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阔成科普丨食源性功能肽的功效及研发方向

时间:2022-06-13 点击次数:1447

食源性功能肽介绍

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外源性肽

我们每天都要从食物中获取大量的蛋白质,来为我们的机体提供营养和能量,这些蛋白质进入我们的胃肠道消化系统就会被相关的酶给水解(例如胃蛋白酶,胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶等等),从一个分子量极大的蛋白质(通常在10000 Da以上)逐渐水解成含有不同氨基酸个数和种类的片段,而这部分片段就有我们今天要讲解的肽,同时这部分肽是通过外部摄入蛋白获取得到的,因此我们也就将之称为外源性肽,与之对应的自然也有内源性肽,内源性肽是指我们身体根据自身需要自己合成的肽片段。目前对食源性功能多肽的报道很多,已经发现具有生物活性的肽大概有6000-10000种。

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定义肽

学术论文中这样定义肽:肽是由2-20个氨基酸之间通过肽键连接而成的小分子片段。食源性蛋白质或者多肽都是由20种天然氨基酸组成的,其中最小的肽就是二肽,顾名思义其由两个氨基酸组成,同样的道理我们将三个氨基酸组成的多肽称为三肽,以此类推。也有文章将4-10个氨基酸组成的多肽叫做寡肽,而将10-50个氨基酸组成的肽称为多肽,而大于50个氨基酸长度的通常就是蛋白质了。其实很多时候对于肽的定义并没有那么严格,有些地方也会将所有的肽都统称为多肽。

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肽的存在

海量的肽就存在于我们平时的饮食中,目前研究最多的就是奶制品,其中含有大量的生物活性肽,其次还有大豆、大米、玉米等谷物中活性肽的含量也十分丰富,研究报道海洋生物中也含有大量功能独特的活性肽,这些食源性蛋白都可以作为未来功能性肽食品的研发资源。需要注意的是非食源性的多肽也有很多,例如蜂毒肽,蛇毒肽,青蛙皮肤分泌物中的抗菌肽等等。

食源性多肽的功能

根据目前全球学术期刊的报道,根据食源性功能多肽的功能不同,大致可分为以下几类:

1) 抗高血压肽:在SHR大鼠实验中表现出良好的降血压效果,有些肽例如IPP, VPP,CCGNAVPQ等降血压的效果几乎与降血压药物相当;

2) 抗氧化肽:人体中由于氧化反应的发生,每时每刻都在产生氧化自由基,人体中最常见的自由基有6种,正常情况下人体中氧化自由基是处在动态平衡中的,即产生和清除的速率是相等的,但是如果人体异常,平衡就会被打破,就会导致这些氧化自由基在体内的积累,这些氧化自由基对人体是由毒副作用的,积累到一定程度就会引起一些身体不适,例如皮肤衰老,精力衰退,食欲不振等等。抗氧化肽就可以帮助我们及时清除体内产生的多种自由基,保证人体健康,这也是肽具有抗衰老,美容的根本原因。

3) 免疫调节肽:此类肽可以刺激机体,提升人体免疫力,有助于预防某些疾病。

4) 抗血栓肽:此类肽通过抑制多种凝血因子,从而阻断凝血酶与纤维蛋白原复合物的形成,组织凝血,防止血栓的形成。

5) 神经调节肽:此类肽具有多种调节功能,可以促进睡眠,改善人体功能。

6) 促钙吸收肽:此类肽可以帮助人体促进钙的吸收,因为人体对于钙的吸收有限,量很少,所以此肽有助于帮助生长发育期的孩子快速成长,也可以帮助老年人促进钙的吸收,防止或者缓解骨质疏松,修复软骨组织。

7) 抗菌肽:对于特定的微生物细菌具有很好的抗性,可以作为新一代产品的保鲜剂。

8) 阿片肽:具有阿片活性,可以刺激人体兴奋,活跃机体,可以提升人体运动效率,防止抑郁等。

9) 抗病毒肽:对于某些病毒具有很好的抗性,此类肽目前研究不多。

以上分类知识最常见的一些功能多肽,除此之外还有很多,例如:激动肽、ACE-抑制肽,溶血肽,回肠收缩肽,α-醇溶蛋白肽等等。

肽的生理功能

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总体来说,肽具有以下重要作用:

(1)通过抑制血管紧张素转化酶(ACE)的活性使血压降低,而对血压正常的人无降压作用;

(2)促进钙及多种对人体有益微量元素的吸收,有助于儿童生长发育、预防佝偻病、改善骨质疏松、贫血等;

(3)具有抗氧化、消除人体自由基、防止细胞突变、抗衰老的功能;

(4)可调节血脂、减肥、抗动脉粥样硬化和调节肝脏病人血液中的氨基酸,改善肝功能等;

(5)对多种癌症有抑制作用;

(6)促进葡萄糖的运转,而且并不增加肠组织氧的消耗;

(7)对调节人体免疫系统的生理功能,成效显著,优于过去的一些免疫产品;

(8)具有合成增殖人体细胞的作用,是肿瘤放化疗病人的福音。

此外,大多数活性肽还具有高浓度状态下粘度低、良好的溶解性及热稳定性等特征。

食源性功能肽为大健康产业助力

食源性功能肽,以食用蛋白为原料,经过酶解、分离、纯化等制成的新型蛋白水解产品。按相对分子质量分布不同,分为食源性低聚肽(分子量小于1000Da)和食源性多肽(分子量大于1000Da)。其不仅具有易消化吸收的营养特点,还具有诸多生理功能,目前已成为国内外研究开发的热点。

食源性功能肽的获取可通过从动植物中提取、微生物发酵法、化学合成法、生物基因工程法等制得。食源性功能肽不需人体消化系统二次降解,减少了肠胃负担,对消化器官的养护有重要意义。

氨基酸的转运存在底物专一性,而小肽转运不存在专一性;食源性功能肽吸收率高,使机体更好的获得营养;肽本身具有高生理活性,在机体生理活动中有重要作用。

玉米肽进入体内后,通过提高血清中丙氨酸和亮氨酸浓度,有助于产生NAD+,维持正常的TCA循环活动,同时提高ADH和ALDH酶活性,加快乙醇在体内的代谢,达到解酒效果。抗菌肽进入细胞后,通过抑制DNA和RNA的合成、蛋白质的合成和折叠以及相关酶的活性或其他靶向作用杀灭细菌。

研究结果表明,在不改变原始序列氨基酸组成的情况下,仅改变氨基酸的次序形成不同的多肽二级结构,对抗菌肽的溶血活性和抗菌活性都有不同程度的影响。因此,采用后期化学修饰的方法对生物活性肽段进行结构改造,有可能会提高或改善功能肽的生物活性,也是今后研究的方向。

构成肽的氨基酸种类、数量及氨基酸排列顺序决定肽的抗氧化能力。与游离氨基酸相比,组合肽的结构对其抗氧化性既可以产生增效作用又可以产生对抗效应。当前,国内对于抗氧化肽的研究大多是从提取、制备方面进行考察,对于抗氧化能力的评价也多限于一些化学指标,而对于氧化应激下细胞因子、转录因子、抗氧化酶类、信号传导的变化研究较少。因此,抗氧化应答的调控通路还需要深入探讨。

食源性功能肽的研发方向

食源性功能肽目前已经在食品、药品、化妆品中得到了较好的应用。由于肽在人体内的转化尚不完全明确,未来的研究将会一直持续。

在实验性附加功能研究方面,不同的氨基酸组合方式形成了不同的功能肽,在人体内的生物活性也随之产生变化,对个体的功能特性也会有所不同。

在肽+工程复合功能研究方面,功能肽的作用已经很明显,在此基础上配合其他营养物质的肽+复合产品有着更高的营养附加价值,未来“肽+”生物工程的研究尤为重要,如“肽+氨基酸”“肽+酵素”“肽+益生菌”等功能食品,尤其需要关注。

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