促进骨折患者的康复；4 4、预防和改善缺铁
20、性贫血；、预防和改善缺铁性贫血；5 5、抗龋齿。、抗龋齿。此类肽中心位置含有磷酸化的此类肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸丝氨酸基团基团和和谷氨酰谷氨酰残基，与矿物元素结合的位点存残基，与矿物元素结合的位点存在于这些氨基酸带负电荷的侧链一侧，其在于这些氨基酸带负电荷的侧链一侧，其最明显的特征是含有最明显的特征是含有磷酸基团磷酸基团。国内已有工业化生产国内已有工业化生产磷酸化大豆肽也可增强结合微量元素能力磷酸化大豆肽也可增强结合微量元素能力4.4 4.4 神经活性肽神经活性肽功能功能：调节情绪、呼吸、脉搏、体温调节情绪、呼吸、脉搏、体温 镇痛镇痛 4.4 4.4 神经活性肽神经活性肽包括类鸦片活性肽、
21、内啡肽、脑啡肽包括类鸦片活性肽、内啡肽、脑啡肽与镇痛剂不同：可经过消化器官进入体内与镇痛剂不同：可经过消化器官进入体内 无任何副作用无任何副作用牛奶酪蛋白牛奶酪蛋白小麦谷蛋白小麦谷蛋白大米蛋白大米蛋白 神经活性肽的来源：神经活性肽的来源：类鸦片活性肽：类鸦片活性肽：胃蛋白酶和嗜热菌蛋白酶酶解产物胃蛋白酶和嗜热菌蛋白酶酶解产物4.5 降胆固醇肽现在研究的主要是大豆多肽现在研究的主要是大豆多肽 大大豆豆肽肽降降低低胆胆固固醇醇的的作作用用机机理理在在于于它它能能阻阻碍碍肠肠道道内内胆胆固固醇醇的的再再吸吸收收，并并能能促促使其排出体外。使其排出体外。4.7 4.7 食品调味肽食品调味肽 苦味肽：苦
22、味肽：苦味肽：苦味肽：啤酒、咖啡、奶酪中应用啤酒、咖啡、奶酪中应用 碱性二肽（鸟氨酸碱性二肽（鸟氨酸-丙氨酸丙氨酸）甜味肽：甜味肽：甜味肽：甜味肽：无糖食品、减肥食品、老年食品无糖食品、减肥食品、老年食品 二肽，甜味素，阿斯巴甜二肽，甜味素，阿斯巴甜 酸味肽：酸味肽：酸味肽：酸味肽：谷氨酸钠盐和天冬氨酸钠盐的二谷氨酸钠盐和天冬氨酸钠盐的二、三肽三肽 咸味肽：咸味肽：咸味肽：咸味肽：高血压病人食品，老年食品，高钠盐替代高血压病人食品，老年食品，高钠盐替代 鸟氨酰牛磺酸鸟氨酰牛磺酸-氢氯化物氢氯化物 4.9 4.9 蛋白解酒肽蛋白解酒肽蛋白醒酒肽的醒酒机理蛋白醒酒肽的醒酒机理 玉玉米米蛋蛋白白用用特特殊殊蛋蛋白白酶酶分分解解处处理理成成小小片片段段的的（玉玉米米肽肽），这这些些玉玉米米肽肽可可使使身身体体吸吸收收促促进进酒酒精精代代谢谢，可可以以大大大大减减少少暴暴饮饮引引起的急性酒精中毒的发生率起的急性酒精中毒的发生率