生物活性肽的应用研究

生物活性肽的应用研究

摘要：本文简单的介绍了生物活性肽的一些基本知识，并简单的介绍了活性肽的作用，制备方法，以及未来的发展前景，为以后充分开发生物资源提供参考资料。

关键词：生物活性肽;生理功能;制备方法;前景

Bioactive peptide application resesrch

Abstract: This article simply introduces the biological active peptide some basic knowledge, and briefly introduces the active peptide role, preparation methods, and its development in the future, for the following biological resources development fully provide reference material.

Keywords: Angiotensin-converting enzyme; Physiological function; Preparation methods; Prospect

生物活性肽自从1975年Hughes等首先报道从动物组织中发现了具有类吗啡活性的小肽以来，已经从动、植物和微生物中分离出多种多样的生物活性肽。生物活性肽的结构可以从简单的二肽到较大分子的多肽。它们具有多种多样的生物学功能，如激素作用，免疫调节、抗血栓、抗高血压、降胆固醇、抑制细菌、病毒和抗癌作用，抗氧化作用，改善元素吸收和矿物质运输、促进生长、调节食品风味、口味和硬度等等。因此，生物活性肽是筛选药物、制备疫苗和食品添加剂的天然资源宝库[16]。

1生物活性肽基本概念

生物活性肽是指对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物,又称功能肽。生物活性肽是自然界中种类极多，功能复杂的一类化合物。这些化合物从简单的二肽到复杂的线性、环形结构，有的氨基酸残基还进一步糖基化、磷酸化、乙酰化，多肽结构的复杂性和多样性反应了活性肽对细胞生理与调节代谢功能的重要性。[1]

生物活性肽有许多生理功能:①类吗啡活性肽(神经活性肽)可起到镇痛及调节人体情绪、呼吸、脉搏、体温的作用;②具有激素或调节激素的功能,这些肽通过自身作为激素或调节激素反应而产生多种生理作用;③具有免疫活性;④做为酶的调节剂;⑤促进矿物质的吸收利用。酪蛋白磷酸肽可作为无机离子的载体促进肠膜对钙、铁、硒、锌等,尤其是钙的吸收和利用,提高动物受精能力,调节血压,还具有明显的抗蛀牙、防止钙质流失等诸多生理功能[2];⑥具有抗氧化作用。谷胱甘肽在体内与过氧化物酶共轭,使体内的过氧化氢和过氧化脂质还原,防止体内生成过氧化脂质、具有保护生体膜、守卫生体的作用[3]。

本文就一些具有重要应用价值的生物活性肽的研究进展做一简要的概述。

2生物活性肽分类

2·1 按来源分———内源性生物活性肽和外源性生物活性肽

目前,生物活性肽尚无较为一致的分类方法。按其来源可分为内源性的生物活性肽和外源性的生物活性肽两类。内源性生物活性肽即机体内存在的天然的生物活性肽,主要包括体内一些重要内分泌腺分泌的肽类激素,如促生长激素释放激素、促甲状腺素、肝脏合成的类胰岛素生长因子、胸腺分泌的胸腺肽、脾脏中的脾脏活性肽、胰腺分泌的胰岛素等;由血液或组织中的蛋白质经专一的蛋白水解酶作用而产生的组织激肽,如缓激肽、胰激肽;作为神经递质或神经活动调节因子的神经多肽;以及由昆虫、微生物、植物等生物体产生的抗菌肽。其它如阿片肽、成纤维细胞生长因子(FGF)、表皮细胞生长因子(EGF)、转化生长因子-β(TGF-β)、血小板衍化生长因子(PDGF)、角化细胞生长因子(KGF)等。外源性生物活性肽包括存在于动植物和微生物体内的天然生物活性肽和蛋白质降解后产生的生物活性肽成分,直接或间接来源于动物食物蛋白质,如动物乳汁,尤其初乳,就可直接提供多种生物活性肽,包括乳源性表皮生长因子、神经生长因子、转化生长因子和胰岛素等;动物饲料蛋白质原料,包括筋肉、牛乳酪蛋白、小麦谷蛋白、小麦醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白、大豆蛋白等在动物胃肠道消化后可间接提供多种生物活性肽;也可以进行人工合成,如风味肽、苦味肽等。外源性生物活性肽进入机体后可经磷酸化作用、糖基化作用或酰基化作用变换为多种其它形式的肽。外源性活性肽与内源性活性肽的活性中心序列相同或相似,外源性活性肽在蛋白质消化过程中被释放出来,通过直接与肠道受体结合参与机体的生理调节作用或被吸收进入血液循环,从而发挥与内源性活性肽相同的功能。

生物活性肽的来源主要有3种:(1)存在于生物体中的各类天然活性肽。(2)消化过程中产生的或体外水解蛋白质产生的。(3)通过化学方法(液相或固相)、酶法、重组DNA技术合成。活性肽合成的方法各有优缺点,方法的选择主要取决于所需肽的长短和数量。化学法广泛用于生产具有高价值的短的到中长的药理级肽,如酪啡肽和酪激肽等,但缺点是成本高,而且在反应过程中对健康和环境可能有害。重组DNA法也被广泛应用,但现在的趋势是这种方法仅限用于大肽和蛋白质的生产;许多具有营养特性的活性肽都是短肽,所以在这方面用重组DNA法是很有限的。酶法合成肽则有若干优点,其安全性极高,价廉,易于推广。因此,作为食物和饲料添加剂生产,酶法合成肽成为最佳选择。国外对生物活性肽进行了大量的基础研究,并通过应用研究将多种生物活性肽推向市场,获得了巨大的经济效益,基因工程和蛋白质工程大大推动了生物活性肽的生产和应用。我国对生物活性肽的研究主要集中在天然肽的分离、纯化上,对基因组合肽库和化学组合肽库的构建、筛选及应用才刚刚起步。

2·2 按功能分———生理活性肽和食品感官肽

从功能上来分,生物活性肽可分为生理活性肽(physiologically active peptides)和食品感官肽(peptides with sensory properties)。前者包括抗菌活性肽、免疫活性肽、抗高血压活性肽、抗氧化活性肽等。另有一些生物活性肽可能不发挥重要的生理功能,但可改善食品的感官性状,称之为食品