功能性食品生物活性肽的研究

他人也 2011-03-11

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課程論文題目：功能性食品生物活性肽的研究

課程名稱：功能食品開發(fā)與評價

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功能性食品生物活性肽的研究

摘要：近年來，國際科學界研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)經(jīng)消化道酶促水解后主要是以小肽類的形式被吸收，且比完全游離氨基酸更易、更快被機體吸收、利用，某些小肽不僅能提供人體生長、發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，而且具有獨特的生物學功能：可防治血栓、高血脂和高血壓，延緩衰老、抵抗疲勞、提高機體免疫力。

關鍵詞: 活性肽，蛋白質(zhì)，水解，大豆。

近年來，國際科學界研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)經(jīng)消化道酶促水解后主要是以小肽類的形式被吸收，且比完全游離氨基酸更易、更快被機體吸收、利用，某些小肽不僅能提供人體生長、發(fā)育所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，而且具有獨特的生物學功能：可防治血栓、高血脂和高血壓，延緩衰老、抵抗疲勞、提高機體免疫力。有些小肽具有原食品蛋白質(zhì)或其組成氨基酸所沒有的重要的生理功能，這正是生物活性肽引起當今科技界、醫(yī)學界、營養(yǎng)學界、食品學界廣泛重視的主要原因。生物活性肽具有極強的活性和多樣性，隨著研究的不斷深入，這一領域在世界范圍內(nèi)日益受到關注。生物活性肽已成為高科技領域及產(chǎn)業(yè)的新熱點。
1、什么是肽？
1.1、肽是兩個或兩個以上的氨基酸以肽鍵相連的化合物。一個氨基酸不能成為肽，也不能合成肽，肽是兩個或兩個以上氨基酸以肽鍵相連的化合物。兩個氨基酸以肽鍵相連的化合物稱為二肽；三個氨基酸以肽鍵相連的化合物稱為三肽，以次類推，三十四個氨基酸以肽鍵相連的化合物稱為三十四肽。
1.2、分子量段在5000--180之間的才能稱為肽。分子量段在1000以上至5000之間的稱為大肽。分子量段在1000—180之間的稱為小肽、寡肽、低聚肽、微肽，也稱為小分子活性多肽。
1.3、生物學家將肽稱為“氨基酸鏈”，將小分子活性多肽統(tǒng)稱為“生物活性肽”。

2、科學家對生物活性肽價值的重大發(fā)現(xiàn)

2.1、人體吸收蛋白質(zhì)主要是以肽的形式吸收的，不是以氨基酸的形式吸收的。

2.2、肽在人體中合成蛋白質(zhì)率較氨基酸高26%。

2.3、氨基酸只有20種，功能固定，屈指可數(shù)，而以氨基酸為基料合成的多肽，則有上百種上千種，其功能具有多樣性。

2.4、現(xiàn)代人缺乏肽?，F(xiàn)代生活，人體從食物中吸收的蛋白質(zhì)、氨基酸已不缺乏，但人體中的肽卻很缺乏。因現(xiàn)代文明而給人帶來的“負面影響”是人體缺乏肽的主要原因。因為肽的缺乏，使現(xiàn)代人出現(xiàn)了“現(xiàn)代病”、“富貴病”、“亞健康”。人體必須從體外合成的肽中獲取肽，以保證人體的健康。
3、人體很多活性物質(zhì)都是以肽的形式存在的

沒有肽，就沒有活性，就沒有生命。人體很多活性物質(zhì)都是以肽的形式存在的，人體內(nèi)有成百上千種肽。特別是大腦中的肽含量最多，肽涉及人體的激素、神經(jīng)、細胞生長和生殖各領域，其重要性在于調(diào)節(jié)體內(nèi)各個系統(tǒng)和細胞的生理功能，激活體內(nèi)有關酶系，促進中間代謝膜的通透性，或通過控制DNA轉錄或影響特異的蛋白質(zhì)合成，最終產(chǎn)生特定的生理效應，或發(fā)揮其藥理作用。肽是涉及人體內(nèi)多種細胞功能的重要物質(zhì)。肽可以合成細胞，并調(diào)節(jié)細胞的功能活動。肽在人體作為神經(jīng)遞質(zhì)，傳遞信息。肽可在人體內(nèi)作為運輸工具，將人體所食的各種營養(yǎng)物質(zhì)與各種維生素、生物素、鈣及對人體有益的微量元素輸送到人體各細胞、器官和組織。肽是人體重要的生理調(diào)節(jié)物，它可全面調(diào)節(jié)人體生理功能，增強和發(fā)揮人體生理活性，它具有重要的生物學功能。肽對人的細胞活性、功能活動、生命存在太重要了。但現(xiàn)代人因各種因素使人體中的肽流失，合成肽的能力大大減弱，因此現(xiàn)代人體缺乏肽，必須補充人工合成肽，補肽就是補活性，補肽就是補活力，補肽就是補生命。
4、生物活性肽，現(xiàn)代人的前沿功能營養(yǎng)
4.1、優(yōu)于高蛋白。高蛋白是分子量在5萬以上的氨基酸鏈，最終被人體合成肽才能吸收，但人體分解蛋白質(zhì)，合成肽的數(shù)量微乎其微。高蛋白攝取太多，有很多副作用，它自身具有營養(yǎng)性，但不具備功能性；肽不是高蛋白，肽是一種功能蛋白，人食后不但不會引起營養(yǎng)過剩，而且可以調(diào)節(jié)人體的營養(yǎng)平衡。
4.2、由氨基酸合成，優(yōu)于氨基酸。肽是兩個或兩個以上的氨基酸以肽鍵相連的化合物，它比單個的氨基酸作用大上千倍。
4.3、肽在人體中合成蛋白質(zhì)率比氨基酸高26%。
4.4、氨基酸的吸收機制是：只有合成肽才能被人體吸收。
4.5、動物蛋白質(zhì)中的氨基酸只有20種，植物蛋白質(zhì)中的氨基酸只有18種，其功能屈指可數(shù)。而以氨基酸合成的肽，可達上百種上千種，而每個肽的功能都比單個的氨基酸多，多肽的功能有成千上萬種。
5、生物活性肽吸收機制的六大特點
5.1、不需消化，直接吸收。它表面有一層保護膜，不會受到人體的促酶、胃蛋白酶、胰酶、淀粉酶、消化酶及酸堿物質(zhì)二次水解，它以完整的形式直接進入小腸，被小腸所吸收，進入人體循環(huán)系統(tǒng)，發(fā)揮其功能。
5.2、吸收特別快。吸收進入循環(huán)系統(tǒng)的時間，如同靜脈針劑注射一樣，快速發(fā)揮作用。
5.3、它具有100%吸收的特點。吸收時，沒有任何廢物及代謝物，能被人體全部利用。
5.4、主動吸收，迫使吸收。
5.5、吸收時，不需耗費人體能量，不會增加胃腸功能負擔。
5.6、起載體作用。它可將人所食的各種營養(yǎng)物質(zhì)運載輸送到人體各細胞、組織、器官。
6、生物活性肽顯著的生物學功能
6.1、小肽：與氨基酸運輸體系相比，小肽具有吸收快速、低耗、不易飽和的特點，因而可以利用這類易消化吸收的肽為某些特殊身體狀況的人群補充營養(yǎng)，適合于手術后，特別是消化道手術后，尚處于康復期的患者；因精神壓力、過度勞累及夏天厭食等引起的腸胃功能失調(diào)者；維持耐久力運動，或運動后需及時快速補充氮源，而又要避免增加胃腸負擔者；消化器官未發(fā)育成熟的嬰幼兒，或消化吸收功能開始衰退的老人。
小肽對乳酸菌、雙歧桿菌和酵母菌等多種微生物的生長有顯著促進作用，這對食物營養(yǎng)的吸收具有重要意義。
小肽（特別是二肽、三肽）的低抗原性，使得食后不會引起過敏反應，小肽的滲透壓比氨基酸低，食后也不會引起痢疾或不良反應。
6.2、免疫活性肽：人乳或牛乳中的酪蛋白含有刺激免疫的生物活性肽，大豆蛋白和大米蛋白通過酶促反應，可產(chǎn)生具有免疫活性的肽，如來源于大米蛋白的序列為GYPMYPLR的八肽；來源于大豆蛋白的胰蛋白酶酶解物，序列為HCQRPR的六肽；來源于人的免疫球蛋白，序列為QRPR及GQRP的四肽；來源于人乳或牛乳的酪蛋白，序列為GFL的三肽以及白細胞（殺菌素）免疫活性肽（如干擾素）等都具有免疫活性。有些肽除了具有刺激巨噬細胞的吞噬能力外，還能抑制腫瘤細胞的生長。
6.3、神經(jīng)活性肽：多種食物蛋白經(jīng)酶解后，會產(chǎn)生類鴉片活性的肽，小麥谷蛋白來源的類鴉片活性肽是體外胃蛋白酶及嗜熱菌蛋白酶酶解產(chǎn)物。類鴉片活性肽（如腦啡肽、生長激素抑制劑、舒緩激肽和促甲狀腺釋放激素）TLH等神經(jīng)活性肽，可起到鎮(zhèn)痛及調(diào)節(jié)人體情緒、呼吸、脈搏、體溫的作用。與普通鎮(zhèn)痛劑不同的是，它經(jīng)過消化器官進入人體后無任何副作用。
6.4、降血壓肽：許多蛋白質(zhì)的酶解產(chǎn)物中都有血管緊張素轉換酶抑制劑（ACEI），如酪蛋白的胰凝乳蛋白酶酶解產(chǎn)物中就有幾種降血壓的肽；a-玉米醇溶蛋白的酶解產(chǎn)物，亦有幾種降血壓的活性肽。有報道說，如果c-末端的氨基酸是Pro或芳香族氨基酸，那么此肽就具有較強的血管緊張素轉化酶抑制的作用?？梢?，血管緊張素轉化酶（ACE）抑制劑（ACEI，即降血壓肽），是通過抑制ACE的活性來實現(xiàn)降壓功能的，達到治療高血壓的目的。
6.5、其他活性肽：有不少其他功能的活性肽，包括降膽固醇肽、促進礦物質(zhì)吸收的肽（CPPS）、酶調(diào)節(jié)劑（如促胰酶肽）、激素肽如生長激素釋放因子（GRFS）、白蛋白胰島素增效肽、抗菌多肽（如乳酸鏈球菌素、橡膠素）、抗癌多肽（如腫瘤細胞壞死因子、環(huán)已肽）、抗艾滋病肽（如GLQ蛋白）等。
此外，食品感官肽有甜味肽（如賴氨酸二肽）、苦味肽（如咖啡肽）以及酸味肽、咸味肽、風味肽、抗氧化肽、表面活性肽等。
來源于大豆的小肽（如三九牌大豆多肽）不僅具有很好的溶解性、低粘度、抗凝膠形成性，而且在體內(nèi)消化吸收快，蛋白質(zhì)利用率高，并具有低抗原性，不會產(chǎn)生過敏反應；能增強運動員體能和肌肉，促進肌紅細胞復原，幫助消除疲勞，能促進脂肪代謝，消除過多脂肪，還具有顯著的抗氧化性等。
7、生物活性肽的廣泛用途
酪蛋白磷酸肽：在生物體消化過程中形成的酪蛋白磷酸肽（CPPS）（如九生牌酪蛋白磷酸肽‘CPPS’）可促進鈣、鐵、鋅、錳、銅、鎂、硒等吸收，是一種良好的金屬結合肽。CPPS可與鈣、鐵等金屬離子形成可溶性復合物，在小腸中使可溶性鈣、鐵濃度提高，增強腸道對鈣、鐵的吸收。這是因為人體吸收鈣、鐵等金屬離子時必須在小腸黏膜上，處于溶解狀態(tài)才能有效地被人體吸收，但由于人體內(nèi)存在PH梯度，特別是處于吸收段的小腸環(huán)境，PH為偏堿性，使得鈣、鐵易與磷酸形成不溶性鹽，從而大大降低了鈣、鐵的吸收率。以酪蛋白為原料生產(chǎn)的CPPS分子通過絲氨酸殘基上的磷酸化結構與鈣、鐵結合，從而使之保持可溶狀態(tài)，促進鈣、鐵的吸收。CPPS是含有成簇的磷酸絲氨酸的肽，可作為無機離子的載體，促進腸膜對鈣、鐵、硒等礦物質(zhì)的吸收和利用。
日本將CPPS應用于兒童咖喱飯、液體營養(yǎng)食品和口香糖中，能使人們長期存在的鈣、鐵攝入量不足的問題得以解決，從而能有效預防因鈣、鐵缺乏而引起的各種疾病。
九生牌谷胱甘肽：九生牌谷胱甘肽是由谷氨酸和半胱氨酸及甘氨酸通過肽鍵結合而成的三肽化合物，廣泛存在于動物組織（肝臟、肌肉、血液）、植物（蔬菜、豆類、薯類、菇類、谷物等）及微生物中，在生物體內(nèi)大量存在并起主要作用的是GSH。
GSH作為特殊的氨基酸衍生物具有多方面的重要生理功能。在臨床上，用于抗衰老、解毒、治療肝臟疾病、內(nèi)分泌疾病及腫瘤等。
GSH在食品加工業(yè)中也有廣泛的應用。在肉制品、奶制品、面制品、嬰兒食品等方面起著抗氧化、強化氨基酸、增強食品風味、提高食品質(zhì)量等重要作用。GSH作為生物活性添加劑及抗氧化劑，對人體有益，遠優(yōu)于其他防腐劑、抗氧化劑。
8、世界上擁有生物活性肽的國家所用的原料不同，獲取肽的方法不同，產(chǎn)品的性質(zhì)功效作用也有所不同
8.1、上個世紀五、六十年代，世界許多國家，包括我國主要是從動物臟器獲取肽。如：胸腺肽，生產(chǎn)方法是將剛生下來的小牛宰殺之后，割下其胸腺，然后用震蕩分離的生物技術，將小牛胸腺中的肽震蕩分離出來，制成胸腺肽針劑。這種胸腺肽主要用于人體免疫，用于高級干部的營養(yǎng)保健。
8.2、世界上有固相合成法、液相合成法生產(chǎn)的肽。用這種方法生產(chǎn)肽的企業(yè)在美國硅谷就有一家。他們主要是購買世界上一些精細化工廠生產(chǎn)的氨基酸為原料，用固相合成法、液相合成法，定向合成某種單肽。屬醫(yī)藥原料中間體，其用途主要用于西藥配方，以增強藥效、增強人體對藥的吸收速度和吸收率。
8.3、酸解法或堿解法生產(chǎn)的多肽。這種肽主要出現(xiàn)在日本。日本不二油脂株式會社，用酸解法生產(chǎn)的“大豆多肽”，屬“食品添加劑”，主要用于老人和兒童食品，其目的是增強這兩種人群對食品營養(yǎng)的吸收。現(xiàn)在，世界上擁有“大豆多肽”的國家只有兩個，一是日本，二是中國。但其所用的原料、水解法和產(chǎn)品性質(zhì)大有不同。
8.4、近年來，出現(xiàn)了用酶法生產(chǎn)的生物活性肽。這種肽主要產(chǎn)在中國，代表著當今世界肽研究、開發(fā)、生產(chǎn)、創(chuàng)新的水平和潮流。酶法生產(chǎn)的生物活性肽是用人體所需要的食品級植物蛋白酶，將人們平常所食的食物蛋白質(zhì)酶解成小分子活性多肽。這種酶法生產(chǎn)的小分子多肽具有極強的生物活性和多樣性，已在世界范圍內(nèi)引起關注，成為當今世界推崇的熱點。如中國武漢九生堂生物工程有限公司生產(chǎn)的“大豆多肽”，所用原料是含量在90%以上的大豆分離蛋白，水解方法是酶法，所用的酶屬食品級植物蛋白酶。生產(chǎn)的“大豆多肽”無苦味和任何化學成分，且風味芳香宜人，對人體無任何毒副作用。產(chǎn)品屬終端產(chǎn)品，被中國創(chuàng)新基金列為無償資助項目，現(xiàn)在已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)出終端產(chǎn)品“三九牌大豆多肽口服液”。它是世界上第一個用酶法生產(chǎn)的大豆多肽終端產(chǎn)品，在第89屆廣交會上受到世界客商的青睞。
9、現(xiàn)代人缺乏肽，必須補充肽，補肽要補充“酶法肽”
現(xiàn)代生活人們所吃的食物中的蛋白質(zhì)、氨基酸已不缺乏，但人體確實缺乏肽，必須補充肽。
現(xiàn)代文明既給人類的生活帶來了極大的方便和享受，同時也給人類帶來了很多“負面影響”，如：大氣污染；水土污染；長期低能輻射，如城市玻璃幕墻及現(xiàn)代建筑裝飾材料；太陽強紫外線；家用電器（微波爐、電視、電腦）；現(xiàn)代通訊工具（手機輻射等）；高能輻射，如從事核能工作的人群、接觸醫(yī)療射線的醫(yī)務工作者和接受放化療和核醫(yī)學治療的病人。長期低能輻射不被人重視，但日積月累，人體的各系統(tǒng)、各器官、細胞組織就會發(fā)生突變。現(xiàn)代人缺乏肽的主要表現(xiàn)：一是人體中的肽大量的損傷和流失，使人體缺乏肽；二是人體合成肽的能力大大減弱，不能及時補充肽，使人體長期處于缺乏肽的狀態(tài)中。為此，人體開始退化，細胞缺乏活性，內(nèi)分泌開始紊亂，不能正常地分泌人體所需要的生長激素和活性物質(zhì)，出現(xiàn)了“現(xiàn)代病”、“富貴病”、“亞健康”，有的甚至發(fā)生細胞突變，引發(fā)癌癥；有的免疫功能失調(diào)、低下，引發(fā)艾滋病等免疫系統(tǒng)疾病。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，人體必須補充人工合成肽。補肽就是補活性物質(zhì)，就是補活力、補青春、補生命。但補肽也不能隨便亂補有較大副作用的肽，補肽要補好肽。過去傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的肽，已逐漸趨于淘汰，它副作用較大，不太可取。為此，補肽要補“酶法肽”。
10、生物活性肽屬于蛋白質(zhì)，是功能蛋白，但不是高蛋白，食后不會營養(yǎng)過剩
生物活性肽屬蛋白質(zhì)，但不是人們想象的“高蛋白”，而是新型的活性蛋白、功能性蛋白、特異蛋白。它具有極強的活性和多樣性，食后不但不會引起人們擔心的“營養(yǎng)過剩”，相反，它還可以平衡調(diào)節(jié)營養(yǎng)，改善“營養(yǎng)過剩”和“營養(yǎng)缺乏”的癥狀，減少“富貴病”、“現(xiàn)代病”和因蛋白缺乏的諸多病癥。酶法生產(chǎn)的小分子活性多肽可全面調(diào)節(jié)人體生理功能，增強人體生理活性，是現(xiàn)代人的超前營養(yǎng)品。
11、生物活性肽的前景看好
生物活性肽的研究領域發(fā)展很快，已經(jīng)受到了各國科學家和政府的高度重視，短短的幾年內(nèi)，就有眾多的生物活性肽被開發(fā)出來。有些生物活性肽已經(jīng)作為保健品和藥物實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。如武漢九生堂生物工程有限公司生產(chǎn)的“三九蛋白肽”（用8種禽鳥的全卵分離蛋白為原料，用酶法生產(chǎn)的小分子活性多肽）、“三九牌大豆多肽”、“九生牌降糖肽”、“三九牌調(diào)脂康口服液（降脂肽）”、“三九牌長線條口服液（減肥肽）”、“九生牌抗癌肽”、“九生牌抗艾滋病毒肽”等。
隨著現(xiàn)代蛋白質(zhì)工程生物酶技術迅速發(fā)展，還會有大量的生物活性肽不斷的被發(fā)現(xiàn)，生物技術的應用可生產(chǎn)出大量的生物活性肽應用于食品、化妝品并開發(fā)出新的臨床藥物。
美國、日本以生物活性肽為功能因子已開發(fā)出各種低抗原食品、嬰兒食品、流動食品、運動食品、促鈣吸收食品、降壓食品、醒酒食品等一系列產(chǎn)品。日本僅流動食品的市場規(guī)模已達130億日元，并呈現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。武漢九生堂生物工程有限公司已在中國武漢建立了我國最大的生物活性肽研究、開發(fā)、生產(chǎn)基地，這是一個好勢頭。
生物活性肽的研究與開發(fā)作為國際上新興的生物高科技產(chǎn)業(yè)，是具有極大市場潛力的朝陽產(chǎn)業(yè)。和發(fā)達國家相比，我國在這一領域中還有一定差距，因此，應奮起直追，躋身國際蛋白質(zhì)工程和生物工程的前列。要象武漢九生堂生物工程有限公司那樣，生產(chǎn)出更多的生物活性肽產(chǎn)品，參與國際競爭，走在世界生物活性肽研究、開發(fā)、生產(chǎn)的前列。