海洋生物活性物质

近年来，多肽的分离纯化、结构分析。 化学合成、生物、放射免疫测定、免疫 细胞化学以及遗传工程等新记述的应用， 新的活性肽不断发现，对活性肽功能认 识不断增长，促使这一领域迅速发展。
目前，除了从天然蛋白质获得多种活性 肽之外，借助生物工程记述的研究开发 倍受重视，如利用蛋白酶作用于蛋白质 形成一种低分子量的活性肽。 已知的活性肽包括促钙吸收肽、降血压 肽、降血脂肽、免疫调节肽、抗肿瘤活 性肽等，本节就海产生物中活性肽作一 简单概述。
高血压的发病机制及降血压肽的作用机理
活性肽通常是由体内蛋白酶在温和条件 下水解蛋白质而获得的，食用安全性高。 降血压作用主要是通过抑制血管紧张素 转化酶（Angtotensin Corverting Enzyne， ACE）的活性来实现的。海洋生物中的这 类活性肽最大的优点是对正常血压的人 无降压作用。
2、鲎素
鲎素的抗菌活性
鲎的作用
抗菌作用 抗凝血作用 抗病毒作用
第四节 n-3多不饱和脂肪酸
多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid,PUFA）：一般指具有两个以上双键的脂 肪酸。 分子中从末端甲基数起，双键始于第6个碳原 子的称为n-6多不饱和脂肪酸，而双键在甲基 端第3个碳原子的称为n-3多不饱和脂肪酸。
人体多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多肽， 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，体内多肽 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。
第一篇 水产食品原料学
第二章 海洋生物活性物质
水产品的营养特点 蛋白质含量高，氨基酸平衡，属于优质 蛋白； 不饱和脂肪酸含量高，富含n-3PUFA； 矿物质丰富，如Zn，Se，Cu，Fe； 脂溶性VitA及前体物质、水溶性VitA含量 高； 膳食纤维含量丰富，特别是海藻。
水产活性物质
多肽类 如降血压肽 氨基酸类 如牛磺酸 多烯脂肪酸类 如DHA、EPA 活性多糖 如海藻多糖，甲壳胺 蛋白脂类 如降钙素、SOD 糖蛋白 如扇贝糖蛋白 萜类 如海兔素 天然色素 如胡萝卜素 皂甙类 如海星皂甙、海参皂甙 生物碱类 如甘氨酸甜菜碱 多酚类 如褐藻多酚 微量元素类 如有机硒、有机碘
源自文库
在开链肽的N端和C端可以有游离的α 氨 基和α 羧基，而有的开链肽的N端或C端 的游离的α 氨基或α 羧基被别的集团结 合（如烷基化、酰化等）或N端残基自身 环化。
生物学家将肽称为“氨基酸链”，将小分子活 性多肽统称为“生物活性肽”。活性肽 （activated peptide）是指那些有特殊生理功 能的肽。 科学家已在人体中发现了100多种生物活性多 肽，这些多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、康复都与多肽有关。
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，适当补充多肽营养， 对于健康和疾病康复是大有好处的， 多肽的奇特在于： 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、多肽的活性很高，往往很小的量就能起到 很大的作用。
目前，世界鱼油产量基本保持在115万吨左右， 人类食用约占25％。国内鱼油的产量比较少， 3万吨左右，大量用于化工和饲料，目前鱼油 保健品所利用的原来鱼油不到5％，且大部分 鱼油质量不高。 由于国内生产的鱼油质量不能满足保健品原料 的需求，近几年鱼油的进口量明显上升。鱼油 保健品的市场售价也较高；食品级低浓度（22 ％～25％）26.9万元～36.5万元/吨；食品级高 浓度（27～30％）73万元～109.5万元/吨，而 纯度为99.9％的DHA售价高达16.8万美元/公斤。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
活性肽 牛磺酸 鲎试剂 n-3多部饱和脂肪酸 甲壳质及其衍生物 海洋生物活性物质的研究现状
第一节 活性肽
肽是两个或两个以上的氨基酸以肽键相 连的化合物。
分子量段在5000～180之间的才能称为肽。 分子量段在5000～1000之间的称为大肽。 分子量段在1000～180之间的称为小肽、 寡肽、低聚肽，也称为小分子活性多肽。
以游离氨基酸的形式普遍存在于动物体 内各种组织，并以小分子二肽或三肽的 形式存在于中枢神经系统，但不参与蛋 白质合成。 最早是1827年从牛的胆汁中发现了这种 含硫氨基酸，故称为牛胆碱、牛胆素。
1、牛磺酸的生理活性
促进婴幼儿脑组织和致力发育 提高神经传导和视觉机能 防治心血管病 改善内分泌状态，增强人体免疫力 其它如：抗氧化，改善肠道菌群，抗疲劳，醒 酒等 有研究发现，大鼠摄入过量的牛磺酸，其生长 发育受到抑制，崽鼠的死亡率亦升高，认为牛 磺酸具有一定的条件性毒性作用。
牛磺酸生理功能示意图
2、海洋生物中牛磺酸的含量及 分布
（1）牛磺酸在鱼贝类中含量十分丰富，软体 动物中尤甚。甚至马氏珠母贝中含量更是高达 1383mg/100g。 （2）牛磺酸在鱼贝类的不同组织内含量也有 所不同。鱼体内脏中牛磺酸含量明显高于肌肉 组织中的含量。 （3）海水鱼和淡水鱼之间牛磺酸含量没有明 显的不同，通过在人工养殖的鲑鱼和鳗鱼饲料 中添加牛磺酸，发现在鱼的各组织中牛磺酸的 含量明显升高，表明鱼饵料中的牛磺酸在鱼体 中具有蓄积的可能性。
从上述降血压活性肽的构成氨基酸来看， 发现均含有1－2个Lys残基。动物实验表 明：Lys不仅有一定的降血压作用，而且 对抑制脑溢血的发生非常有效。海产动 物蛋白质的氨基酸组成中，富含Lys，活 性肽的降血压作用很可能同Lys有关。 此外，这些活性肽可能还具有其他的生 理功能。
2、抗肿瘤活性肽
发现金枪鱼、鲣鱼等大型洄游性鱼的眼窝脂肪 中含有高浓度的DHA，其含量高达30～40％。 而相对的EPA的含量较低，在5～10％左右。
冷冻结晶法
尿素包合法
尿素包合富集PUFA
分子蒸馏法
分子蒸馏工艺流程简图
五 鱼油保健品市场
在2002年之前，经卫生部批准上市的鱼油保健 品就达64种，其中进口产品39种，国产产品25 种。国内鱼油生产企业20多家，经销企业数千 家，如上海市场上中洋牌“金海豹油”和恒寿 堂公司的“金枪鱼鱼油”，山东市场上的“鸿 洋神鱼油胶丸”和“北极神海狗油”及“忘不 了三A脑营养胶丸”等。国内鱼油保健品的年 销售额在37亿元左右，其中国外品牌产品约占 30亿元。
地理分布狭隘，仅限于北美与东亚及东 南亚一带，但其血液能提取鲎试剂，还 可分离得到抗革兰氏阴性及阳性菌、真 菌、流感病毒A、口腔泡疹病毒、HIV-1 的鲎素类抗菌肽。圆尾鲎含有河豚毒素， 中国鲎所含毒素尚不清楚，所以鲎是有 待于进一步开发的珍贵海洋药用动物资 源。
1、鲎试剂
鲎试剂就是鲎变形细胞溶解物，是用无菌法采 取鲎血，离心分离血球和血浆，去掉血浆，低 渗破裂血细胞，最终添加辅助剂而得。 目前我国厦门、湛江等地已建有专门生产鲎试 剂的工厂。
第三节鲎试剂及其鲎素
鲎的种类很少，全世界现存的只有三个属，5 个种。 美洲鲎属（Limulus） 美洲鲎 东方鲎属（Tachypleus gigas）有3种 东方鲎（又叫中国鲎）（Tachypleus tridentatus） 南方鲎（Tachypleus和黄鲎T.sp.） 蝎鲎属（Carcinoscorpius） 圆尾鲎（Carcinoscorpius rotrndicarda）
鲎试剂的成分
鲎血细胞：大颗粒和小颗粒 鲎试剂成分主要存在于大颗粒上，其主要成分 有： 凝固酶原 凝固酶 凝固蛋白原 抗脂多糖因子 激活因子C、B、G等多种蛋白质 多肽
鲎试剂作用机制
内毒素与因子C作用，启动整个凝集反应，在 各种凝集因子的进一步作用下，凝固蛋白质多 肽链的第18位的Arg与第19位Thr中间以及第46 位的Arg与第47位Gly中间被切断，然后一段C 肽游离出来而凝胶化。 抗脂多糖因子和鲎素则能与因子C作用，抑制 有内毒素引起的鲎试剂的凝固反应。 鲎血凝固酶是属于哺乳动物凝固因子中的丝氨 酸蛋白酶的一种，它对研究哺乳动物血液凝固 因子的来源是非常有意义的。
珠母贝
3、牛磺酸的制备
天然牛磺酸的提取
牛磺酸含量的测定
热水浸提牛磺酸
自溶水解
外源酶水解
产品鉴定
用红外光谱和熔点测定仪鉴定结晶产品 的纯度； 进行砷、重金属、失重、灼烧残渣、氯 化物和易碳化物的测定，看是否符合食 品添加剂的标准。
4、牛磺酸的应用
目前，在美国、日本等一些发达国家， 牛磺酸已被作为一种新型的食品添加剂 广泛应用，如在婴幼儿奶粉、饮料及保 健食品中用作强化剂等。因牛磺酸对心 血管系统具有一系列独特的功能，主要 是加强心室功能，增加心肌缩力，抗心 律失常，防止充血性心力衰竭和降低血 压，抗血乳酸的积累等，因而被定为运 动饮料的成分。
我国鱼油保健品市场的特点
1、以次充好现象严重 2、国外产品售价高，销量大。美国鱼油 产品在我国年销售额约30亿元，而全部 国产产品只有7亿元的销售额。 3、进口鱼油真假难辨。 4、行业管理混乱
我国鱼油保健品市场存在的问题
1、结构雷同，品牌单一。我国鱼油保健品市 场大部分被进口产品所占领，但进口鱼油基本 是低含量的（EPA+DHA=30％）产品，很少有 超过70％的产品，适用于青少年或儿童的产品 很少，产品的包装形式也比较单一，基本上是 软胶囊这一种形式，微胶囊和制剂的产品国内 几乎没有生产。 2、营销手段落后 3、水货产品冲击市场 4、原料匮乏，影响可持续发展。
海洋生物是新型的肽类次级代谢的丰富来源，现已从 多种生物中发现一系列高活性的抗肿瘤、抗病毒、抗 微生物及抗心血管病的活性多肽，其中以抗肿瘤活性 肽尤为引人注目。 海兔活性肽 Pettil等从印度洋产的耳状截尾海兔 （Dolabella auricul-ara）分离出具有强力抗肿瘤活性 的截尾海兔肽。
一、DHA和EPA生理活性 二、 DHA和EPA的分布及存在形式 三、 DHA和EPA的富集方法 四、DHA和EPA的应用 五、我国鱼油保健品市场现状
EPA、DHA在低温下呈液态，故一般冷水性鱼 贝类中的含量较高。 鱼类中除多获性鱼类沙丁鱼油和狭鳕肝油中的 EPA含量高于DHA之外，其他鱼种一般是DHA 含量高，且洄游性鱼类如金枪鱼类的DHA含量 高达20～40％左右。 贝类中除扇贝和缢蛏之外，EPA含量均高于DHA。 螺旋藻、小球藻EPA含量达30％以上，远高于 DHA。
牛磺酸在其它方面也有着广泛的应用。对珍珠 药效成分的研究表明：牛磺酸是其主要药效成 分，并在治疗病毒性肝炎和功能性子宫出血方 面得到临床应用。 用牡蛎肉提取粉末（主要含牛磺酸和锌的鳖化 合物）治疗精神分裂症患者。在老年保健方面， 海洋生物中富含的牛磺酸有望作为一种抗智力 衰退、抗疲劳、滋补强身的有效成分。开发利 用海洋生物中的牛磺酸资源，是一个值得深入 探讨的课题。
1、降血压肽
高血压被称为现代“文明病”，在西方发达国 家的发病率高达20％，在我国为11.88％，并 且有上升的趋势。 近20年来高血压的发病率在我国几乎增加了一 倍，由高血压引发的心脏学管疾病的死亡率已 排到所有疾病死亡率的第一位。高血压病严重 地危害人们的健康和生命，它不是一个独立的 疾病，同时为心脑血管疾病的重要危险因素， 导致心、脑、肾、血管、眼底的结构和功能的 改变和损害，引起相关疾病的发生。
海藻活性肽
80年代以来，Moore从蓝绿藻 Lyngbyamajuscula中分离到抗癌活性的环肽 majusculamide C、D，deoxymajusculamide D 等，其中majusculamide对骨髓瘤阻断效果达 35％。
第二节 牛磺酸
牛磺酸是一种非蛋白结构氨基酸的特殊 氨基酸。