抗氧化肽的研究进展讲解

• 发酵法与酶解法相比，能将微生物产酶和酶水解 工艺同时进行，降低了成本，且微生物产生的端 肽酶对肽末端具修饰作用，使制得的肽不但没有 苦味，还具有发酵的天然芳香味。 • 刘明等用固态发酵法制备出大豆抗氧化肽，具有 较强的还原能力，能清除羟自由基，抑制邻苯三 酚自氧化，并对脂质过氧化有一定的抑制能力。
抗氧化肽的研究进展
目录
抗氧化肽的种类及其制备方法
抗氧化肽的作用机理
体外抗氧化性检测方法
抗氧化多肽的发展前景及存在的问题
• 自1956 年英国科学家Harman 提出自由基理论以 来，随着研究的深入，人们对自由基过量而导致 的机体衰老以及对多种疾病的诱导作用有了更深 的认识。而高活性的抗氧化剂的摄入是清除体内 过量自由基的一个有效方法。 • 目前生产量最大的是化学抗氧化剂，但因明显的 毒副作用，导致其使用受到限制。随着人们对食 品安全和抗氧化剂安全要求的提高,人们开始把目 光转向天然抗氧化剂。
• 与化学抗氧化剂相比，天然抗氧化剂的安全性要 远高于前者，因而越来越受到人们的重视。在对 天然抗氧化剂的研究中，抗氧化肽是目前的热门 方向之一。 • 食物蛋白质经蛋白酶温和水解后产生的肽，不仅 比蛋白质本身更容易被人体消化吸收,还可促进人 体对其他营养素如钙和铁的吸收，更重要的是， 有些肽类还具有抗氧化、免疫调节、降血压、降 血脂、抗菌等生理活性这些具有生理调节活性的 肽，称为生物活性肽。
• 脂质过氧化检测方法 • Fra Baidu bibliotek自由基的作用下。生物膜上的多不饱和脂肪酸 (PUFA)易发生脂质过氧化反应，其检测方法主要 有硫代巴比妥(TBA)法和硫酸氰铁法。
4、抗氧化多肽的发展前景及存在的问题
• 在功能性食品中的应用 • 食品在贮运过程中，很容易与空气中的氧发生氧 化反应，特别是油脂的酸败，食品色泽的改变， 维生素和不饱和物质的破坏，而导致食品营养价 值的下降和品质的劣化，食用这种食品可引起食 物中毒，长期食用可加速人体衰老。而抗氧化肽 能够阻止或延缓食品氧化，可以直接添加到食品 中,用于改善食品品质、延长食品的保质期。
2、抗氧化肽的作用机理
• OH 、O2- 1O2、H2O2 等都是生物体正常有氧代 谢过程中的产物。在正常状态下，体内自由基维 持在一定水平，处于动态平衡之中，并不表现出 对组织、细胞功能的损伤，相反还在杀菌、免疫 调节等方面具有而重要的意义。然而，随着年龄 的增长，或在某些病理状态下以及机体受到创伤 时，体内抗氧化酶活性下降，过多的自由基不能 被及时清除而堆积在细胞内，就会破坏细胞膜、 蛋白质、引起线粒体DNA 的氧化、损伤、导致氧 化应激等，从而引发疾病。
• 目前国外用来制备抗氧化肽的水解酶纯度高,酶活 性高，而国内商业酶纯度和活性都有待提高。从 已分离的抗氧化肽来看,国外酶解后的肽含量很高, 达50%以上,肽分子量却很小,基本上集中在几百道 尔顿,而国内肽含量比较低,肽分子量比较大,导致 抗氧化能力下降。 • 肽的氨基酸序列间同源性较差,增加了分离提取新 抗氧化肽的难度。此外,生产分子量较小的抗氧化 肽是必然趋势,但其对分析制备技术提出高要求。
酸碱水解法 蛋白降 解产生 抗氧化 肽的方 式
酶水解法
发酵法
酸碱水解法
酶水解法
• 酸碱水解制备活性肽会对 • 酶水解法是利用蛋白水解 氨基酸产生破坏作用，且 酶在一定条件下催化水解 水解产物分子组成差异大， 蛋白质，降解成不同链长 生产费用高，因此该法已 的小分子多肽，与酸碱水 逐步被淘汰。 解反应相比，酶水解法具 有条件温和、易于控制、 专一性较强、副产物少等 优点，因此酶解法应用最 多。
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• 随着生活水平的提高，人们已逐渐将食品消费的 注意力转向保健和延年益寿等方面上。而抗氧化 肽具有消除自由基、抑制或减缓氧化反应的特点， 可用于改善食品品质、延长食品的保质期，在生 物体内它可减轻自由基对机体的损伤等，故抗氧 化肽的应用前景非常广阔。
• 我国抗氧化活性肽的应用仍处于初级开发应用阶 段,对其研究还仅仅停留在实验室的生产和提取阶 段。抗氧化能力的测定方法很多,但是能让学者们 通用的方法很少,使得各自实验相对缺乏可比性。
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• H2o2：诱导的红细胞氧化溶血实验 • 韩立强等研究肌肽的抗氧化特性，从绵羊颈静脉 中采血制备红细胞，取红细胞悬液，加入不同浓 度的肌肽及过氧化氢，以过氧化氢和红细胞为对 照组，于415 nm处测定吸光度，以对照组为100 ％溶血，计算抑制率。
• 清除02-能力测定 • 超氧阴离子自由基是生命活动代谢过程中产生的 一种重要的自由基，具有很强的氧化能力。测定 中采用硝基四氮唑盐(NBT)还原法，还可采用邻 苯三酚自氧化法。
• 谷胱甘肽主要是通过其巯基氧化- 还原态的转换， 作为可逆的供氢体，在细胞内的水相中起到抗氧 化保护作用。另外，谷胱甘肽还可以复活被活性 氧损伤的巯基酶和参与体内氧化还原过程，能与 过氧化物和自由基结合，抑制活性氧对巯基造成 损伤，保护细胞膜中含巯基的蛋白质，并阻止自 由基引起器官损伤和各种疾病。
在化妆品和医药工业中的应用
• 随着现代化的发展，生存环境的恶化已经威胁到 人们的健康。手机、电脑、微波炉等释放出的电 滋波，吸烟过程中产生的焦油和烟气，汽车的尾 气，烧烤食品等都可产生大量的自由基，即环境 中的辐射、高温、光解和化学物质等可诱导共价 键的断裂而产生大量的自由基。这些过剩的自由 基会引发很多疾病，导致人体皮肤和器官的衰老。 而抗氧化肽具有抑制紫外线引起的线粒体损伤和 清除身内过剩自由基的功能，可将其用于化妆品 和医药的工业生产中，起到预防和治疗自由基诱 发的各种疾病，延缓人体衰老的作用。
3、体外抗氧化性检测方法
抗氧化肽清除羟自由基(· oH)的测定
H2o2：诱导的红细胞氧化溶血实验 体外抗 氧化性 检测方 法
清除02-能力测定
清除1，1一二苯基苦基苯肼(DPPH) 自由基的能力
脂质过氧化检测方法
• 抗氧化肽清除羟自由基(· oH)的测定 • 脱氧核糖一铁体系法，用分光光度计在波长532 nm处测吸光度。此外还有二甲基亚砜法、化学发 光法和电子自旋共振法(ESR)，其中在ESR法 中，· OH可与5，5一二甲基一1一吡咯啉(DM— PO)生成加合物(DMPO— OH)，该加合物可以通 过ESR分光计检测。抗氧化物能够与DMPO争 夺· OH，减弱DMPO—· OH信号强度，从而反映 出抗氧化肽的活性。
• 天然抗氧化肽是指生 物体内天然存在的抗 氧化性肽，主要有肌 肽和谷胱甘肽。肌肽 是典型的抗氧化活性 小肽，其抗氧化作用 主要表现在能清除自 由基、抑制脂质过氧 化反应以及提高机体 其他系统的抗氧化能 力。
• 谷胱甘肽(Glutathione，GSH)在谷胱甘肽还原酶 的作用下分解体内的脂质过氧化物，阻断活性氧 自由基对机体进一步损伤，是生物体内重要的活 性氧自由基清除剂。 • 人工合成抗氧化肽的途径主要有化学合成和酶法 合成。化学合成是以氨基酸或小肽为原料，用固 相液相合成法定向合成多肽。酶法合成主要是以 氨基酸和小肽为底物，在合成酶的催化作用下， 合成目的抗氧化肽。
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• 大量研究表明，抗氧化肽具有清除体内自由基的 功能，能减轻自由基对机体的损伤，是一种理想 的天然抗氧化剂，也称为自由基清除剂。 • 抗氧化肽对紫外线引起的线粒体的损伤和自由基 诱导的脂质过氧化具有明显的保护作用此外，抗 氧化肽的作用机理还包括给抗氧化酶提供氢、螯 合金属离子等。
• 由于多肽的氨基酸构成和排列顺序不同，其抗氧 化作用机理可能存在一定的差异。目前，国内外 对肌肽和谷胱甘肽的抗氧化机理研究较为明确。 • 肌肽主要表现在其侧链上的组氨基酸残基可做为 氢的受体，起到清除自由基的作用。肌肽分子中 的咪唑基具有螯和金属离子作用，能有效的阻止 金属离子的催化作用。
• 抗氧化性是近年来国内外科学工作者对多 肽生物活性研究中的一个新的研究课题， 来源于食物蛋白的抗氧化肽，不但具有良 好的抗氧化活性，且安全性极高, 因而在 保健食品以及生物医药领域的应用前景十 分广阔。
1、抗氧化肽的种类及其制备方法
天然抗氧化肽
抗 氧 化 肽
人工合成抗氧化肽
蛋白降解产生抗氧化肽
• 虽然越来越多的研究证实，肽对自由基有清除作 用，但迄今关于抗氧化肽的抗氧化机理未有突破 性的结论，抗氧化肽的保守序列还未被揭晓，抗 氧化位点的影响因素和详细的作用机理还没被掌 握。探讨抗氧化机理，不但是解释构效关系的理 论基础，而且对目标性更强的提取或合成抗氧化 肽有着重要的意义。随着对多肽结构的不断阐明， 功能关系的深入研究以及肽合成方法的发展等， 多肽的理论研究与实践应用都将迎来更大的光明 前景。
• 清除1，1一二苯基苦基苯肼(DPPH)自由基的能力 • 1，1一二苯基苦基苯肼自由基是一种很稳定的以 氮为中心的自由基，通过检测生物试剂对DPPH 自由基的清除能力就可反映出其抗氧化能力的强 弱。DPPH自由基有个单电子，在330 nm和 525nm处具有强吸收性，其乙醇水溶液呈深紫色， 也可以用电子自旋共振(ESP)法来检测，其原理 与清除羟自由基的原理相同。