植物源生物活性肽的研究进展

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。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

[4]化等作用。

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。

[5]1.5 调节神经系统

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。

[6]1.6 抑制血小板聚集和血管收缩

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

[7]入。Dziuba等研究发现,大豆蛋白酶解物有良好的降血压作用,具有抑制ACE

[8]的活性的功效。Zae-lk Shin等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

[9]获得的ACE抑制肽在动物体内具有抗高血压活性。Suh等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

[10]Ma等从苦荞制备的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

[11],10个氨基酸残基的肽段，也有极个别的由27个氨基酸组成为含6。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

[12]以在肠道中被完全吸收并产生生物活性。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

[13]性较弱或无活性。

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

[14]损伤。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