生物活性肽
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生物活性肽
百科名片
生物活性肽是蛋白质中25个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,是源于蛋白质的多功能化合物。
活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高,是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。
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概述
特性
作用
食品中的应用
1. 殊营养品
2. 保健食品
3. 乳品
4. 糕点
5. 糖类
6. 其他
重要活性肽研究简介
1. 乳肽
2. 大豆肽
3. 高F值寡肽
4. 谷胱甘肽(GSH)
活性肽的分类
生产方法
原料选择原则
中国活性肽研究进展
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概述
现代营养学研究发现:人类摄食蛋白质经消化道的酶作用后,大多是以低肽形式消化吸收的,以游离氨基酸形式吸收的比例很小。
进一步的试验又揭示了肽比游离氨基酸消化更快、吸收更多,表明肽的生物效价和营养价值比游离氨基酸更高。
这也正是活性肽的无穷魅力所在。
生物活性肽是蛋白质中25个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,是源于蛋白质的多功能化合物。
活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高,是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。
生物活性肽
20世纪末,科学家在破解基因的秘密的同时,也对存在于生物体内的另一类奇妙物质的研究发生极大的兴趣。
这类物质就是生物活性肽,或称功能肽,由氨基酸组成,是一种小分子的蛋白质,比如胰岛素,就是一种多肽,再如在日本应用广泛的促进钙吸收的CCP,在欧美风靡一时的促进生长的HGH……。
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特性
1、它有良好的吸收性,它的吸收效率比氨基酸和蛋白质都高。
2、它有独特的生理调节功能,胰岛素调节血糖就是一个例子。
3、肽的活性很高,往往很小的量就能起到很大的作用。
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作用
人体肽物质来源于蛋白质营养,主要是两个方面,一是食物在消化过程中蛋白质产生肽,被身体吸收;二是体内细胞利用蛋白质的降解物氨基酸直接合成。
如果由于营养、消化、疾病等原因,体内肽物质的缺乏,将会使人体的健康受到影响,例如:免疫能力降低、消化不良、代谢异常、生长发育障碍等等。
进而使健康人产生疾病,使病人难以康复。
科学家已在人体中发现了100多种生物活性肽,这些肽具有传递生理信息,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非常重要,所有疾病的发生、发展、治疗、康复都与肽有关系。
因此,科学家建议,针对身体需求,在满足了人体的基本营养摄入后,适当补充肽营养,对于健康和疾病康复是大有好处的。
生物活性肽
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食品中的应用
殊营养品
胶原蛋白肽粉:添加胶原蛋白肽及其他功能成份。
通过口服方式,解决美容、抗衰老问题。
骨胶原钙片:添加骨胶原蛋白肽、钙及其他功能成份。
强化钙吸收与利用。
保健食品
白蛋白多肽胶囊、降脂肽软胶囊、青春肽软胶囊、睡眠肽泡腾片……
乳品
乳奶粉:在牛奶中添加母乳中的成份和功能成份。
将1000D的酪蛋白降解为800D的小分子肽可根据不同年龄的营养需求配方(出生~6个月、6个月~1岁)。
降脂奶粉:添加大豆肽及其他功能成份。
补钙奶粉:添加钙和促钙吸收功能成份(CPP)。
降压奶粉:添加玉米肽等功能成份。
老人奶粉:根据老人身体特点,添加相应营养素和功能成份。
调整消化奶粉:添加调整肠道菌群和促进消化的功能成份。
病康复奶粉:根据各种不同病症,设计不同配方。
例如:手术后、产后、放化疗后等,成为探视病人的礼品。
糕点
健康月饼:添加大豆肽和其他功能因子,消除脂肪、糖过量摄入对人体的
影响,既可享受美味,又不伤害身体。
补钙饼干:添加钙的CPP。
促消化饼干:添加白蛋白多肽和其他营养成份。
运动饼干:添加大豆多肽、白蛋白多肽和其他营养成份,用于运动疲劳恢
复和学生郊游、旅游等。
疾病康复饼干:针对不同疾病病人选择不同的配方,亦可开发探视病人的礼品。
糖类
(开发不同人群使用的糖果和小包装糖,如红糖、白砂糖)
小包装糖(白糖或红糖):孕妇、儿童、老人、病人(补血、补钙、益智、防衰、美容等),将各种功能活性肽用微囊包裹后作小量添加,同时对糖做无害化处理,消除过量食糖对人体的危害。
e之伴:抗辐射的含片(或口香糖),白领和使用电脑者的时尚糖果。
健康巧克力:各种不同健康作用的巧克力。
其他
酒类
护肝酒、促进酒精代谢的酒、提高免疫的酒、抗风湿痛风的酒以及其他营养酒(其中的添加剂根据不同的功能需求分别配方)。
肉制品(开发健康肉制品)
系列火腿肠:降脂、降压、补钙、健脑、补血等。
健康快餐食品
长期食用快餐食品对健康有害,利用肽的健康功能,加上其他营养成份,开发利于健康的快餐食品。
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重要活性肽研究简介
生物活性肽
乳肽
早在20世纪50年代,该公司即以乳酪蛋白酶解制取了第一代的酪蛋白肽和氨基酸混合物,含5~8个氨基酸组成的肽和70%以上的游离氨基酸,用于低抗原性防过敏牛奶粉,在市场上行销40多年;60~70年代,开发出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物,含10~12个氨基酸组成的肽和40%~60%的游离氨基酸。
以上两代产品的游离氨基酸含量过高,影响了产品的风味和生物效价;90年代,推
出了低度水解乳清蛋白肽混合物,含10~15个氨基酸组成的肽和20%以下的游离氨基酸,产品风味明显改善,生物效价提高。
1992年,Haque.Z.U和Mozffar.Z研究了胰蛋白酶、凝乳蛋白酶等酶的固定化反应器制取乳肽的工艺,可以通过调节流速来控制反应程度,并通过重复使用酶来降低成本。
1989年,Maubois.J.D.和Ieonil.j.研究了带超滤膜的酶反应器,在反应器内加入钙和磷酸根离子,用于制备酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白多肽。
我国对乳肽的研究不多,主要是进行蛋白酶的筛选和酶解工艺的优化,如1991年,肖安乐等人筛选出胰蛋白酶的胰酶是水解变性乳清蛋白质的最佳酶种;1994年,王凤翼等人对胰蛋白酶控制水解α-酪蛋白的最佳条件进行了优选;张和平等人采用胰蛋白酶水解热敏性乳清蛋白,获得热稳定好、易溶解的多肽,并以此开发出稳定性良好的乳清饮料;1995年,于江虹也从牛乳酪蛋白中分离提纯获得酪蛋白磷酸肽,证实了其在小肠中可与钙、铁等矿物质形成可溶性络合物,促进人体对钙、铁的吸收;广州市轻工研究所生产的酪蛋白磷酸肽CPP含量达85%以上,易溶于水,加工性能稳定,已在我国市场上推出。
最近,我国生物工作者开发了采用微生物发酵控制、蛋白转化率高的乳肽产品,其中氨态氮占20%左右、肽态氮占80%左右,产品无不良气味,已获专利;湖北工学院吴思方等人进行了固定化胰蛋白酶生产酪蛋白磷酸肽的研究,CPP得率为21.3%,产品中CPP总含量为15%,此工艺中酶可重复多次使用,既降低了成本,又有利于产品分离和生产自动化。
大豆肽
大豆肽是大豆蛋白质经酸法或酶法水解后分离、精制而得到的多肽混合物,以3~6个氨基酸组成的小分子肽为主,还含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分,分子质量在1000μ以下。
大豆肽的蛋白质含量为85%左右,其氨基酸组成与大豆蛋白质相同,必需氨基酸的平衡良好,含量丰富。
大豆肽与大豆蛋白相比,具有消化吸收率高、提供能量迅速、降低胆固醇、降血压和促进脂肪代
谢的生理功能以及无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水、流动性好等良好的加工性能,是优良的保健食品素材。
大豆肽的生产有酸法水解和酶法水解。
酸法因水解程度不易控制、生产条件苛刻、氨基酸受到损害而很少采用;酶法水解易控制、条件温和、不损害氨基酸而大多被采用。
酶的选择至关重要。
通常选用胰蛋白酶、胃蛋白酶等动物蛋白酶,也可选用木瓜和菠萝等植物蛋白酶。
但应用较广的主要是放线菌166、枯草芽孢杆菌1389、栖土曲霉3942、黑曲霉3350和地衣型芽杆菌2709等微生物蛋白酶。
20世纪70年代初,美国首先研制出大豆肽,D.S公司建成了年产5000吨食用大豆肽装置;日本于80年代开始研制大豆肽,不二制油公司首先采用酶法规模化生产出3种大豆肽,雪印和森永等乳业公司应用大豆肽生产食品。
我国近几年也开展了大豆肽的生产和应用研究。
江西省科学院高科技中心李雄辉等人采用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大豆肽,使大豆肽生成率为62.9%,肽态氮含量大于85%,游离氨基酸含量小于8%,平均肽键长度5~8,分子质量2000μ左右。
双酶水解工艺既缩短了酶解时间、提高了蛋白质水解度,又减轻了产品苦味。
华南理工大学黄惠华等人用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解试验,测得木瓜蛋白酶的动力学常数。
另外,无锡轻工大学的葛文光对大豆肽的生理功能及作用效果进行了研究;郭敏亮采用豆粕生产出大豆肽饮料等。
根据大豆肽的理化特性,可用大豆肽为基本素材,开发肠胃功能不良者和消化道手术病人康复的肠道营养食品的流态食品、降胆固醇、降血压、预防心血管疾病的保健食品,增强肌肉和消除疲劳的运动员食品、婴幼儿及老年人保健食品、促进脂肪代谢的减肥食品、酸性蛋白饮料和用作促进微生物生长、代谢的发酵促进剂等。
高F值寡肽
高F值寡肽即是由动、植物蛋白酶解后制得的具有高支链、低芳香族氨基酸组成的寡肽,以低苯丙氨酸寡肽为代表,具有独特的生理功能。
F值是指支链氨基酸(BCAA)与芳香族氨基酸(AAA)的摩尔比值。
1976年,Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和链霉蛋白酶从鱼蛋白和大豆分离蛋白酶解中制得含低苯丙氨酸的寡肽混合物,产率分别为69.3%和60.9%,苯丙氨酸含量分别为0.05%和0.23%。
1982年,Nakhost等人用α-胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A酶解大豆蛋白,也制得相似的产物。
1986年,Soichi等人进行了多种酶分别酶解乳清蛋白制取低苯丙氨酸寡肽的多种工艺、方法试验,结果以胃蛋白酶-链霉蛋白酶两步水解法为佳,产品得率为81.0%、苯丙氨酸含量为0.30%。
1991年,Shinya等人用嗜碱蛋白酶和肌动蛋白酶水解玉米醇溶蛋白,制取了无苦味高F值寡肽,产率为56.0%,F值20.00,AAA含量为1.86%。