功能性多肽的研究进展讲解

食品营养学课程论文功能性多肽的研究进展

院系食品学院

专业食品科学

功能性多肽的研究进展

1前言

自1993年Nature杂志上发表了有关功能食品的文章以来，功能食品的概念迅速在世界范围普及开来[1]。近年来随着广大消费者的保健意识增强，人们已认识到，癌、心血管病、糖尿病、骨质疏松等疾病与生活方式尤其是与饮食习惯有关，食品中有特定功效的营养性成分与非营养性成分，对抑制人体某些疾病的出现有一定的作用[2]，加之中国的“医食同源”理论影响，人们开始寻找营养保健食品。在此背景下，功能性多肽的研究也有了很大进展。

功能性多肽是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物，是蛋白质的结构与功能片段，本身也具有很强的生物活性。这些活性多欣不仅具有营养作用，而且在体内还其有调节功能。现代营养学研究发现，机体对多肽的吸收代谢速度比游离氨基酸快，生物活性肽吸收机制具有六大特点。（1）不需要消化，直接吸收。生物活性肽不会受到人体的促酶、胃蛋白酶、胰酶、淀粉酶及酸碱物质的二次水解，它以完整的形式直接进入小肠，被小肠吸收，进入人体循环系统，发挥其功能。（2）吸收快。吸收进入循环系统的时间，如同静脉针剂注射一样，快速发挥作用（3）具有100%吸收的特点。吸收时没有任何废物及排泄物，能被人体全部利用。（4）主动吸收，迫使吸收。（5）吸收时，不需要耗费人体能量，不会增加胃肠功能负担。（6）起载体作用，它可将人所食用的各种营养物质运载输送到人体各细胞、组织、器官。因此功能性多肽的生物效价和营养价值极高。

某些食品加工过程能浓缩活性多肽，这些活性肽不仅在营养上可作为必需氨基酸的来源[3]，也能在一定程度上改善人体的多种机能如抗菌、降血压、降低胆固醇、抗血栓、抗氧化、促进矿物质吸收、提高生物利用度、增强免疫等[4]。通过对食物蛋白进行酶解或加工获得的生物活性肽成本低、安全性好、易于进行工业化生产，用生物活性多肽开发的保健食品前景也被看好，已经成为人们研究的热点。

2 功能性多肽的分类、生理功能及制备

2.1 功能性多肽的分类

按照功能给食品中的多肽分类，可以分为降血压肽、高F值多肽、酪蛋白磷酸钛、免疫活性肽、清除自由基活性肽等几种国内外广泛关注的功能性多肽。

按照多肽来源分为动物源功能性多肽和植物源功能性多肽，这些多肽具有重要的广泛的生物学功能和调节功能，其中有些寡肽已经通过工业化生产进入国际市场。

动物功能性肽，即动物蛋白通过特定水解酶作用而降解为对人体健康有益的片段。用来制备活性多肽的动物蛋白主要有牛奶蛋白、鸡蛋和肉制品中的蛋白质、海洋生物蛋白。以牛奶中的蛋白质为原料，可得到酪蛋白磷酸肽、免疫调节酪蛋白肽、抗血栓形成肽、抗菌肽、抑制肽、及抗氧化肽[5]。

植物源活性肽是植物蛋白通过水解酶酶解或发酵形成的对人体有益的肽段。用来制备活性多肽的植物蛋白主要有：豆类、谷类、麻类植物的种子和葵花籽[6]。以玉米蛋白作为原料，经不同的处理过程能得到抗氧化肽!降压肽!抗肿瘤肽等不同功能肽，朱艳华等证明玉米多肽具有保护小鼠肝脏线粒体氧化损伤及红细胞氧化损伤的功效[7]。

2.2 功能性多肽的生理功能

功能性多肽是一类具有重要生理功能的活性物质。具有传递生理信息．调节生理功能的作用，对于人体的神经、消化、生殖、生长、运动、代谢、循环等系统的正常生理活动的维持与调节非常重要。

2.2.1 抗氧化作用

抗氧化肽存在于动物肌肉中的肌肽，可在体外抑制被铁、血红蛋白、脂质氧化酶和单肽氧催化的脂质氧化作用。某些肽和蛋白水解物可起着重金属清道夫作用和过氧化氢分解促进剂的作用，因而可降低自氧化速率和减少脂肪过氧化氢含量。抗氧化活性肽添加于肉制品中可预防氧化性脂肪酸败，作为防腐剂在食品和动物饲料中有广阔的应用前景。

2.2.2 抗高血压活性

抗高血压肽主要是通过抑制血管紧张素-I转换酶，进而影响肾素-血管紧张素-醛固酮系统来实现对血压影响的。一般认为，抗高血压肽的C末端的Pro、Phe和Tyr或序列中含有的疏水性氨基酸是维持高活性所必需的。对二肽来说，N末端的芳香氨基酸与血管紧张素的结合是最有效的。已知的抗高血压肽大致有四种来源：来自乳蛋白的肽类；来自酸乳的肽类；来自鱼贝类（沙丁鱼、金枪鱼）的肽类；来自植物的肽类（玉米醇溶蛋白、无花果）等。

2.2.3 抗菌活性

抗菌肽常见于从动物、植物、微生物体内分离或免疫昆虫获得，多数是50个氨基酸以下的碱性或正离子肽，富含Lys和Arg。具有亲水性和亲脂性，亲水性使其溶于体液，亲脂性使其与细菌细胞膜结合，使敏感细菌的细胞膜下形成小孔，致使细胞泄露，导致生长受抑直至死亡。从乳链球菌中提取出来的乳链球菌素是目前唯一被允许使用于食品防腐且对人体安全的天然防腐剂。从乳铁蛋白中分离出来的抗菌肽具有拮抗产肠毒素大肠杆菌和李斯特杆菌的作用。抗菌肽在体内还不容易产生耐药性，因此有着广泛的应用前景。

2.2.4 降胆固醇作用

研究发现，大豆多肽具有降低血清胆固醇的作用，与大豆蛋白相比具有特殊的优点。对于胆固醇值正常的人，没有降低胆固醇的作用，而对于胆固醇值高的人具有降低胆固醇的作用；对于胆固醇值正常的人，食用高胆固醇含量的食品时，有防止血清胆固醇值升高的作用；使胆固醇中LDL、VLDL值降低，但不会使HDL值降低。大豆多肽的降胆固醇作用主要是通过刺激甲状腺激素分泌，促进胆固醇的胆汁酸化，使粪便排泄胆固醇增加，从而降低血液胆固醇。

2.3 功能性多肽的制备

2.3.1 食品蛋白酶解法

蛋白质多肽链内部存在着许多功能区，选择不同的蛋白酶进行水解，可得到不同的功能性片段，从而制备出具有各种生理功能的功能性多肽。

蛋白酶水解蛋白质时，作用部位因肽键种类而异，利用蛋白酶的底物专一性可以定向获得特殊结构的功能性多肽。例如刘健敏[8]等采用两种蛋白酶AS1398和Alcalase水解大豆分离蛋白制得水解度（DH）10%～24%的大豆多肽，采用AS1398水解的DH为12%的大豆多肽产品，抗氧化活性最高，，其相对分子质量分布在1000以上的组分较多；采用Alcalase水解的DH为14%的大豆多肽产品，ACE抑制活性最高，IC50为0.144mg/mL，其相对分子质量分布大多在200～600。

在国外酶解法主要是作为生物活性多肽分离提取的前处理步骤。Byun等将阿拉斯加青鳕鱼的皮肤蛋白酶解并从中分离出一种抗高血压肽，IC50为2.6µmol/L，序列为Gly-Pro-Leu。除了从蛋白质酶解物中发现并分离纯化出具有一定生理活性且功效显著的生物活性肽外，国外对蛋白酶解的研究热点还包括挖