乳中生物活性肽的生理活性作用

乳是多种分子组成的复杂混合物，其中的生物活性肽具有许多生物活性，并且这些生物活性赋予乳特殊的性质，从而满足婴儿生长发育的需要。自１９７９年，Ｂｒａｎｔｌ等首先从牛乳酪蛋白酶解产物中分离得到β－酪啡肽－７（β－

ｃａｓｏｍｏｒｐｈｉｎ－７）以来，人们对乳源生物活性肽进行了许多

研究，证明乳中的肽具有多种生物学活性，并分离得到了具有阿片样活性、免疫调节、抗凝血等活性的肽段。本文主要就乳中肽的生物活性作用及其作用原理做一简要综述。

１抗菌活性作用

乳铁蛋白（Ｌａｃｔｏｆｅｒｒｉｃｉｍ，Ｌｆ）是牛乳中研究最多的抗菌活性肽，由Ｓｏｒｅｎｓｏｎ（１９９３）首先从动物乳中发现。Ｍａｓｓｏｎ研究发现，Ｌｆ存在于哺乳动物的绝大多数生理性液体中，如乳汁、唾液、眼泪及抗炎症的活性嗜中性白血球等。

ＭａｍｏｒｕＴｏｍｉｔａ等人（１９９１）实验研究指出，可消化牛乳铁蛋

白的水解物为广谱高效的天然抗菌物质，尤其对肠道致病菌，如大肠杆菌、链球菌、霍乱弧菌、绿脓杆菌及病毒具有显著的抗菌作用。不仅抗革兰氏阴性菌，还抗革兰氏阳性菌，但其抗酵母和霉菌机理有待于进一步研究。其抗菌性能是难消化乳铁蛋白的８倍，抗Ｅ．Ｃｏｌｉ的最低有效剂量仅为２．５ｍｇ／ｍＬ，且不会因铁离子的存在而失活。此外，Ｌｆ还与免疫球蛋白、溶菌酶具有显著的协同作用。

Ｌｆ的抗菌机理目前还未有定论。有人认为，其抑菌作

用是通过剥夺微生物所必需的铁离子而实现的。但

ＭａｍｏｒｕＴｏｍｉｔａ等人实验指出，其活性成分只是乳铁蛋白

的一部分胃蛋白酶水解产物，而不是整个乳铁蛋白分子。非消化乳铁蛋白的抗菌活性在０．１ｍＭＦｅＳＯ４存在时完全消失，而在此情况下，可消化乳铁胃蛋白质的抗菌机理并非通过螯合铁离子或其它金属离子而实现。１９９２年，

ＷａｙｎｅＢｅｌｌａｍｙ等人以蛋白酶水解牛乳得到由１８个氨基

酸残基，通过二硫键联接的环形多肽。其活性远高于乳铁蛋白，同时证明Ｌｆ根本不含有结合铁离子的氨基酸存在，从而进一步否认了剥夺微生物铁离子的学说，有力地支持了ＭａｍｒｏｕＴｏｍｉｔａ等人的研究。随着对Ｌｆ的进一步研究，其结构和功能已基本明确。人的铁饱和Ｌｆ的３－２"（１"＝

１０－１０ｍ）的Ｘ光衍射分析表明，Ｌｆ分子为双叶分子，为无柄

银杏叶状结构，椭圆形叶的大小为５５"×３５"×３５"，２叶分别为１￣３３２个氨基酸残基和４４￣７０３个残基组成。每叶有１

个铁离子结构位点，两铁离子结合位点的距离约为４２"。铁离子结合位点具有强烈的阴离子性质，因此三价铁比二价铁与Ｌｆ的结合更加容易和紧密，其广泛而独特的功能特性为其商业化开辟了广阔的前景。

２免疫调节作用

免疫调节肽是人乳酪蛋白经胰蛋白酶、胰糜蛋白酶水解分离产物。其中已确定结构的六肽段有２个，其一是

Ｖａｌ－Ｇｌｕ－Ｐｒｏ－Ｉｌｅ－Ｐｒｏ－Ｔｙｒ，与人的β－酪蛋白５４￣５９片段相

对应；另一肽段为Ｐｒｏ－Ｇｌｙ－Ｐｒｏ－Ｉｌｅ－Ｐｒｏ－Ａｓｎ，与牛β－酪蛋白６３￣６８片段相对应。另已知结构的２个三肽为Ｇｌｙ－

Ｌｅｕ－Ｐｈｅ和Ｌｅｕ－Ｌｅｕ－Ｔｙｅ，Ｓｅａｌ等人研究发现，Ｖａｌ－Ｇｌｎ－Ｐｒｏ－Ｉｌｅ－Ｐｒｏ－Ｔｙｒ和Ｇｌｙ－Ｌｅｕ－Ｐｈｅ的２种肽浓度在０．１"ｍｏｌ／Ｌ时就能激活腹膜巨噬细胞对绵羊红细胞的吞噬作用，静

脉注射这２种活性肽可使小鼠免受肺炎菌的感染。Ｊｕｌｉｕｓ等（１９８８）发现绵羊初乳乳清中的一段富含脯氨酸（Ｐｒｏ）的多肽也有免疫调节作用，它能够促进Ｂ淋巴细胞的生长和分化，有些时候也能抑制免疫反应。

免疫调节肽的生理功能是多方面的，即可增强机体的免疫力，起免疫调节作用，又可刺激机体淋巴细胞的增殖和增强巨噬细胞的吞噬能力，提高机体对外界病原物质感染的抵抗力。后者不仅对于免疫系统未完全发育的初生及幼小哺乳动物的健康成长具有不可替代的作用，而且对于体弱、年老、免疫机能低下及免疫机能障碍的病人同样起到保护作用。因此，研究乳中的免疫刺激肽，对于开发保健食品具有重要意义。

３阿片活性作用

阿片活性肽是最先研究的一种活性肽，它具有类阿片受体配体活性。酶解牛酪蛋白的氯仿／甲烷提取物具有阿片肽活性，从中分离出２种该类肽，即：β－酪蛋白阿片样５、７

（Ｔｙｒ－Ｐｒｏ－Ｐｈｅ－Ｐｒｏ－Ｇｌｙ；Ｔｙｒ－Ｐｒｏ－Ｐｈｅ－Ｐｒｏ－Ｇｌｙ－Ｐｒｏ－Ｉｌｅ），其中

活性最强的是五肽，Ｔｙｒ－Ｐｒｏ－Ｐｈｅ－Ｐｒｏ－Ｇｌｙ（位于牛乳酪蛋白残基６０￣６４）。所有这些肽序中Ｔｙｒ－Ｘ－Ｐｈｅ或Ｔｙｒ－Ｘ－Ｘ－Ｐｈｅ或Ｔｙｒ是阿片样肽活性所必需的，此发现对于人们研究和合成麻醉类药物意义非凡。从β－酪蛋白的水解产物中进一步纯化出的六肽（Ｔｙｒ－Ｐｒｏ－Ｐｈｅ－Ｐｒｏ－Ｇｌｙ－Ｉｌｅ）和四肽（Ｔｙｒ－

Ｐｒｏ－Ｐｈｅ－Ｐｒｏ），在体外均具有阿片肽的活性，可以显著抑制

细胞腺苷酸环化酶活性，降低细胞内ｃＡＭＰ水平。除酪蛋

乳中生物活性肽的生理活性作用

王瑞龙，赵国琦，徐红蕊

（扬州大学动物科技学院，江苏扬州

２２５０００）

摘要：乳中生物活性肽具有许多的生理活性，文章主要介绍了乳中生物活性肽的种类及其功能的多样性，旨在提高人们对乳中生物活性肽的认识，并为乳中生物活性肽的开发和在功能食品中的潜在应用提供参考。关键词：乳；生物活性肽；免疫调节；抗血栓

文章编号：１００４－２３４２（２００６）０２－０００２－０２中图分类号：Ｓ８１１．６

文献标识码：Ａ

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白外，这些生物活性肽在肠道中可完整吸收进入血液循环，作为神经递质而发挥生理活性的作用。

阿片活性肽可作为激素和神经递质，与体内的受体相互作用而起到镇静止痛、诱导睡眠、抑制呼吸、心搏迟缓、调节情绪、体温及增强耐受性的功能，还可调节消化道的运动和肠上皮细胞对离子的转用以及其调节消化液的分泌。

４促进矿物质吸收作用

矿物质肽中研究最多最深入的是Ｍｅｌｌａｎｄｅｒ等人（１９４７），首次用胃蛋白酶和胰酶酶解酪蛋白得到酪蛋白磷酸肽（ＣＰＰｓ）。并证实在生理ｐＨ值下，ＣＰＰｓ的钙盐有很好的溶解性，而且无论是正常婴儿还是佝偻病患儿均对ＣＰＰｓ形式的钙比自然状态的钙具有更好的吸收性，即使在维生素Ｄ缺乏的情况下，ＣＰＰｓ仍能促进佝偻病患儿的骨钙化。Ｂｅｒｒｏｃａｌｓ等人用胰蛋白酶水解制得的ＣＰＰｓ，在不同的Ｃａ／Ｐ比值都可有效的抑制不溶性磷酸钙形成，且ＣＰＰｓ可显示此功效的最低浓度为１０ｍｇ／Ｌ。２０世纪８０年代后期至９０年代以后，多通过动物实验来研究ＣＰＰｓ对钙的吸收和利用。Ｍｙｋ－ｋａｎｅｎ表明，由凝胶柱制得的４部分ＣＰＰｓ均可显著促进正常鸡和佝偻病鸡对钙的吸收。Ｓｓｔｏ等人研究表明，ＣＰＰｓ可明显促进放射性标记钙在大鼠的股骨中沉积。Ｍａｕｂｏｉｓ等人发现，ＣＰＰｓ可充当许多矿物元素如Ｃａ２＋、Ｆｅ２＋、Ｍｎ２＋、Ｃｕ２＋、Ｓｅ２＋体内运输的载体，促进小肠对矿物质元素的吸收。最近研究还表明ＣＰＰｓ有助于动物对含植酸磷较多日粮中Ｚｎ２＋的吸收。

ＣＰＰｓ的作用机理目前还不清楚。研究表明ＣＰＰｓ与其功能的氨基酸序列为：Ｓｅｒ－Ｓｅｒ－Ｓｅｒ－Ｇｌｕ－Ｇｌｕ。现已证明大多数ＣＰＰｓ具有的Ｓｅｒ－Ｓｅｒ－Ｓｅｒ－Ｇｌｕ－Ｇｌｕ结构，对发挥其生理功能是必不可少的。Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ等认为，不同的ＣＰＰｓ结合Ｃａ２＋的能力差异很大，这种差异可能与距磷酸结合位点较远的氨基酸残基的极性有关。生物活性肽的吸收可按质子梯度进行主动传输，在膜的刷状缘中有其载体，吸收速率更快，同时短肽抗原性小，因而利用小肽合成体蛋白更有可能性优化蛋白日粮。ＣＰＰｓ分子内亲水和疏水氨基酸的排列顺序决定了以ＣＰＰｓ对钙具有强弱适度的结合，这样的结合决定了ＣＰＰｓ在钙的吸收和利用中的功能，现在多用晶体学理论来解释ＣＰＰｓ阻止磷酸钙沉淀的作用机理，即：磷酸钙在初始形式时为无定形，然后逐步转变成晶体形式，ＣＰＰｓ附着在其表面，从而阻止晶体长大。大量肠内溶解钙不断与ＣＰＰｓ接触、释放，从而使钙离子（Ｃａ２＋）在被“保护”状态下被带到肠黏膜，免受磷酸根作用而沉淀。从而阻止了磷酸钙沉淀晶体长大，促进了钙的吸收，ＣＰＰｓ对钙的结合常数数量级为１０－３Ｍ，为钙调蛋白的１／１００，如此弱的结合强度使大量的溶解钙向肠黏膜转运，保证了钙的吸收。

缺钙及由缺钙引起的疾病，如佝偻病、骨质疏松症是全球性的营养问题，在我国表现的尤为突出，对ＣＰＰｓ的深入研究无疑为解决这些问题带来了希望，同时也对以

ＣＰＰｓ的生产展示了广阔的前景。国外，如日本已有大量的ＣＰＰｓ商品面市，并已广泛应用于液体营养食品、冷饮、饮料和口香糖等产品中。而我国对ＣＰＰｓ应用仍处于起步阶段，还要做大量的工作。

５其它生物活性作用

５．１降血压肽

血管紧张素转换酶（ＡｎｇｉｏｔｅｎｓｉｎＩ－ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇｅｎｚｙｍｅ肽基二肽水解酶，ＥＣ３．４．１５．１）在肾－血管紧张素系统中对调节血压具有重要的生理功能。肾素作用于血管紧张素原，释放出的非活性的血管紧张素Ⅰ，通过ＡＣＥ的作用生成具有收缩血管平滑肌活性的血管紧张素Ⅱ，ＡＣＥ可以降解血管舒缓激肽和刺激肾上腺皮质中醛固酮的释放，从而引起血压升高。Ｍａｒｕｙａｍａ等从牛乳酪蛋白中成功地酶解获得了ＡＣＥ抑制肽，发现有４种肽，即：十二肽（Ｐｈｅ－Ｐｈｅ－Ｖａｌ－Ａｌａ－Ｐｒｏ－Ｐｈｅ－Ｐｒｏ－Ｇｌｕ－Ｖａｌ－Ｐｈｅ－Ｇｌｙ－Ｌｙｓ）、五肽（Ｐｈｅ－Ｐｈｅ－Ｖａｌ－Ａｌａ－Ｐｒｏ）、六肽（Ｔｈｒ－Ｔｈｒ－Ｍｅｔ－Ｐｒｏ－Ｌｅｕ－Ｔｒｐ）、七肽（Ａｌａ－Ｖａｌ－Ｐｒｏ－Ｔｙｒ－Ｐｒｏ－Ｇｌｎ－Ａｒｇ），其序列分别同牛乳ｓ１－酪蛋白的２３－３４、２３－２７、１９４－１９９和酪蛋白的１７７－１８３氨基酸序列相同。５．２抗血栓肽

血液凝固与牛乳凝固是２种重要的过程，人们注意到在这２过程中存在着许多相似的分子物质，牛乳κ－酪蛋白与人纤维蛋白原γ链具有结构同源性。后者体内具有双重作用，它既参与血小板的凝集，又参与纤维蛋白的形成。在血小板的形成过程中，血纤维蛋白原上存在二类结合位点：相对专一的γ链Ｃ末端序列（Ｈｉｓ－Ｈｉｓ－Ｌｅｕ－Ｇｌｙ－Ｇｌｙ－Ａｌａ－Ｌｙｓ－Ｇｌｎ－Ａｌａ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ－Ｖａｌ）和一类或二类四肽（Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ－Ｓｅｒ／Ｐｈｅ），这２类肽都抑制血小板的凝集及血纤维蛋白原结合到ＡＤＰ活化的血小板上。Ｊｏｌｌｅｓ发现来源于牛κ－酪蛋白１０６￣１１６残基的Ｃａｓｏｐｌａｔｅｌｉｎ（Ｍｅｔ－Ａｌａ－Ｉｌｅ－Ｐｒｏ－Ｐｒｏ－Ｌｙｓ－Ｌｙｓ－Ａｓｎ－Ｇｌｎ－Ａｓｐ－Ｌｙｓ）。

可抑制ＡＤＰ诱导的血小板凝集及其与纤维蛋白原结合的作用，即具有抑制血液凝固及抗血栓形成的作用，且比人乳中纤维蛋白原的γ链Ｃ末端的十二肽有更强的抑制活性。人乳铁蛋白中的四肽（Ｌｙｓ－Ａｒｇ－Ａｓｐ－Ｓｅｒ，３９－４２片段）也具有抑制ＡＤＰ诱导的血小板凝集作用，但其作用与蛋白质磷酸化无关，不涉及与ＧＰⅡｂ－Ⅲａ的直接结合。来源于牛κ－酪蛋白糖肽１１２￣１１６片段的Ｌｙｓ－Ａｓｐ－Ｇｌｎ－Ａｓｐ－Ｌｙｓ也具有抗血栓作用。

５．３食物活性肽

乳酪蛋白在胃肠道消化酶的作用下，可产生有食物活性的短肽，可调节胃肠活动、降低胃酸分泌、减慢胃肠蠕动速度，因此能促进食物的充分消化，增强生物体对食物的吸收。ＣａｓｏｘｉｎＣ（Ｔｙｒ－Ｉｌｅ－Ｐｒｏ－Ｉｌｅ－Ｇｌｎ－Ｔｙｒ－Ｖａｌ－Ｌｅｕ－Ｓｅｒ－Ａｒｇ）是由胰朊酶解牛κ－干酪素的提取物，可通过增加和减少

其含量来调节回肠收缩（与Ｃ３ａ同步作用）。当组胺释放

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