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肽科普 | 生物活性肽的分类及生产制备

发表时间:2019-03-20 18:37

参考文献

1. 王睿晗、黄永震、王周利及贺花等,食源性生物活性肽免疫调节功能的研究,基因组学与应用生物学,2019年38卷,第1期,P148-152

2. 王天星. 生物活性肽[A]. .营养健康新观察(第四十九期):肽营养与健康[C].:中国疾病预防控制中心达能营养中心,2018:6,P14-19

3. 李建杰, 叶磊, 荣瑞芬, 2012, 生物活性肽的酶法制备及分离鉴定研究进展, 食品研究与开发, 33(2): 195-199

4. 阮晓慧, 韩军岐, 张润光, 张有林, 2016, 食源性生物活性肽制备工艺、功能特性及应用研究进展, 食品与发酵工业, 42(6): 248-253

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生物活性肽的分类


生物活性肽分布广泛,多分布于动植物体。自1975 年Hughes 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,学者们已经从动物、植物和微生物中分离出多种生物活性肽,并尝试为其分门别类。


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按原料来源可分为海洋生物活性肽和陆地生物活性肽;

按分泌部位可分为内源性 (即人机体内存在的天然生物活性肽) 和外源性生物活性肽 (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);

按功能可分为生理活性肽(包括抗菌肽、神经活性肽、激素肽和激素调节肽、酶调节剂和抑制剂、免疫活性肽、抗氧化肽、矿物元素结合肽等) 和食品感官肽(呈味肽、表面活性肽、营养肽等)。

从人体需求出发,肽应该以功能为划分,但由于一些活性肽同时具有多种生理活性。因此,肽的分类错综复杂、不容易分清。当前应用于人体健康的活性肽主要分为生理活性肽、食品感官肽等多种。


生物活性肽的制备


生物活性肽种类多,分子量小,生产制备需要极高的技术,经过科学家们的不断研究探索,目前生物活性肽的制备主要有蛋白质水解法、微生物发酵法和人工合成法三种。

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1. 蛋白质水解法

化学法和酶水解法是产生活性肽的主要方式,具有成本低、反应易控、安全以及转化生产等诸多优点,可以很好地满足产品需求(李建杰等, 2012)。化学法以酸或碱断开蛋白质肽键,酶水解法最重要的则是蛋白酶的选用,需要定点酶切,还要符合食品安全。一些常见的酶,例如木瓜蛋白酶、胃蛋白酶以及胰凝乳蛋白酶等既能独使用,又可以组合产生更多稳定、高效的生物活性肽。(阮晓慧等, 2016)。


2. 微生物发酵法

利用微生物蛋白酶反应发酵是用来产生生物活性肽和食源性蛋白质的一种有效方法。某些特定的菌类群,能够化合生物体的蛋白质以及氮元素,提取出的酶化物以及维生素等物质可以直接抑制病原菌,降解难分解的物质,极易被植物体吸收,增强其防病害的功能。现今,国内外的各类奶制品和豆类等发酵食品也属于这一项研究实践。


3. 人工合成法

人工合成法包含化学合成基因工程这两种方法,是提取活性肽的常用方法。

化学合成法可分为固相合成法与液相合成法。固相合成法一般在氨基酸序列已知的条件下,从 C'端逐渐向 N' 端合成,能够合成的肽链多达近百种,操作方便、技术成熟、产品纯度高,然而成本高、产量低,目前仅局限于实验室研究和需求量少的多肽类保健品。液相合成法使得氨基酸的结构发生改变,随之肽也发生改变,所得的产量增加,提取纯度较高。

基因工程法也称 DNA 重组法,是利用携带了目的活性肽基因的供体转染进受体后,目的基因整合到受体基因组中并完成基因产物的表达,属于活性肽产生的过程。其中过程有两步:首先合成存在一定特殊功能的酶,然后用酶与蛋白质反应,最后获得生物活性肽。目前,基因工程已被广泛用于人工合成天然生物活性肽,然而成本高,成功率低,无法大量提取产物,使之还需继续完善。


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有人说,21世纪是肽世纪。当前,应用生物活性多肽作为药物、疫苗、导向药物、诊断试剂、酶抑制剂及药物先导化合物等具有广泛的理论和应用价值。同时,生物活性肽的另一个重要应用是在功能食品的开发方面,随着人们对健康美好生活的需求不断提升,生物活性肽的开发利用将迎来新的发展。

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