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生物活性肽
環(huán)形結(jié)構(gòu)的不同肽類的總稱
基本信息
| 中文名 | 生物活性肽 |
| 外文名 | Bioactive Peptides |
| 簡稱 | BAP |
| 分類 | 抗菌肽、免疫活性肽等 |
| 作用 | 適當(dāng)補充肽營養(yǎng)等 |
概述
生物活性肽
生物活性肽是蛋白質(zhì)中20個天然氨基酸以不同組成和排列方式構(gòu)成的從二肽到復(fù)雜的線性、環(huán)形結(jié)構(gòu)的不同肽類的總稱，是源于蛋白質(zhì)的多功能化合物。活性肽具有多種人體代謝和生理調(diào)節(jié)功能，易消化吸收，有促進(jìn)免疫、激素調(diào)節(jié)、抗菌、抗病毒、降血壓、降血脂等作用，食用安全性極高，是當(dāng)前國際食品界最熱門的研究課題和極具發(fā)展前景的功能因子。
分類
乳肽
大豆肽
由大豆蛋白酶解制得。具有低抗原性、抑制膽固醇、促進(jìn)脂質(zhì)代謝及發(fā)酵等功能。用于食品能快速補充蛋白質(zhì)源，消除疲勞以及作為雙歧桿菌增殖因子。
玉米肽
卵白肽
酶解卵蛋白制得。具有易消化吸收、低抗原、耐熱等特點，可用于流動食品、營養(yǎng)食品或糕點中。
水產(chǎn)肽
絲蛋白肽
蠶繭絲蛋白經(jīng)酶解制得的低肽，具有促進(jìn)酒精代謝、降低膽固醇、預(yù)防癡呆等多種功能，可用于醒酒食品和特種保健食品。
復(fù)合肽
動植物、水產(chǎn)、畜產(chǎn)等多種蛋白質(zhì)混合物經(jīng)酶解制得的復(fù)合肽，具有改善脂質(zhì)代謝功能，可用于各類保健食品。
按活性肽保健功能分類有易消化吸收肽：主要是二肽、三肽等低肽，比氨基酸消化吸收快，吸收率高，并具有低抗原性、低滲透壓，不會引起過敏、腹瀉等不良反應(yīng)，適用于胃功能低下、消化道疾病患者術(shù)后恢復(fù)、耐久力運動員、嬰幼兒及老人的滋補食品。
類嗎啡拮抗肽
用牛乳K－酪蛋白經(jīng)胰蛋白酶作用分離而得，與類嗎啡肽相拮抗，具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶與平滑肌收縮活性等功用。
血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制肽
從天然蛇毒中分離和細(xì)菌膠原酶降解膠原蛋白或牛乳酪蛋白、大豆、玉米、沙丁魚、磷蝦蛋白等酶解而制得的ACEI肽，是血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑，具有降血壓的顯著功效。其低肽易消化吸收，具有促進(jìn)細(xì)胞增殖、提高毛細(xì)血管通透性等作用，可用做降壓功能食品基料。
抑制膽固醇作用肽
促進(jìn)礦物質(zhì)吸收肽
機體防御功能肽
肝性腦病防治肽
生產(chǎn)方法
天然活性肽的分離提取
存在于細(xì)菌、真菌、動植物等生物體內(nèi)的激素、酶抑制劑等天然活性肽，經(jīng)分離提取而得。
食品蛋白質(zhì)水解制取活性肽
一般采用酸水解，工藝簡單、成本低，但因氨基酸受損嚴(yán)重、水解難控制而較少應(yīng)用。
化學(xué)合成活性肽
采用液相或固相化學(xué)合成法可制取任意需要的活性肽，但因成本高、副反應(yīng)物及殘留化合物多等因素而制約其發(fā)展。
基因重組法制取活性肽
酶法生產(chǎn)活性肽
產(chǎn)品安全性極高，生產(chǎn)條件溫和，水解易控制，可定位生產(chǎn)特定的肽，成本低，已成為最主要的生產(chǎn)方法。
酶法生產(chǎn)活性肽工藝一般流程為：選擇原料蛋白→預(yù)處理→酶解→精制→成品
原料選擇
根據(jù)所需生產(chǎn)的活性肽的氨基酸組成或結(jié)構(gòu)特點來選擇相應(yīng)原料；
酶的選擇主要是對酶按原料蛋白組成與酶的專一性進(jìn)行篩選，也可根據(jù)活性肽的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用酶工程生產(chǎn)高活性特定酶。由于單一酶系往往轉(zhuǎn)化效果不佳，采用復(fù)合酶系降解作用較好。
酶法生產(chǎn)活性肽的下游技術(shù)主要包括分離、精制和分析試驗。由于目標(biāo)活性肽在生產(chǎn)反應(yīng)體系中含量甚微，傳統(tǒng)分離技術(shù)往往無能為力，必須采用吸附分離、色譜分離、超濾膜分離、反滲透等現(xiàn)代分離技術(shù)和脫色、脫臭、脫苦等提純精制技術(shù)。尤其是苦味直接影響食品的風(fēng)味和口感，往往決定了活性肽的應(yīng)用前景，因此，脫苦技術(shù)研究日盛。研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)酶解液中的苦味主要來自于苦味肽──由某些疏水基因及疏水性氨基酸構(gòu)成的苦味物質(zhì)。要脫苦則必須使這些堿性氨基酸從苦味上解放出來。應(yīng)用微生物直接脫苦效果好，很有發(fā)展前景，如端肽酶能從線性肽鏈的末端移去若干個氨基酸分子，使苦味肽的苦味減輕，對于完整的環(huán)形結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)大分子，端肽酶無法發(fā)揮作用，必須先用內(nèi)切酶切斷肽鏈，再用端肽酶脫苦。通常將內(nèi)切酶與端肽酶聯(lián)合使用。以水解疏水性氨基酸殘基及脯氨酸構(gòu)成肽鏈的端肽酶脫苦作用最有效。由于肽酶價格昂貴，限制了其在食品工業(yè)上的應(yīng)用。乳酸菌、釀酒酵母等微生物的內(nèi)源酶中存在著廣泛的肽酶譜系，同樣具有較好的脫苦作用，且價格低廉、來源廣泛，很有發(fā)展前景。
活性炭吸附脫苦簡單易行，十分有效，也是常用方法之一。活性肽的分析檢測常用方法有毛細(xì)管電泳法（CE）、聚丙烯酰胺凝膠電泳法（SDS－PAGE）、凝膠過濾法、熒光分析法、質(zhì)譜分析法、紅外分光分析法、液相色譜分析法（HPLC）等，其中液相色譜分析應(yīng)用最廣。只有完善了下游技術(shù)，并建立起靈敏的肽活性指標(biāo)檢測體系，才能暢通肽生產(chǎn)的全流程，形成活性肽工業(yè)化生產(chǎn)體系。
發(fā)展
中國生物活性肽研究開發(fā)起步晚，研究單位少，基礎(chǔ)和應(yīng)用研究都很薄弱，目前處于起步階段。
中國在生物活性肽的研究開發(fā)上，從事活性肽的研究單位也多從醫(yī)藥角度出發(fā)，研究力量及投入較少，限制了活性肽藥食兩用功能的發(fā)揮，市場上國產(chǎn)的活性肽藥品和食品寥寥無幾。但近幾年研究逐步活躍起來，報道漸多，前景看好。當(dāng)前生物活性肽研究開發(fā)的方向是：肽的定向酶解技術(shù)開發(fā)，包括高效、專一性強的酶種選育、復(fù)合酶系共同作用機理、機制，脫苦微生物的分離、純化和機理研究，酶解工藝改進(jìn)技術(shù)等；功能性肽的分離、分析技術(shù)開發(fā)，包括新型高效分離設(shè)備和分離工藝，靈敏度高、簡單易行的目標(biāo)肽活性分析檢測體系和分析技術(shù)及下游精制技術(shù)；肽的功能性生物學(xué)評價研究；生物活性肽功能食品開發(fā)等。
1、它有良好的吸收性，它的吸收效率比氨基酸和蛋白質(zhì)都高。
3、肽的活性很高，往往很小的量就能起到很大的作用。
作用
人體肽物質(zhì)來源于蛋白質(zhì)營養(yǎng)，主要是兩個方面，一是食物在消化過程中蛋白質(zhì)產(chǎn)生肽，被身體吸收；二是體內(nèi)細(xì)胞利用蛋白質(zhì)的降解物氨基酸直接合成。
如果由于營養(yǎng)、消化、疾病等原因，體內(nèi)肽物質(zhì)的缺乏，將會使人體的健康受到影響，例如：免疫能力降低、消化不良、代謝異常、生長發(fā)育障礙等等。進(jìn)而使健康人產(chǎn)生疾病，使病人難以康復(fù)。
科學(xué)家已在人體中發(fā)現(xiàn)了100多種生物活性肽，這些肽具有傳遞生理信息，調(diào)節(jié)生理功能的作用，對于人體的神經(jīng)、消化、生殖、生長、運動、代謝、循環(huán)等系統(tǒng)的正常生理活動的維持非常重要，所有疾病的發(fā)生、發(fā)展、治療、康復(fù)都與肽有關(guān)系。
生物活性肽
膠原蛋白肽粉：添加膠原蛋白肽及其他功能成份。通過口服方式，解決美容、抗衰老問題。骨膠原鈣片：添加骨膠原蛋白肽、鈣及其他功能成份。強化鈣吸收與利用。
保健食品
白蛋白多肽膠囊、降脂肽軟膠囊、青春肽軟膠囊、睡眠肽泡騰片……
乳品
降脂奶粉：添加大豆肽及其他功能成份。
降壓奶粉：添加玉米肽等功能成份。
老人奶粉：根據(jù)老人身體特點，添加相應(yīng)營養(yǎng)素和功能成份。
病康復(fù)奶粉：根據(jù)各種不同病癥，設(shè)計不同配方。例如：手術(shù)后、產(chǎn)后、放化療后等，成為探視病人的禮品。
糖類
小包裝糖（白糖或紅糖）：孕婦、兒童、老人、病人（補血、補鈣、益智、防衰、美容等），將各種功能活性肽用微囊包裹后作小量添加，同時對糖做無害化處理，消除過量食糖對人體的危害。
e之伴：抗輻射的含片（或口香糖），白領(lǐng)和使用電腦者的時尚糖果。
健康巧克力：各種不同健康作用的巧克力。
其他
酒類
護(hù)肝酒、促進(jìn)酒精代謝的酒、提高免疫的酒、抗風(fēng)濕痛風(fēng)的酒以及其他營養(yǎng)酒（其中的添加劑根據(jù)不同的功能需求分別配方）。
肉制品（開發(fā)健康肉制品）
系列火腿腸：降脂、降壓、補鈣、健腦、補血等。
健康快餐食品
長期食用快餐食品對健康有害，利用肽的健康功能，加上其他營養(yǎng)成份，開發(fā)利于健康的快餐食品。
研究簡介
乳肽
生物活性肽
1992年，Haque.Z.U和Mozffar.Z研究了胰蛋白酶、凝乳蛋白酶等酶的固定化反應(yīng)器制取乳肽的工藝，可以通過調(diào)節(jié)流速來控制反應(yīng)程度，并通過重復(fù)使用酶來降低成本。1989年，Maubois.J.D.和Ieonil.j.研究了帶超濾膜的酶反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)加入鈣和磷酸根離子，用于制備酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白多肽。
我國對乳肽的研究不多，主要是進(jìn)行蛋白酶的篩選和酶解工藝的優(yōu)化，如1991年，肖安樂等人篩選出胰蛋白酶的胰酶是水解變性乳清蛋白質(zhì)的最佳酶種；1994年，王鳳翼等人對胰蛋白酶控制水解α－酪蛋白的最佳條件進(jìn)行了優(yōu)選；張和平等人采用胰蛋白酶水解熱敏性乳清蛋白，獲得熱穩(wěn)定好、易溶解的多肽，并以此開發(fā)出穩(wěn)定性良好的乳清飲料；1995年，于江虹也從牛乳酪蛋白中分離提純獲得酪蛋白磷酸肽，證實了其在小腸中可與鈣、鐵等礦物質(zhì)形成可溶性絡(luò)合物，促進(jìn)人體對鈣、鐵的吸收；廣州市輕工研究所生產(chǎn)的酪蛋白磷酸肽CPP含量達(dá)85%以上，易溶于水，加工性能穩(wěn)定，已在我國市場上推出。我國生物工作者開發(fā)了采用微生物發(fā)酵控制、蛋白轉(zhuǎn)化率高的乳肽產(chǎn)品，其中氨態(tài)氮占20%左右、肽態(tài)氮占80%左右，產(chǎn)品無不良?xì)馕叮勋@專利；湖北工學(xué)院吳思方等人進(jìn)行了固定化胰蛋白酶生產(chǎn)酪蛋白磷酸肽的研究，CPP得率為21.3%，產(chǎn)品中CPP總含量為15%，此工藝中酶可重復(fù)多次使用，既降低了成本，又有利于產(chǎn)品分離和生產(chǎn)自動化。
大豆肽
大豆肽是大豆蛋白質(zhì)經(jīng)酸法或酶法水解后分離、精制而得到的多肽混合物，以3～6個氨基酸組成的小分子肽為主，還含有少量大分子肽、游離氨基酸、糖類和無機鹽等成分，分子質(zhì)量在1000μ以下。大豆肽的蛋白質(zhì)含量為85%左右，其氨基酸組成與大豆蛋白質(zhì)相同，必需氨基酸的平衡良好，含量豐富。大豆肽與大豆蛋白相比，具有消化吸收率高、提供能量迅速、降低膽固醇、降血壓和促進(jìn)脂肪代謝的生理功能以及無豆腥味、無蛋白變性、酸性不沉淀、加熱不凝固、易溶于水、流動性好等良好的加工性能，是優(yōu)良的保健食品素材。
大豆肽的生產(chǎn)有酸法水解和酶法水解。酸法因水解程度不易控制、生產(chǎn)條件苛刻、氨基酸受到損害而很少采用；酶法水解易控制、條件溫和、不損害氨基酸而大多被采用。酶的選擇至關(guān)重要。通常選用胰蛋白酶、胃蛋白酶等動物蛋白酶，也可選用木瓜和菠蘿等植物蛋白酶。但應(yīng)用較廣的主要是放線菌166、枯草芽孢桿菌1389、棲土曲霉3942、黑曲霉3350和地衣型芽桿菌2709等微生物蛋白酶。
20世紀(jì)70年代初，美國首先研制出大豆肽，D.S公司建成了年產(chǎn)5000噸食用大豆肽裝置；日本于80年代開始研制大豆肽，不二制油公司首先采用酶法規(guī)模化生產(chǎn)出3種大豆肽，雪印和森永等乳業(yè)公司應(yīng)用大豆肽生產(chǎn)食品。
我國近幾年也開展了大豆肽的生產(chǎn)和應(yīng)用研究。江西省科學(xué)院高科技中心李雄輝等人采用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶雙酶水解生產(chǎn)大豆肽，使大豆肽生成率為62.9%，肽態(tài)氮含量大于85%，游離氨基酸含量小于8%，平均肽鍵長度5～8，分子質(zhì)量2000μ左右。雙酶水解工藝既縮短了酶解時間、提高了蛋白質(zhì)水解度，又減輕了產(chǎn)品苦味。華南理工大學(xué)黃惠華等人用木瓜蛋白酶對大豆分離蛋白進(jìn)行水解試驗，測得木瓜蛋白酶的動力學(xué)常數(shù)。另外，無錫輕工大學(xué)的葛文光對大豆肽的生理功能及作用效果進(jìn)行了研究；郭敏亮采用豆粕生產(chǎn)出大豆肽飲料等。
根據(jù)大豆肽的理化特性，可用大豆肽為基本素材，開發(fā)腸胃功能不良者和消化道手術(shù)病人康復(fù)的腸道營養(yǎng)食品的流態(tài)食品、降膽固醇、降血壓、預(yù)防心血管疾病的保健食品，增強肌肉和消除疲勞的運動員食品、嬰幼兒及老年人保健食品、促進(jìn)脂肪代謝的減肥食品、酸性蛋白飲料和用作促進(jìn)微生物生長、代謝的發(fā)酵促進(jìn)劑等。
高F值寡肽
高F值寡肽即是由動、植物蛋白酶解后制得的具有高支鏈、低芳香族氨基酸組成的寡肽，以低苯丙氨酸寡肽為代表，具有獨特的生理功能。F值是指支鏈氨基酸（BCAA）與芳香族氨基酸（AAA）的摩爾比值。
1976年，Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和鏈霉蛋白酶從魚蛋白和大豆分離蛋白酶解中制得含低苯丙氨酸的寡肽混合物，產(chǎn)率分別為69.3%和60.9%，苯丙氨酸含量分別為0.05%和0.23%。1982年，Nakhost等人用α－胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A酶解大豆蛋白，也制得相似的產(chǎn)物。1986年，Soichi等人進(jìn)行了多種酶分別酶解乳清蛋白制取低苯丙氨酸寡肽的多種工藝、方法試驗，結(jié)果以胃蛋白酶－鏈霉蛋白酶兩步水解法為佳，產(chǎn)品得率為81.0%、苯丙氨酸含量為0.30%。1991年，Shinya等人用嗜堿蛋白酶和肌動蛋白酶水解玉米醇溶蛋白，制取了無苦味高F值寡肽，產(chǎn)率為56.0%，F(xiàn)值20.00，AAA含量為1.86%。
1996年，西班牙的Bautista等人用肌動蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花濃縮蛋白，制取高F值寡肽，產(chǎn)率為24.8%，F(xiàn)值為20.47，AAA含量為1.01%。王梅也在1992年首次采用堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶降解玉米黃粉；成功地研制出高F值寡肽混合物，產(chǎn)率為7.9%，F(xiàn)值為31.00，AAA含量為0.06%，完全符合高F值制劑的要求，為解決玉米濕法淀粉廠副產(chǎn)品──黃粉的綜合利用開創(chuàng)了新路子。
高F值寡肽具有消除或減輕肝性腦病癥狀、改善肝功能和改善多種病人蛋白質(zhì)營養(yǎng)失常狀態(tài)及抗疲勞等功能，除可制作治療肝疾藥品外，還可廣泛用作保肝、護(hù)肝功能食品，燒傷、外科手術(shù)、膿毒血癥等高付出病人及消化酶缺乏患者的蛋白營養(yǎng)食品和腸道營養(yǎng)劑，高強度勞動者和運動員食品營養(yǎng)強化劑等。
谷胱甘肽
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸經(jīng)肽鍵縮合而成的活性三肽，廣泛存在于動物肝臟、血液、酵母和小麥胚芽中，各種蔬菜等植物組織中也有少量分布。谷胱甘肽具有獨特的生理功能，被稱為長壽因子和抗衰老因子。日本在50年代開始研制并應(yīng)用于食品，現(xiàn)已在食品加工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國對谷胱甘肽的研究尚處于起步階段。
谷胱甘肽的生產(chǎn)方法主要有溶劑萃取法、化學(xué)合成法、微生物發(fā)酵法和酶合成法等4種，其中利用微生物細(xì)胞或酶生物合成谷胱甘肽極具發(fā)展?jié)摿Γ匆越湍赴l(fā)酵法生產(chǎn)為主。
由于谷胱甘肽分子有一個特異的γ－肽鍵，決定了它在人機體中的許多重要生理功能，如蛋白質(zhì)和核糖核酸的合成、氧及營養(yǎng)物質(zhì)的運輸、內(nèi)源酶的活力、代謝和細(xì)胞保護(hù)、參與體內(nèi)三羧酸循環(huán)及糖代謝，具有抗氧化、抗疲勞、抗衰老、清除體內(nèi)過多自由基、解毒護(hù)肝、預(yù)防糖尿病和癌癥等功效，因此而成為機體防御功能肽的代表。谷胱甘肽除可在臨床上用作治療眼角膜疾病，解除丙烯酯、氟化物、重金屬、一氧化碳、有機溶劑等中毒癥狀的解毒藥物外，還可用于運動營養(yǎng)食品和功能食品添加劑等。
參考資料
[1]
論文在線閱讀—中國知網(wǎng) · 生物活性肽2021-07-20[引用日期2021-07-20]
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