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魅力无穷的功能因子 ———生物活性肽

2019-12-30 17:04:51

 【生物活性肽(Bioactive Peptides ,BAP)是对生物机体的生命活动有益或是具有生理作用的肽类化合物,具有多种人体代谢和生理调节功能,是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子之一。

  现代营养学研究发现:人类摄食蛋白质经消化道的酶作用后,大多是以低肽形式消化吸收的,以游离氨基酸形式吸收的比例很小。进一步的试验又揭示了肽比游离氨基酸消化更快、吸收更多,表明肽的生物效价和营养价值比游离氨基酸更高。这也正是活性肽的无穷魅力所在。】

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  生物活性肽是对生物机体的生命活动有益或是具有生理作用的肽类化合物,是一类具有多种生物学功能的多肽。其分子结构复杂程度不一,介于氨基酸与蛋白质之间,小至由两个氨基酸组成,大至由数十个氨基酸通过肽键连接而成,而且这些多肽可通过磷酸化、糖基化或酰基化被修饰。

  生物活性肽有多种多样的生理功能,这些功能是原蛋白质或组成氨基酸所不具备的,且许多活性肽的组成氨基酸并不一定是必需氨基酸,这就为利用蛋白质资源,特别是那些原本认为生物效价不高的蛋白质资源利用提供了新的机遇。生物活性肽是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子之一,如在日本应用广泛的促进钙吸收的CCP(钙吸收促进剂),在欧美风靡一时的促进生长的HGH(生长激素)等。

  功能多样的活性肽

  生物活性肽的分类可按保健功能来划分,有生理活性肽、食品感官肽等多种。以下是常见的几种生物活性肽。

  生理活性肽

  抗菌肽 又称抗微生物肽,广泛分布于自然界,在原核生物和真核生物中都存在。如植物、微生物、昆虫和脊椎动物在微生物感染时迅速合成而得,也可采用基因克隆技术生产。

  神经活性肽 神经活性肽主要存在于牛乳、鲔鱼、大豆及其他豆类等许多食品蛋白质的水解物中,能够调节神经的信息传递。

  免疫活性肽 免疫活性肽是继从牛乳提取物中发现阿片样肽后第2片肽类,内啡肽、脑啡肽、强啡肽等,对免疫系统有重要的调节作用。

  抗氧化肽 抗氧化肽不仅具有清除体内自由基的功能,而且对紫外线引起的线粒体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。肌肽是存在于动物肌肉中的一种天然二肽,能抑制体外由铁、血红素、脂氧合酶和单线态氧催化的脂肪氧化,也能抑制蒸煮肉在冷藏时的氧化酸败。

  食品感官肽

  呈味肽 呈味肽包括甜味肽、酸味肽、咸味肽和苦味肽等,这些肽类添加到食品中能够明显改变食品原有的口感。同时这些肽类如咸味肽,由于可作为无钠调味剂,能为糖尿病患者和高血压患者所利用,所以可作为保健食品的基料。

  表面活性肽 从酪蛋白、乳清蛋白、大豆蛋白和面筋蛋白水解物中获得的多肽,如酪蛋白多肽段,在食品中具有表面活性剂的作用,有很好的稳定性和乳化能力,从而改善了酪蛋白的功能性质。此外,表面活性肽还可以对蛋白质进行适度水解,提高其起泡性。

  营养肽 针对营养不良或消化吸收有问题的病人,配方食品中的多肽或蛋白质水解物已经逐渐取代氨基酸作为氮源使用,并且已经证明二肽或三肽的消化吸收率较氨基酸高。因此乳制品中的肽成分既是营养品,又是生理活性物质。

  提取方法有区别

  生物活性肽的制备方法可分为直接提取法、人工合成法和蛋白质降解法三种。

  直接提取法就是利用各种分离纯化技术, 直接从自然界生物体中提取出各种生物活性肽。由于这些生物活性肽是生物体本身所含有的,并且在生物体中含量很低,如果要把这些活性肽从生物体中分离出来获得较高纯度的产物,成本很高。

  人工合成生物活性肽的途径主要有三条:化学合成法、酶合成法和重组DNA技术。化学合成途径主要是固相合成法和液相合成法,缺点较多。酶合成法相对有很多优点,如反应温和,但反应副产物多,产率过低。而使用DNA重组技术只能合成大分子肽类和蛋白质,对人类主要需求的具有营养价值的小肽,这种方法也不适用。

  蛋白质水解产生的活性肽主要是以化学法和酶法水解而来。化学法以酸或碱断开蛋白质肽键,由于反应环境较极端,不利于活性的保持。酶法水解蛋白质生产的活性肽安全性高、无副作用,能在温和的条件下进行定位水解分裂,产生特定的肽,且水解过程易于控制。酶法生产活性肽工艺一般流程为:选择原料蛋白——预处理——酶解—分离—精制—成品。

  我国活性肽市场前景广阔

  我国生物活性肽研究开发起步晚,目前处于起步阶段。从事活性肽的研究单位也多从医药角度出发,研究力量及投入较少,限制了活性肽药食两用功能的发挥,市场上国产的活性肽药品和食品寥寥无几。但近几年研究逐步活跃起来,报道渐多,前景看好。

  当前生物活性肽研究开发的方向是:新型活性肽的发现,特别是许多非食用生物资源中天然活性肽发现与结构分析、活性研究等;蛋白质制备活性肽的定向酶解技术开发,包括高效、专一性强的产酶菌种选育、复合酶系共同作用机理、机制研究,酶解工艺技术改进等;脱苦微生物的分离、纯化和机理研究等;功能性肽的分离、分析技术的开发,包括新型高效分离设备和分离工艺,灵敏度高、简单易行的目标肽活性分析检测体系和分析技术;肽的功能性生物学评价研究;生物活性肽医药品和功能食品开发;研究参与调节生物活性肽吸收的因素研究;生物活性肽低成本、高纯度、大批量生产的工程化研究;生物工程技术在活性肽制备方面的应用研究,如蛋白质工程、酶工程、基因工程、细胞培养技术等。

  (来源:食药技术研究)


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