酪蛋白源生物活性肽_酪蛋白巨肽研究进展

Ｎｏ．２．２００８Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｃａｓｅｉｎｏｍａｃｒｏｐｅｐｔｉｄｅ（ＣＭＰ）———ａｐｅｐｔｉｄｅｗｉｔｈｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｃｏｍｅｓｆｒｏｍｃａｓｅｉｎＣＯＮＧＴａｏ１，ＺＨＡＯＬｉｎ２（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｏｏｄＨｙｇｉｅｎｉｃｓ，ＴｈｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃｉｎｅＳｃｉｅｎｃｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００５０；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＮｕｔｒｉｔｉｏｎ，ＴｈｅＧｅｎｅｒａｌＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＰ．Ｌ．Ａ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８５３）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｓｉｄｅｓｔｈｅｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌｒｏｌｅｓ，ｃａｓｅｉｎｈａｓｍａｎｙｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓｔｈｒｏｕｇｈｅｎｚｙｍｅｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ．Ｃａｓｅｉｎｏｍａｃｒｏｐｅｐｔｉｄｅ（ＣＭＰ），ｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍκ－ｃａｓｅｉｎａｎｄｗｈｅｙ，ｉｓａｐｅｐｔｉｄｅｗｉｔｈｍａｎｙｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣＭＰｍａｋｅｕｓｎｏｔｏｎｌｙｇｅｔａｖａｌｕａｂｌｅｐｅｐｔｉｄｅ，ｂｕｔａｌｓｏａｖｏｉｄｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．ＴｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＣＭＰｗｅｒｅｍａｉｎｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｏａｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｓｏｍｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｉｔｓｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｓｅｉｎｏｍａｃｒｏｐｅｐｔｉｄｅ（ＣＭＰ）；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｙ；ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓ牛乳中含有丰富的蛋白质，包括酪蛋白、乳清蛋白、乳白蛋白、乳球蛋白、乳铁蛋白和一些具有重要生理功能的酶类，其中酪蛋白约占８０％，是牛乳蛋白的主体。

酪蛋白是一个含磷蛋白质，其丝氨酸羟基与磷酸根之间形成一个酯键，有αｓ－、β－、κ－、γ－４种构型。

酪蛋白中含有人体必需的８种氨基酸，是一种全价蛋白质（ＰＥＲ值为２．５），能够为生物体的生长发育提供较全面的蛋白质营养，尤其对新生儿是最具营养价值的蛋白质来源。

２０世纪８０年代以来，国外学者相继发现酪蛋白在消化道中经蛋白酶水解后，能分离得到许多具有生物功能的活性肽，它们除了营养作用外，还具有重要的生理功能，按照其功能可分为类阿片肽、降血压肽、抗血栓肽、免疫促进肽、促进矿物离子吸收肽、抗菌肽等。

随着各种不同功能的乳源性生物活性肽的发现，对乳蛋白质的研究已成为生理学和营养学的研究热点。

酪蛋白巨肽是在乳酪制备过程中从κ－酪蛋白和收稿日期：２００７－０７－０２作者简介：丛涛（１９７１—），女，山东招远人，硕士研究生，副主任技师，研究方向为营养与食品卫生学。

酪蛋白源生物活性肽———酪蛋白巨肽研究进展丛涛１，赵霖２（１．解放军军事医学科学院营养与食品卫生研究所，天津３０００５０；２．解放军总医院营养科，北京１００８５３）摘要：酪蛋白除营养功能外，经蛋白酶水解后还能产生许多具有生物学功能的活性肽。

酪蛋白巨肽（Ｃａｓｅｉｎｏｍａｃｒｏｐｅｐｔｉｄｅ，ＣＭＰ）是从κ－酪蛋白和乳清蛋白中提取的具有多种生物活性的巨肽，对它进行研究和开发，不仅能得到营养和生理功能兼具的活性肽，还能够避免其过度排放造成的环境污染。

综述ＣＭＰ的生物特性和研究进展，旨在为国内乳源性生物活性肽的开发利用提供资料。

关键词：酪蛋白巨肽；生物活性；研究进展中图分类号：ＴＳ２０１．４文献标志码：Ｂ文章编号：１００５－９９８９（２００８）０２－０１６８－０４Ｎｏ．２．２００８乳清蛋白中提取的具有多种生物活性的巨肽，是食品工业生产中的副产品。

对它进行研究和开发，不仅能得到营养和生理功能兼备的活性肽，还能够避免其过度排放造成的环境污染［１］。

本文就ＣＭＰ的生物特性和研究进展进行综述，旨在为国内乳源性生物活性肽的开发利用提供资料。

１ＣＭＰ的化学结构及性质酪蛋白巨肽存在于哺乳动物母乳的κ－酪蛋白中。

在凝乳酶水解过程中，κ－酪蛋白在苯丙氨酸１０５－甲硫氨酸１０６间的肽键断裂，分解为两部分，一个是氮端的疏水部分即副酪蛋白，在钙离子存在下与其他酪蛋白成分一起沉淀；另一个是含６４个氨基酸残基的亲水片段（ｆ１０６￣１６９），即ＣＭＰ，它与乳清蛋白一起保留在溶液中。

ＣＭＰ中有３０％￣５０％为糖基化形式的酪蛋白糖多肽（Ｇｌｙｃｏｍａｃｒｏｐ－ｅｐｔｉｄｅ，ＧＭＰ），其糖基有３种形式，即唾液酸、半乳糖和Ｎ－乙酰氨基半乳糖［２］。

ＣＭＰ的分子量约为７ｋｕ，是一组具有同样的直链结构，但糖基化和磷酸化程度不同的肽类，由于其广泛的转译后修饰，所以存在多种形式。

ＣＭＰ有Ａ和Ｂ两种遗传变异体，两者可以相互转换，因此ＣＭＰ可分为两组肽：ＣＭＰ－Ａ和ＣＭＰ－Ｂ。

大多数ＣＭＰ以磷酸化形式存在，每个分子含有１￣３个磷酸基团，单磷酸、双磷酸和三磷酸形式所占的比例分别约为７８％、２０％和２％。

ＣＭＰ等电点为ｐＨ１￣２，在ｐＨ１￣１０范围内均为可溶。

与乳清蛋白相比，它的热稳定性更高，在８０￣９５℃加热处理１５ｍｉｎ后可１００％溶解。

ＣＭＰ的氨基酸序列如下：Ｍｅｔ－Ａｌａ－Ｉｌｅ－Ｐｒｏ－Ｐｒｏ－Ｌｙｓ－Ｌｙｓ－Ａｓｎ－Ｇｌｎ－Ａｓｐ－Ｌｙｓ－Ｔｈｒ－Ｇｌｕ－Ｉｌｅ－Ｐｒｏ－Ｔｈｒ－Ｉｌｅ－Ａｓｎ－Ｔｈｒ－Ｉｌｅ－Ａｌａ－Ｓｅｒ－Ｇｌｙ－Ｇｌｕ－Ｐｒｏ－Ｔｈｒ－Ｓｅｒ－Ｔｈｒ－Ｐｒｏ－Ｔｈｒ－Ｉｌｅ－Ｇｌｕ－Ａｌａ－Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ｓｅｒ－Ｔｈｒ－Ｖａｌ－Ａｌａ－Ｔｈｒ－Ｌｅｕ－Ｇｌｕ－Ａｌａ－Ｓｅｒ－Ｐｒｏ－Ｇｌｕ－Ｖａｌ－Ｉｌｅ－Ｇｌｕ－Ｓｅｒ－Ｐｒｏ－Ｐｒｏ－Ｇｌｕ－Ｉｌｅ－Ａｓｎ－Ｔｈｒ－Ｖａｌ－Ｇｌｎ－Ｖａｌ－Ｔｈｒ－Ｓｅｒ－Ｔｈｒ－Ａｌａ－Ｖａｌ－ＯＨ。

其结构特点是富含支链氨基酸，不含芳香簇氨基酸，没有二级结构，其在波长２８０ｎｍ处无吸收峰，很难用考马斯亮蓝染色法检测，只在２０５￣２１７ｎｍ处有吸收峰。

２主要生物学活性ＣＭＰ是一种多功能肽，其不同的序列片段支持不同的生物学功能。

它们主要依靠与细胞成分间的相互作用发挥其功能，这与其糖基化程度和结构密切相关。

ＣＭＰ的生物活性主要有以下几个方面：２．１抗微生物活性ＣＭＰ具有对抗毒素、病毒以及细菌的活性，这主要是其结构中的碳水化合物片段的作用，因为许多病原体和肠毒素都是通过识别靶细胞膜上的碳水化合物受体而黏附于细胞壁上［１］。

糖基化ＣＭＰ能够抑制霍乱毒素与细胞壁上的低聚糖受体结合；ＣＭＰ可以抑制真菌和大肠杆菌等的增殖，并能够保护细胞不受流感病毒感染，因此可作为杀菌剂治疗感染［２］。

ＣＭＰ对变形链球菌、牙龈卟啉单胞菌及大肠杆菌等的抑菌作用是无糖基化单磷酸化的ＣＭＰ（即ｋａｐｐａｃｉｎ）所特有的，这是由内源性蛋白酶谷氨酸－Ｃ消化产生的抗菌序列Ｓｅｒ（Ｐ）１４９κ－酪蛋白－Ａｆ（１３８￣１５８）所发挥的作用［３］。

它与阳离子抗菌肽的序列结构不同，而显示出新的阴离子抗菌肽的特性，磷酸化形式对其发挥抗菌作用至关重要。

ＣＭＰ还能够阻止生龋齿的细菌黏附于口腔龋洞中从而发挥抗龋作用，它不仅抑制口腔微生物（如茸毛链球菌、变形链球菌）的黏附，同时增加放线菌的数量，从而改变口腔齿菌斑微生物的结构，保护牙釉质，防止腐烂。

多种不同结构的ＣＭＰ糖基化合物都能够不同程度地预防细菌黏附。

这使ＣＭＰ非常适合作为口腔卫生学产品如口香糖、牙膏和潄口水等的功能成分。

２．２免疫调节作用ＣＭＰ具有免疫调节作用，可作为机体的免疫调节剂。

它通过诱导脾淋巴细胞增殖而抑制有丝分裂。

其免疫调节作用既依赖于多肽部分，也是由于唾液酸的存在。

ＣＭＰ可与小鼠单核或巨噬细胞通过多价配位体（例如糖链及其他阴离子基团如磷酸丝氨酸残基）结合，诱导产生白细胞介素－１（ＩＬ－１）受体拮抗剂，从而抑制脂多糖介导的脾淋巴细胞增殖。

此外，糖基化ＣＭＰ可与小鼠ＣＤ４＋淋巴细胞结合，抑制由植物血球凝集素诱导的白细胞介素－２（ＩＬ－２）受体的表达及炎性反应。

对于脂多糖介导的增殖，具有两个Ｎ－乙酰神经氯酸（ＮＡＮＡ）残基的ＣＭＰ调节活性最高。

上述两种抑制作用在唾液酸苷酶或胰凝乳蛋白酶的消化作用下都会减弱［４］。

有研究显示，膳食中的ＣＭＰ对ＩｇＧ抗体的产生有显著抑制作用，有助于降低新生儿对环境抗原的免疫反应，因此ＣＭＰ适用于制备免疫抑制性食物［５］。

另外，人乳ＣＭＰ不仅可抑制淋巴细胞增殖和免疫球蛋白产生，还能够诱导一些淋巴细胞的凋亡。

２．３肠道调节功能ＣＭＰ具有支持肠道有益微生物的作用，在很低浓度时就能够促进双歧杆菌的生长并抑制大肠杆菌，显著降低沙门氏菌的数量，可作为益生原或新生儿配方食品的添加剂而起到类似母乳的作用，有效防止婴幼儿腹泻。

这种性质主要是由ＮＡＮＡ残基发挥的作用［６］。

对于ＣＭＰ刺激乳酸菌生长的作用，目前还存在１６９Ｎｏ．２．２００８争议。

有报道认为胰蛋白酶消化后的ＣＭＰ分解为大小不等的肽段，都具有刺激乳酸菌生长的活性，并存在剂量效应关系［７］。

同等条件下，ＣＭＰ活性肽片段的作用强度显著高于完整的ＣＭＰ。

但也有研究显示，分别添加ＣＭＰ和α￣乳球蛋白的膳食配方能刺激肠道双歧杆菌的生长，但前者不能刺激乳酸菌的生长［８］。

ＣＭＰ是重要的肠道功能调节剂，它能够抑制胃酸分泌和胃泌素释放，减缓胃蠕动，缓解胃痉挛。

此作用可能是由胃黏膜形成的肽激素介导的，能增加乳蛋白的消化效率。

糖基化ＣＭＰ能刺激缩胆囊素（ＣＣＫ）的释放，主要是因其含ＮＡＮＡ［１］。

ＣＣＫ是一种产生饱腹感的激素，可控制食物在十二指肠的消化。

减少胃肠分泌物可降低幼年动物体内蛋白质的水解，从而保护来自奶中的免疫球蛋白、乳酸铁蛋白和溶菌酶，使其顺利到达肠道并发挥作用。

在消化过程中，ＣＣＫ的生理调节作用是控制胰酶的释放及通过减缓小肠收缩调控整个消化过程。

有证据表明，ＣＭＰ是通过引发肠道受体激活物而发挥作用。

在麻醉后的大鼠体内发现，ＣＭＰ是通过引起ＣＣＫ的释放和激活迷走－迷走胆碱能反射环而特异性地刺激胰腺分泌［９］。

国外一种由壳聚糖和ＣＭＰ组成的控制食欲的配方已获得专利［１０］。

然而对成人的短期研究显示，其对食物摄入或饱腹感的主观指标没有明显作用［１１］。

另有研究发现，在饲料配方中添加ＣＭＰ的幼猴，食物摄入量明显增加［１２］，这与上述ＣＭＰ抑制食欲的实验结果相矛盾，因此还需要通过更深入的实验研究来证实其作用效果。

２．４与心血管系统相关的生物活性ＣＭＰ可以抑制由胶原蛋白和凝血酶引发的血小板凝集。

牛乳中的凝块被认为是由于κ－酪蛋白和凝乳酶之间的相互作用产生的；而血液中的凝块则被认为是纤维蛋白原和凝血酶之间的相互作用产生的。