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胶原蛋白生物活性肽的研究进展

胶原蛋白生物活性肽的研究进展
胶原蛋白生物活性肽的研究进展

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胶原蛋白生物活性肽的研究进展

赵 利1,苏 伟1,胡火根2,戴银根2,杨玉玲3

(1.江西科技师范学院生命科学学院,江苏 南昌 330013;2.江西省水产技术推广站,江南 南昌

330046;3.南京财经大学食品科学与工程学院,江苏 南京 210003)

摘 要 :本文介绍了胶原蛋白的结构,综述了胶原蛋白生物活性肽的多种生物活性,包括抑制血管紧张素转换酶、抗氧化、抑制血小板凝结和抗肿瘤活性等,并对胶原蛋白生物活性肽的开发应用前景作了展望。关键词:胶原蛋白;生物活性肽;抑制血管紧张素转化酶;抗氧化;抑制血小板凝结;抗肿瘤

Research Progress of Collagen Peptides

ZHAO Li1,SU Wei1,HU Huo-gen2,DAI Yin-gen2,YANG Yu-ling3

(1.School of Life Science, Jiangxi Normal University of Science and Technology, Jiangxi 330013,China;2.Jiangxi Aquaculture Technology Spreading Center, Nanchang 330046,China;3.School of Food Science and

Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210003,China)

Abstract :The structure of collagen was introduced and biology active of collagen peptides, include Angiotensin-convertingenzyme inhibition, antioxidation, anti-platelet clotting and anticancer etc. were summarized in this article. The exploitingpotential foreground of collagen active peptides was prospected.

Key words:collagen;bioactive peptides;Angiotensin-converting enzyme inhibition;antioxidation;anti-plateletclotting;anticancer

中图分类号:TS201 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2005)09-0578-05

收稿日期:2005-07-01

基金项目:江西省科技厅农业攻关计划项目(赣科发计字2004第268号)

作者简介:赵利(1967-),女,博士,研究方向是生物技术在食品中的应用。

肽是由氨基酸通过肽键连接而成的化合物,它是机体组织细胞的基本组成部分。生物活性肽是指具有特殊生理功能的肽类物质。1902年伦敦大学医学院的Bayliss和Startling从动物的胃肠中发现了一种能引起胰腺分泌活动的物质,称为分泌素,这是人类第一次发现生物活性肽类物质。此后,伴随着生物化学和分子生物学技术的飞速发展,肽的研究取得了惊人的进展[1]。

长期以来,人们仅仅把食物蛋白质当作一种营养丰富的成分,认为蛋白质只有水解成游离氨基酸后才能被吸收,它只能为人体提供充足的氮源和必需氨基酸,但是在后来的研究中证明大量氨基酸是以2~6个氨基酸组成的寡肽形式被吸收,寡肽有助于肠道吸收[2]。在氨基酸运输系统功能出现障碍的情况下,摄入寡肽却能获得很好的吸收效果。此外,摄入氨基酸和寡肽混合配方

的饮食比摄入完全氨基酸的配方饮食在肠道营养吸收上更为有利,这是因为:(1)在相同浓度和相同氨基酸组成的情况下,寡肽被肠道吸收的速度比混合氨基酸快;(2)用寡肽取代部分游离氨基酸,可以减少游离氨基酸彼此竞争运输系统的机会,间接提高吸收效果;(3)减少不必要的能量消耗,因为相同动能吸收一个寡肽,即相当于吸收了多个氨基酸[3]。大量研究证明,当人体内缺乏一些调节生理功能的肽时,会导致人体机能的改变。因此从营养学的角度出发,在食物结构调整以满足人体必需氨基酸需要的同时,适当补充某些生物活性肽对增强防病抗病能力、延缓衰老都具有深远意义[1]。目前,开发和研究生物活性肽类食品在国际保健品行业中已成为一个焦点。

1胶原蛋白的结构特点

胶原蛋白主要存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中,是结缔组织中极其重要的一种蛋白质,起着支撑器官、保护机体的功能。胶原蛋白的种类很多,一般皮肤和骨骼中的是Ⅰ型胶原蛋白,软骨中的是Ⅱ型胶原蛋白,胚胎皮肤中的是Ⅲ型胶原蛋白,细胞基底膜中的是Ⅳ型胶原蛋白。胶原蛋白由三条多肽链构成三股螺旋结构,即3条多肽链的每条都向左形成左手螺旋,3条肽链再以氢键相互结合形成牢固的右手超螺旋,这种超螺旋结构十分稳定。组成胶原蛋白的主要氨基酸为脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸。大多数蛋白质中的同一条多肽链中,氨基酸一般不会有周期性的重复顺序,但胶原蛋白却有“甘氨酰-脯氨酰-羟脯氨酸”、“甘氨酰-脯氨酰-X”和“甘氨酰-X-Y”(X、Y代表除甘氨酰和脯氨酰以外的其它任何氨基酸残基)这样一个三肽的重复顺序存在,“甘氨酰-脯氨酰-X”三肽的数量大约占全部三肽总和的1/3。胶原蛋白是由遗传形式所决定,其含量随种类而有显著不同。胶原蛋白的氨基酸组成有如下特点:(1)胶原蛋白中缺少Cys和Try;(2)胶原蛋白Gly的含量几乎占1/3;(3)胶原蛋白中存在羟基赖氨酸和羟基脯氨酸,其它蛋白质中不存在羟基赖氨酸,也很少含有羟基脯氨酸,胶原中脯氨酸和羟基脯氨酸含量是各种蛋白质中最高的;(4)胶原蛋白α-链N-端氨基酸是焦谷氨酸,它在一般蛋白质中是少见的[4]。

水产胶原蛋白中的脯氨酸和羟脯氨酸的含量比动物胶原蛋白低得多,而其中蛋氨酸的含量却比动物胶原蛋白高得多。脯氨酸和羟脯氨酸起着连结多肽和稳定胶原蛋白三螺旋结构的作用,脯氨酸和羟脯氨酸含量越低的胶原蛋白,其螺旋结构被破坏的温度就越低,因而水产明胶的胶凝温度比陆生动物明胶低。Takeshi等人[5]的研究表明,日本鲈鱼胶原蛋白的热变性温度Td为30℃,金枪鱼是29.7℃,而猪皮胶原蛋白热变性温度Td 37℃。2胶原蛋白中的活性肽

胶原蛋白中蕴藏着多种生物活性肽,如抑制血管紧张素转化酶活性、抑制血小板凝结活性、抗氧化活性、抗肿瘤活性等。

2.1抑制血管紧张素转化酶活性

血管紧张素转化酶(Angiotensin-converting enzyme,ACE)(EC 3.4.15.1)是一种多功能的二肽羧肽酶,在血压调节过程中起着非常重要的作用。人体的肾脏可以分泌一种特异性的蛋白酶,即肾素。肾素作用于血管紧张素释放出无活性的血管紧张素Ⅰ(十肽DRVYIHPFHL)。ACE可以从无活性的血管紧张素Ⅰ的C-末端水解掉两个氨基酸,形成有活性的血管紧张素Ⅱ(八肽DRVYIHPF)。血管紧张素Ⅱ是已知最强的缩血管物之一,具有收缩血管平滑肌的效应,可以导致血管收缩,引发高血压。同时ACE可水解血管舒缓激肽使其失活,而血管舒缓激肽可以舒张血管、使血压降低。目前血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)是降血压药物中发展最快的一种,但是合成的ACEI停药后会引发"停药综合症",严重威胁着患者的生命安全[6,7]。近来随着天然食物中抑制ACE活性物质的不断发现,使得人们看到了非药物治疗高血压中的一条希望之路。ACE在肾素-血管紧张素体系、血管舒缓素-激肽体系和免疫体系中的作用见图1[8]。

Byun HG等人[9]利用三步膜反应器连续用Alcalase、链霉蛋白酶E和胶原酶水解阿拉斯加雪鱼皮明胶,水解物的相对分子质量分布在0.9~1.9kDa范围内,具有抑制ACE活性作用。他们利用凝胶过滤色谱、离子交换色谱和反相高效液相色谱从水解物中分离得到两种具有抑制ACE活性的肽Gly-Pro-Leu和Gly-Pro-Met,它们的IC50分别为2.6μmol/L和17.13μmol/L。这些结果说明Gly-Pro-Leu可以作为一种新的抗高血压替代品。

Kim SK等人[10]利用三步超滤膜反应器连续用Alcalase、链霉蛋白酶E和胶原酶水解牛皮明胶。这三步水解物的相对分子质量分别分布在4.8~6.6、3.4~6.6和0.9~1.9kDa范围内。第三步水解物抑制ACE的活性高于第一和第二步水解物,它的IC50是0.689mg/ml。他们利用凝胶过滤色谱、离子交换色谱和反相高效液相色谱从水解物中分离得到两种具有抑制ACE活性的肽,Gly-Pro-Leu和Gly-Pro-Val,它们的IC50分别是2.55和4.67μmol/L。

2.2抑制血小板凝集活性

Maruyama S等人[11]利用胶原蛋白酶水解物和胶原蛋白相应的合成肽,对纤维蛋白原/凝血酶凝集的抑制效果进行了研究。猪皮胶原蛋白的嗜热菌蛋白酶水解物或细菌胶原酶水解物可以抑制纤维蛋白原/凝血酶的凝集,

图1 ACE在肾素-血管紧张素体系、血管舒缓素-激肽体系和免疫体系

中的作用[8]

Fig.1 Role of ACE in the rennin- angiotensin, kallikrein-kinin and

immune systems

系但是不能抑制凝血酶的活性。同样,猪皮胶原蛋白的

胰蛋白酶和胃蛋白酶水解物也具有抑制纤维蛋白原/凝血酶凝集的活性,尽管这种活性并不显著。目前已经证实,从猪皮胶原蛋白的细菌胶原酶水解物中分离得到的Gly-Pro-Arg是纤维蛋白原/凝血酶凝集抑制剂。胶原蛋白相应的合成肽,如Gly-Pro-Arg-Gly、Gly-Pro-Arg-Gly-Pro、Gly-Pro-Arg-Gly-Pro-Ala、Gly-Pro-Arg-Gly-Pro-Pro和 Gly-Pro-Arg-Pro-Pro也具有抑制纤维蛋白原/凝血酶凝集的作用,但是不能抑制凝血酶的活性,其中Gly-Pro-Arg-Gly-Pro-Pro和Gly-Pro-Arg-Pro-Pro的抑制效果比Gly-Pro-Arg显著得多。然而,Gly-Pro-Lys、Gly-Ala-Arg、Gly-Pro-Hyp、Ala-Gly-Pro-Arg和Gly-Pro-Ala-Gly-Pro-Arg却没有抑制纤维蛋白原/凝血酶凝集的活性。

Nonaka I等人[12]研究发现,胶原蛋白肽Gly-Pro-Arg及其衍生物具有抑制ADP-诱导的血小板凝集。0.3mM的Gly-Pro-Arg 或其衍生物Gly-Pro-Arg-Gly、Gly-Pro-Arg-Gly-Pro、Gly-Pro-Arg-Pro-Pro和 Gly-Pro-Arg-Pro-Pro-Pro 抑制人体血小板凝集的效果高于50%。在人体富血小板血浆(PRP)中,这些肽抑制血小板凝集的效果比在老鼠PRP中高10倍。0.1~0.8 mmol/L浓度范围内的其它Gly-Pro-Arg 衍生物Sar-Pro-Arg、Gly-Pro-Lys、Gly-Ala-Arg和 Ala-Gly-Pro-Arg在人体PRP中没有抑制血小板凝集的效果。静脉注射或口服Gly-Pro-Arg和胶原蛋白酶水解物可以抑制老鼠体内内毒素诱导弥散性血管内凝血(DIC)而导致的血小板计数降低。胶原蛋白本身被认为是一种潜在的血小板凝集诱导物,而试验发现来源于胶原蛋白的肽或胶原蛋白酶水解物可以抑制血小板凝集。2.3

抗氧化活性

人体的正常代谢过程中不断产生自由基,这对于许多生化反应是必要的。体内与自我免疫有关的吞噬细胞在消灭细菌、真菌、病毒和其它抗原物质中会产生自

由基;健康机体对各种外界影响作出反应的同时会产生

自由基;年龄老化过程中机体也在不断产生自由基。氧

无处不在而且氧易于接受电子,氧自由基在细胞代谢过程中普遍存在,所以人体总是处于自由基伤害的危险之中[13]。在生物体内氧自由基可以与DNA、蛋白质和多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)作用,造成DNA链断裂和氧化性损伤、蛋白质-蛋白质交联、蛋白质-DNA交联和脂质过氧化。脂质过氧化是造成生物体氧化损伤的主要原因,可以引发各种心血管疾病、癌症与老化现象。生物体内的氧化最终导致生物体的衰老,因此机体的氧化作用引起了世人的关注[14]。目前有很多研究表明,一些食物中的蛋白质具有抗氧化活性[15,16]

。Kim SK等人[17]采用三步超滤膜反应器连续用Alcalase、链霉蛋白酶E和胶原酶水解阿拉斯加雪鱼皮提取明胶。第二步链霉蛋白酶E水解物中相对分子质量分布在1.5~4.5kDa范围内的肽具有很高的抗氧化活性。他们利用Sephadex G-25凝胶过滤色谱、SP-Sephadex C-25离子交换色谱和反相高效液相色谱从水解物中分离得到两种具有很高抗氧化活性的肽,这两种肽分别含有13(P1)和16(P2)个氨基酸残基,但是它们的C-末端均是-Gly残基,并且均具有Gly-Pro-Hyp重复片段。通过抗氧化活性试验发现肽P2在亚油酸体系中具有抗氧化活性。同时还发现,添加肽P2后培养的肝细胞的存活率显著提高。这些结果说明来源于阿拉斯加雪鱼皮水解物中的肽P2是一种天然抗氧化剂。2.4

抗肿瘤活性

纤维粘连蛋白是基质中一种重要的糖蛋白,存在于胶原纤维和许多结缔组织细胞周围。纤维粘连蛋白呈原纤维状,由两条多肽链组成,两条肽链的一端由若干二硫键连接,每一肽链上均有若干特定的功能区,能分别与细胞、胶原、肝素和纤维素等结合。在癌细胞转移过程中纤维粘连蛋白起着非常重要的作用。一般认为,癌细胞转移的抑制作用与其抑制癌细胞附着和浸润基底膜的纤维粘连蛋白和层粘连蛋白有关,也就是与抑制癌细胞新生血管的形成有关。

胶原蛋白肽与纤维粘连蛋白具有很高的亲和性,所以胶原蛋白肽对癌细胞转移过程具有很深的影响。GaoXY等人[18]利用胰蛋白酶水解酸洗明胶所得到的组分,用纤维粘连蛋白-Sepharose亲和色谱分离活性肽,再进一步用凝胶过滤高效液相色谱和反相高效液相色谱纯化得到两个与纤维粘连蛋白具有很高的亲和性肽。这两个肽的序列分别为Thr-Leu-Gln-Pro-Val-Tyr-Glu-Tyr-Met-(Val)-Gly-Val (肽I)和Thr-Gly-Leu-Pro-Val-Gly-Val-Gly-Tyr-Val-Val-Thr-Val-Leu-Thr (肽II),它们位于胶原蛋白的非三螺旋区域内,因为它们的结构中没有“甘氨酰-X-Y”

重复顺序特征片段。试验结果证明这两种肽与纤维粘连蛋白的亲和性显著高于明胶。

还有研究发现用酶处理青鱼胶原蛋白可以得到具有抑制血小板凝结、抗肿瘤、提高免疫活性等多种生物活性肽[19]。

3胶原蛋白活性肽的生产方式

多数蛋白质中都存在生物活性肽序列,这使得营养学家开始重新审视食物蛋白质"营养价值"的评价问题,那就是在评定蛋白质营养价值时,不仅要考虑蛋白质中的必需氨基酸,还应考虑蛋白质在消化过程中是否能产生一些具有潜在生理功能的活性肽[20]。食物蛋白质中蕴藏着许多生物活性肽,这些肽在母体蛋白质序列内不具有生物活性,但是通过体内或体外蛋白酶水解的方式释放出来后在体内能发挥正常的生理功能[21,22]。一系列研究证明,在我们的一般膳食中其实就蕴藏着许多生物活性肽,但是因为一般的膳食摄入量有限,而且消化道的分解效果不完全,不能分解出相当浓度和具有特定生理功能的成分,所以有必要将它们按工业化规模生产出来[23]。

生物活性肽的生产方式主要有三种:(1)从天然生物体中提取;(2)体外酶水解蛋白质产生;(3)通过化学方法和重组DNA技术合成。不同的生产方式各有特点,这取决于目的肽的长短、数量以及用途。天然产物中生物活性肽的含量很少,可提取其中的生物活性肽进行研究,而用作食品是不可行的。化学合成法广泛用于生产高价的药理级肽,但是它的成本高,而且副产物会对人体有害。重组DNA技术合成法也被广泛应用,但是这种方法多用来生产长肽和蛋白质,而许多生物活性肽都是短肽,所以也限制了这种方法的使用。酶法生产生物活性肽具有很多优点,即生产条件温和、安全性高、价廉且控制反应时间就可以得到特定的活性肽,目前酶法在生物活性肽生产中得到广泛应用。在蛋白质水解产品的开发上,肽的开发可能为传统食品业开创出新的机会。

4展 望

胶原蛋白是动物体中含量最多的一种蛋白质。目前全世界明胶的年产量超过24×104t,但生产这些明胶的原料基本上是猪、牛的皮和骨。近年来因疯牛病恐慌以及穆斯林信仰者的需求,寻找猪、牛皮和骨以外的胶原蛋白原料成为当务之急,而水产加工废弃物尤其是鱼皮和鱼骨是理想的替代原料。此外,鱼胶原蛋白还具有低抗原性、低过敏性和分子结构较脆弱导致酶解较容易等特点。我国作为一个水产品大国,水产加工废弃物利用较少,利用先进的酶技术开发鱼胶原蛋白活性肽,将对水产业的发展提供广阔的前景。

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收稿日期:2005-06-12 *通讯作者

基金项目:江苏省经贸委科技三项项目(5910317);江苏省农业科学院科研基金项目(6110537)作者简介:李大婧(1976-),女,讲师,博士研究生,主要从事天然产物方面的研究。

万寿菊叶黄素的提取及分析方法研究进展

李大婧1,2,刘春泉2,*

(1.东北林业大学林学院食品科学与工程教研室,黑龙江 哈尔滨 150040;

2.江苏省农科院原子能农业利用研究所,江苏 南京 210014)

摘 要:叶黄素(lutein)是自然界广泛存在的含紫罗酮环的二羟基类胡萝卜素,也是人眼视网膜黄斑色素主要组成部分。由于叶黄素可有效预防并辅助治疗老年性黄斑退化病和白内障等眼部疾病,其在生物活性物质利用领域有广泛的应用前景。万寿菊是工业上提取分离叶黄素的理想工业原料。本文综述了近年来国内外有关万寿菊叶黄素的研究工作,着重介绍叶黄素的新型提取方法及其定性定量分析方法。关键词:叶黄素;万寿菊;提取;分析方法

Advances on Extraction and Analysis Methods of Lutein from Marigold(Tagets erecta)

LI Da-jing1,2,LIU Chun-quan2,*

(1.Department of Food Science and Engineering, College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin150040,China; 2. Institute of Atomic Energy for Application in Agriculture, Jiangsu Academy of Agricultural

Science, Nanjing 210014,China)

Abstract :Lutein is dihydroxy-carotenoids with the ionone ring systems distributed widely in nature as well as the maincomponent of the retina macular pigment in human eye. Lutein has potentially important commercial application in the area ofphysiologically active materials because it might prove to be protective against the development of age-related macular degenerationand cararact. Marigold(Tagetes erecta) is suitable material for the extraction and isolation of lutein in Industry. The researchingprogress in the lutein from marigold was reviewed in detail here, particularly in the novel extraction and analysis methods for

生物活性肽的研究及其进展汇总

生物活性肽的研究及其进展 摘要:生物活性肽作为一种来源广泛、种类繁多、功能性良好的生命因子,目前已成为全球范围内的研究热点。研究表明这些肽除具有常规的生物活性,如增加矿物质吸收、调节血压、抗菌、抗氧化、降胆固醇、免疫调节之外还对人类营养有调节作用,因而受到广泛关注。本文综述了生物活性肽的种类、生理功能、吸收、制备研究进展,以期为生物活性肽的进一步研究和应用提供参考。 关键词:生物活性肽,生理活性,吸收 Research and progress of biological active peptide Abstract:Bioactive peptides as one rich sources, wide variety, good functional life factors have been a global research hot spot. Studies have shown that these peptides have some conventional biological activities, such as increase mineral absorption, adjust blood pressure, antibacterial, antioxidant, decrease cholesterol, regulate immune. What’s more, they also have a regulating effect on human nutrition, so they have attracted widely attention. The kinds of bioactive peptides was reviewed in this paper, preparation research progress of physiological function, absorption and biological active peptide in order to provide reference for further research and application. Key words:Biological active peptide, Physiological activity, Absorb 1.功能肽的简介 肽(peptides)是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,是蛋白质的结构与功能片段,并使蛋白质具有数以千万计的生理功能。肽本身也具有很强的生物活性。是由蛋白质中20种天然氨基酸以不同的组合和排列的方式构成的,从二肽到复杂的线性或者环状的多肽的总成。一般说来,肽链上氨基酸数目在10个以内的叫寡肽,10~50个的叫多肽,50个以上的叫蛋白质。人们习惯上也把寡肽中的二、三肽称为小肽。由于构成肽的氨基酸种类、数目与排列顺序的不同,决定了肽纷繁复杂的结构与功能。 生物活性肽( biologically active peptide/ bioactive peptide/ biopeptide) 是指对生物机体的生命活动有益或具有生理作用的肽类化合物,又称功能肽(functional peptide)[1]。肽由氨基酸组成,人体存在20 种氨基酸,由不同的氨基酸的种类排列,加上数量排列形成,再加上还可能有的二级、三级结构,其种类是十分庞大的[2,3]。每一种活性肽都具有独特的组成结构,不同活性肽的组成结构决定了其功能。此外活性肽在生物体内的含量是很微量的,但却具有显著的生理活性。据研究,有些多肽在10 - 7mol/ L 的浓度时仍具有生理活性,就是说1 mL 的多肽用60 倍水稀释后,仍然具有生理功能。功能肽是源于蛋白质的多功能化合物,是多样化且来源充足的食品原料,具有多种人体代谢和生理调节功能,如易消化吸收、促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等[4] 现代营养学研究发现,人体摄入蛋白质经消化道中的酶作用后,大部分是以寡肽的形式

胶原蛋白的研究进展及其应用

胶原蛋白的研究进展及其应用 林祥明 厦门大学生命科学学院,福建厦门(361005) E-mail:lxmwxr@https://www.wendangku.net/doc/ff10205087.html, 摘要:胶原蛋白来源广泛,有许多优良性质且用途广泛。本文概述了胶原蛋白的结构、特性、研究现状及其制备方法,阐述了胶原蛋白及其水解产物在化妆品、医药、功能保健食品等相关领域的应用。 关键词:胶原蛋白制备进展应用 1. 引言 胶原蛋白为人体主要的细胞外间质成分之一,是人体蛋白质的一大家族。胶原蛋白分子的异常合成与沉积是纤维化反应的基础。在胚胎发育、组织重建、损伤修复等过程中,生长因子及分化因子对胶原蛋白基因的表达具有重要的调控作用[1]。近年来人们进行了这些因子等对胶原基因转动调控作用的研究,这将有助于阐明胶原蛋白基因表达的调控机制。胶原蛋白基因的表达是其本身的顺式作用、反式作用因子以及诸多调控因子相互作用的结果[2]。 到目前为止,已报道的胶原类型大约有19种,对天然胶原的研究有助于进一步理解靶药物和胶原之间结构功能关系。有人用人成纤维II型胶原的三维结构模型来进行合成胶原组织、胶原的结构和功能的研究,利用这一系统进一步研究侧链基团的立体化学和特定分子的相互作用,继而评价胶原相关疾病的临床治疗效应。此外,连接分子末端非螺旋末端肽是胶原分子抗原性的主要来源,而且用胃蛋白酶除去末端肽的缺失胶原是很有应用前景的药物载体,特别是用于基因递送[3,4]。 胶原蛋白是构成动物机体的重要功能物质,它具有其他合成高分子材料无法比拟的生物相容性和生物可降解性。胶原蛋白质结构和功能特点的多样性和复杂性,决定了其在许多领域的重要地位,以及良好的应用前景。目前胶原已广泛地应用于食品、化妆品、营养保健品、生物肥料以及医用材料等领域。 2. 胶原蛋白的概况 胶原蛋白是一种白色、不透明、无支链的纤维蛋白质,是由动物细胞合成的一种生物性高分子,广泛存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中,是结缔组织中极其重要的一种蛋白质,占哺乳动物体内蛋白质总量的25%~30%,相当于体重的6%[5],是人体重要的细胞外基质成份。胶原还可作为组织的支持物,起着支撑器官、保护机体的功能,对细胞、组织乃至器官行使正常功能并对外伤修复有重大影响。 胶原蛋白的种类很多,一般皮肤和骨骼中的是Ⅰ型胶原蛋白,软骨中的是Ⅱ型胶原蛋白,胚胎皮肤中的是Ⅲ型胶原蛋白,细胞基底膜中的是Ⅳ型胶原蛋白。通常胶原蛋白由三条多肽链构成三股螺旋结构,氨基酸的主要组成为脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)和丙氨酸(Ala)。胶原特有的左旋α链相互缠绕构成胶原的右手复合螺旋结构,这一区段称为螺旋区段,其最

各种生物活性肽

各种生物活性肽 乳蛋白肽: 乳蛋白肽又称乳肽,是为了应付婴幼儿中发生的牛奶变态反应的需要而开发的。因此主要的应用领域是婴幼儿食品,以及有关对平衡营养食品、运动食品和普通食品进行改良之用。日本森永乳社首先使用调整奶粉的低变态反应原肽,除了8种已上市的乳蛋白肽之外,市场还出售各种等级的肽原料。在1997年首次出售了抗变态反应用的育儿奶粉。新产品则将酪蛋白的抗原性降低到10-8以下,当分子量在1000道尔顿以下时,产品几乎全部由氨基酸和低聚肽(oligopeptide)构成,其作为营养肽、用于抗变态反应的点心和婴儿食品,受到好评。而自酪蛋白还可以制出具有显著的发泡性、乳化性的多肽。 新西兰制造的乳肽在美国已有销售,主要用于健康食品、运动食品和对抗变态反应的食品。日本市场有代表性的4种肽原料中,经肠营养和育儿奶粉用的有3种(平均分子量1100、500、390道尔顿)和酪蛋白为原料的医疗用流食/运动食品1种(平均分子量350道尔顿)。 蛋清肽: 作为蛋白质中营养效价最高、氨基酸最为平衡的蛋清,其酶解后可得到蛋清肽。因为含巯基多,所以略有异味。蛋清肽能将原来得100分的平衡氨基酸很好地保持下来,由于水解使得分子量变小,所以加热不会发生凝固,因此可添加到液态食品中。 在日本,蛋清肽已市售、平均分子量1100,其水溶液呈乳状,广泛用于营养辅助食品和点心;此多肽再经高度水解后,可得到平均分子量约300道尔顿的药品级多肽,其水溶液透明,与蛋壳钙配合在营养上具有协同效果,用于婴儿食品、以及老年人食用的“银色食品”。

大豆肽: 大豆肽除具有易消化、吸收的营养效果外,还可能具有低变应原性,抑制胆固醇、促进脂质代谢,促进肠道发酵的功能等。大豆肽的特性使其利用领域相当宽广,如住院患者经常应用的经肠营养、老人应用的易消化吸收食品,对抗变态反应的食品,运动食品和有恢复疲劳等作用的健康食品。 玉米肽: 日本开发了以玉米蛋白为原料制成的肽——“peptino”。玉米蛋白质与其他蛋白质的氨基酸组成相比,富含缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等支链氨基酸和丙氨酸。对运动后疲劳恢复、改善肝脏病、防止醉酒、肠功能障碍有作用。目前韩国制药公司以醒酒饮料的形式上市,其对中性脂肪的抑制效果等功能在研究之中。 豌豆肽: 从豌豆蛋白水解而得,豌豆肽的PH值呈中性。豌豆肽没有苦味,且价格较低廉,与前述乳蛋白肽共同添加、其不仅营养合理,成本上也容易接受,有望应用在育儿调制奶粉方面。 氨基酸是人体必须的营养物质,但人体有8种氨基酸不能自身合成,需由外界摄取。豌豆多肽中这8种氨基酸的含量除蛋氨酸稍低外,其余的氨基酸比例接近于FAO/WHO推荐模式。 中国的豌豆蛋白资源广泛,价格便宜,但由于这些氨基酸基本上以聚合的形式存在于蛋白质中,严重影响人体对它们的吸收和利用。Mattews等课题组的研究成果告诉人们,蛋白质经消化道酶作用后主要以小分子肽的形式吸收,通过试验证明低肽的吸收率比氨基酸的吸收率大,比氨基酸更易更快被人体吸收、利用。基于这种理论,利用生物工程定向酶切技术开发出的豌豆多肽具有广泛的应用价值。

植物源生物活性肽的研究进展

植物源生物活性肽的研究进展 多肽是由天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称,其中可调节生物体生理功能的多肽称为生物活性肽。与蛋白质相比,活性肽不仅有比蛋白质更好的消化吸收性能,还具有促进免疫、调节激素、抗菌、抗病毒、降血压和降血脂等生理机能。此外活性肽还有较好的酸、热稳定性,水溶性及粘度随浓度变化迟钝等优点,易于作为功能因子添加到各种食品中。我国农作物种类品种繁多,利用这些廉价的植物蛋白开发具有高附加值的生物活性肽产品,越来越受到重视。本文重点综述了降血压肽、抗氧化钛、降胆固醇肽这3类生物活性肽的研究进展,将其结构特征与生理功能的关系进行了归纳,同时归纳了活性肽的生理功能,并指出其发展应用前景。 1. 生物活性肽的生理功能 1.1 抗菌活性 抗菌活性肽通常由细菌、真菌产生,或从动植物体中分离。它们尽管在结构上千差万别,但几乎所有的抗菌肽都是阳离子型的,两亲结构是它们的共同特征[1]。国内外研究成果表明,抗菌肽对部分细菌、真菌、原虫、病毒及癌细胞等均具有强大的杀伤作用。临床试验也表明,抗菌肽能够增强机体抵抗病原微生物的能力,而且在体内还不容易产生耐药性。 [2]1.2 免疫活性 免疫活性肽能够刺激机体淋巴细胞的增殖,增强巨噬细胞的吞噬功能,提高机体抵御外界病原体感染的能力,降低机体发病率。从人乳和牛乳的酪蛋白中已检测到具有免疫刺激活性的肽片段,这些肽具有刺激巨噬细胞吞噬能力的作用。另外,乳蛋白、大豆蛋白和大米蛋白等通过适当酶解处理也可产生具有免疫活性的肽类物质。 1.3 抗高血压活性

血压是在血管紧张素转换酶(angiotensin-convertion enzyme,ACE)的作用下进行调节的,血管紧张素?在A C E的作用下可转化为有活性的血管紧张素?,使血管平滑肌收缩,引起血压升高。降血压肽是具有抑制ACE活性的肽类,来源广泛,ACE 抑制肽的主要来源是乳制品和鱼蛋白,沙丁鱼、金枪鱼、鲣鱼,,而且从植物蛋白(大豆、小麦、玉米,、肉类、鸡蛋以及其它水产品,小虾、螃 [3]蟹、海藻、牡蛎、海蜇,的酶解物中也分离得到了ACE 抑制肽。此外,海洋胶原蛋白肽也可抑制或促进脂肪内分泌激素的表达而发挥降血压、抗动脉粥样硬 [4]化等作用。 1.4 抗氧化活性 抗氧化活性肽是最近被广泛研究的一类天然活性肽,它们能够清除自由基,减缓或抑制氧化反应。其抗氧化机理包括:给抗氧化酶提供氢、缓冲生理pH值、螯合金属离子和捕捉自由基等。 [5]1.5 调节神经系统 肽类是神经系统的重要活性物质,对神经系统有调节作用的肽包括阿片肽和阿片拮抗肽、内源性阿片肽。外源性阿片肽可刺激胰岛素和生长抑制素的释放,调节肠道活动,提高摄食量,促进水分与电解质的吸收,具有镇静去痛、调节情绪和交感神经的作用。许多调节神经系统的活性肽可由牛奶、鱼、大豆和谷物蛋白质酶解得到。 [6]1.6 抑制血小板聚集和血管收缩 活性肽能有效促进血小板中前列腺环素(PG I2)的生成,对血小板聚集和血管收缩都有很强的抑制作用,并可对抗血栓A2(TX A2) 发生作用,有效地防止血栓素形成,对防止心肌梗塞和脑梗塞的发生有重要作用。 1.7 促进矿物质元素吸收

胶原蛋白的研究进展

胶原蛋白研究进展 *:通讯作者.23465145378@https://www.wendangku.net/doc/ff10205087.html, 摘要: 胶原蛋白以其独特的生物特性而具有广阔的应用前景.对近年来国内外学者与生产厂家对胶原蛋白的制备、生物学功能作用及应用方面的研究进展进行了综述,以期充分有效地利用该生物资源. 关键词: 胶原蛋白; 制备; 功能; 应用 引言: 胶原蛋白( collagen) 是细胞外基质的主要成分,约占胶原纤维固体物的85%,占动物体内蛋白质总量的25% ~30%,它广泛存在于动物的结缔组织( 骨、软骨、皮肤、腱、韧等) 中,对机体和脏器起着支持、保护、结合,以及形成界隔等作用[1].目前,已发现的胶原蛋白有20 多种,它们在动物体内有着不同生理功能,其中,科研人员研究较多较深入的是Ⅰ型胶原蛋白.Ⅰ型胶原蛋白( 以下所述胶原蛋白均指Ⅰ型胶原蛋白) 分子长度约为300 nm,直径约为115nm,呈棒状,由3 条多肽链构成3 股螺旋结构,即: 2条αⅠ链,1条αⅡ链,αⅠ链和αⅡ链只是在氨基酸顺序上有微小差异.胶原蛋白特有的左旋α链相互缠绕构成胶原蛋白的右手复合螺旋结构,在螺旋区段,氨基酸呈现( Gly-X-Y) n 周期性排列.胶原蛋白中,甘氨酸( Gly) 含量较大,约占30%,脯氨酸( Pro)和羟脯氨酸( Hyp) 共占约25%,而一般动物蛋白质中羟脯氨酸含量极微少.可以说,羟脯氨酸是胶原蛋白特有的氨基酸,其含量多少与胶原蛋白的稳定性、变性温度成正性相关[2].同时,胶原蛋白具有很强的生物活性及生物功能,能参与细胞的迁移、分化和增殖,使动物的骨、腱、软骨和皮肤保持一定的机械强度.此外,胶原蛋白因其弱的抗原性和良好的生物相容性,在烧伤、创伤、眼角膜疾病、美容、矫形、硬组织修复、创面止血等医药卫生领域用途广泛.目前,国内外关于胶原蛋白的研究极为活跃,本文拟对胶原蛋白的制备、生物学功能及应用进行综述,以期充分有效利用该生物资源. 1.胶原蛋白的制备 目前,对胶原蛋白的提取主要有3 种方法,即酸法、酶法与碱法.因此,根据提取方法的不同,胶原蛋白也可以分为酸溶性胶原蛋白、酶溶性胶原蛋白以及碱溶性胶原蛋白,这3 种胶原蛋白的结构、理化性质与用途都不同.此外,随

常见的一些生物活性肽

常见的一些生物活性肽 1 大豆肽 大豆多肽是指大豆蛋白经酶解或微生物技术处理而得到的水解产物,它以 3-6个氨基酸组成的小分子肽为主,还含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分。大豆多肽的分子质量以l 000 Da的为主,主要出现在300—700 Da 内。与大豆蛋白相比,大豆多肽具有消化吸收率高,能降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢的生理功能,以及无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水和流动性好等良好的加工性能。大豆多肽还具有抑制蛋白质形成凝胶、调整蛋白质食品的硬度、改善口感和易消化吸收等特性,其氨基酸组成几乎与大豆蛋白完全一样。研究发现,大豆肽能够有效预防“负氮平衡”所引起的不良反应,增加肌红蛋白的合成,缓解机体的缺氧症状,达到抗疲劳的效果以及增强机体免疫功能。同时,大豆肽能够有效抑制血管紧张素转换酶(ACE)的活性,对于因ACE引起的人体血压升高具有一定的控制作用。 2 酪蛋白磷酸肽 酪蛋白磷酸肽:简称CPP,是以牛乳酪蛋白为原料,通过生物技术制得的具有生物活性的多肽,有α-酪蛋白磷酸肽β-酪蛋白磷酸肽,富含磷酸丝氨酸的天然多肽。CPP能在人和动物的小肠内与Ca+2、Fe+2等二价无机离子结合形成可溶性络合物,促进其吸收利用。 3 玉米肽 玉米肽是从天然食品玉米中提取的玉米蛋白,经过酶降解及特定小肽分离技术而获得的小分子多肽物质。 玉米肽作为玉米蛋白经过酶降解而获得的多种小肽的混合物,除具有肽类物质的优良特性——优于氨基酸或蛋白质的直接吸收、溶解性强(在大范围的pH 值下均能完全溶于水,无浑浊和沉淀物产生)、稳定性强(对热稳定,组分不改变,功能不丧失)、安全性高(天然食品蛋白,安全可靠,无毒副作用)等特性以外,还具有自己所独有的特殊功能。玉米肽所独有的特殊功能源于它特别的氨基酸分布,通过实验室的检测,发现玉米肽的氨基酸分布非常特别,它与大豆低聚肽中各种氨基酸分布均匀的特点不同,玉米肽中氨基酸的分布主要以丙氨酸、亮氨酸和谷氨酸3种氨基酸为主,这也就注定了玉米肽拥有以下与大豆低聚肽不一样的特殊功能。玉米肽具有抗疲劳、保肝、提高机体免疫力等功能;玉米肽独特的氨基酸构成,有利于促进酒精代谢,具有醒酒作用;玉米肽具有抑制血管紧张素转换酶的作用,从而降低血压;

胶原蛋白的研究进展

https://www.wendangku.net/doc/ff10205087.html, 肉类研究 MEAT RESEARCH  2010.1 收稿日期:2009-11-04 作者简介:王丽娜,1986-,女,硕士研究生,研究方向:兽医公共卫生学.Email:wannnglina@https://www.wendangku.net/doc/ff10205087.html, 通讯作者:黄素珍 山西农业大学动物科技学院 邮政编码:030801 胶原蛋白的研究进展 王丽娜,黄素珍 (山西农业大学 动物科技学院,山西 太谷 030801) 摘 要:本文对胶原蛋白的性质、提取方法以及它的功能和发展前景等研究进行了简单的综述。主要对胶原蛋白的来源做了详细的介绍。关键词:胶原蛋白;来源;功能;研究进展 Research Progress About Collagen WANG Lina ,HUANG Suzhen (Veterinary Medicine and Animal Science, Shanxi Agriculture University, Taigu Shanxi 030801)Abstract: This paper is mainly introduce the development ,the characterize and the distill method of collagen. We make a detail introduction to the source of collagen.Key words: collagen; source; founction; research process 中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文章编号:1001-8123(2010)01-0016-07 0 前言 胶原蛋白是哺乳动物体内含量最丰富、分布最广泛的蛋白质,占人体内蛋白质总25%,相当于体重的6%。它存在于动物皮肤与骨胳中,如猪皮、牛筋、禽的皮肤及骨骼中含有大量的胶原蛋白。 胶原蛋白的营养十分丰富。胶原蛋白富含除色氨酸和半胱氨酸外的18种氨基酸,其中维持人体生长所必需的氨基酸有7种,胶原蛋白中的甘氨酸占30%,脯氨酸和羟脯氨酸共占25%,是各种蛋白质中含量最高的,丙氨酸、谷氨酸的含量也比较高,同时还含有在一般蛋白中少见的羟脯氨酸和焦谷氨酸。 胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质,分子量为300kD,其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构。胶原蛋白最普遍的结构特征是三螺旋结构,由3条a链多肽组成,每一条胶原链都是左手螺旋构型,它们交叉相互缠绕成右手螺旋结构,即超螺旋结构,胶原蛋白独特的三重螺旋结构,使其分子结构非常稳定,并 且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。结构决定性质,性质决定用途,胶原蛋白的结构的多样性和复杂性决定其在许多领域的重要地位。胶原蛋白产品具有良好的应用前景。 1 胶原蛋白的特性 1.1 低免疫原性 林炜[1]等认为胶原具有三种类型的抗原因子:第一类是由胶原肽链非螺旋的端肽引起的;第二类是由胶原三螺旋的构象引起的;第三类是由α链螺旋区的氨基酸顺序引起的。第二类抗原因子仅存在于天然胶原分子中,第三类只出现在变性胶原中,而第一类抗原因子在天然和变性胶原中均存在。 1.2 生物相容性 胶原的生物相容性是指胶原蛋白与宿主细胞及组织之间良好的相互作用。胶原本身是构成细胞外基质的骨架,其三股螺旋结构及交联所形成的纤维或网络构成了细胞重要组成成分,对细胞起到锚定和支持作

生物活性肽

生物活性肽 百科名片 生物活性肽是蛋白质中25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称,是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高,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。 目录[隐藏] 概述 特性 作用 食品中的应用 1.殊营养品 2.保健食品 3.乳品 4.糕点 5.糖类 6.其他 重要活性肽研究简介 1.乳肽 2.大豆肽 3.高F值寡肽 4.谷胱甘肽(GSH) 活性肽的分类 生产方法 原料选择原则 中国活性肽研究进展 [编辑本段] 概述

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。 生物活性肽是蛋白质中25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称,是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高,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。 生物活性肽 20世纪末,科学家在破解基因的秘密的同时,也对存在于生物体内的另一类奇妙物质的研究发生极大的兴趣。这类物质就是生物活性肽,或称功能肽,由氨基酸组成,是一种小分子的蛋白质,比如胰岛素,就是一种多肽,再如在日本应用广泛的促进钙吸收的CCP,在欧美风靡一时的促进生长的HGH……。 [编辑本段] 特性 1、它有良好的吸收性,它的吸收效率比氨基酸和蛋白质都高。 2、它有独特的生理调节功能,胰岛素调节血糖就是一个例子。 3、肽的活性很高,往往很小的量就能起到很大的作用。 [编辑本段]

胶原蛋白酶的研究进展

胶原蛋白酶的研究进展 摘要:胶原蛋白特有的三股螺旋结构使其难于被人体吸收,将胶原蛋白水解为胶原多肽后,可显著提高其营养及生理功能,胶原蛋白酶是一种价值很高的蛋白酶种。本文介绍了胶原蛋白酶的定义、选择、影响因素。作用机理等,并展望其研究方向。 关键词:胶原蛋白酶,作用机理,影响因素 Abstrac t: The nutritional and physiological function of collagen protein can be significantly improved via chemical or enzymatichydrolysis,as the collagen protein was difficult to be absorbed by human body due to the triple helical characteristic molecules structure. Collagen protease is a kind of high value of protease. In this paper, introduces the definition of collagen enzyme, selection, influence factors, mechanism etc. The future development direction it was also prospected. Key words: collagen protease, mechanism, influence factors 胶原蛋白是人体内含量最多、分布最广泛的蛋白质,是一种与组织和器官功能密切相关的功能性蛋白。胶原蛋白的低免疫原性、生物相容性、生物降解性[1 - 3]和生物活性等特性,被愈来愈多的消费者所认识。胶原蛋白制品已被广泛应用于食品、保健食品、化妆品、医药等领域,市场需求急剧增加[4]。天然胶原蛋白经蛋白酶水解后,可得到具有抗氧化、降血压、降血脂、免疫调节、激素调节、抗疲劳等生理调节功能的小肽,是极具发展前景的功能因子,也是当前医药、食品界最热门的研究课题之一[5-6]。 胶原蛋白具有独特的三股超螺旋结构,三条链相互平行而且由链间氢键相连,具有十分稳定的性质,一般的加工温度及短时间加热都难使其分解,因此难被人体吸收,食用利用率较低[7]。将胶原蛋白水解为胶原多肽后,其营养及生理功能可显著提高:蛋白质消化吸收率几乎达100%,能保护胃黏膜以及抗溃疡,促进皮肤胶原代谢,抑制血压上升,对关节炎等胶原病具有很好的预防及治疗作用,能促进钙吸收和降低血清中胆固醇含量等[8]。寻找一种高效的降解胶原蛋白的酶也成为了当今的一个热门课题。 1 胶原蛋白酶的定义和选择 1.1 定义 胶原蛋白酶(Collgaenolytci protease)定义为在适当的pH 和温度下,只切割活性胶原螺旋区或明胶而不作用于其他蛋白底物的酶类[9-10]。 1.2 酶的选择 能使胶原蛋白酶解的酶类较多。按照作用位点可以分为内切酶和外切酶;从来源上可分为植物蛋白酶(如菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶等)、动物蛋白酶(如胰蛋白酶、胃蛋白酶等)、微生物蛋白酶(如枯草杆菌1.398、放线菌166 等);此外,较常用于水解的蛋白酶还有风味复合酶等。在实际应用中,酶的选取通常要考虑三个方面:一是酶对胶原蛋白作用的强度;二是酶的价格;三是水解产物的要求。如果酶对胶原的作用太弱,则无法得到高的胶原水解率,而酶的纯度直接影响酶的价格,纯度较高的酶与工业用酶的价格往往相差甚远。因此开发的产品如没有特殊要求,一般可以考虑选择用已完全工业化的酶。除此之外,还必须考虑酶对胶原的作用位点,因为这直接影响最后水解产物分子量的分布,是决定能否得到目标产物的一个关键因素[12-13]。细菌胶原酶可分泌到胞外,通过发酵可大量获得,微生物来源的胶原酶在应用方面具有更广的应用范围[11]。

各种生物活性肽

各种生物活性肽 各种生物活性肽 乳蛋白肽: 乳蛋白肽又称乳肽,是为了应付婴幼儿中发生的牛奶变态反应的需要而开发的。因此主要的应用领域是婴幼儿食品,以及有关对平衡营养食品、运动食品和普通食品进行改良之用。日本森永乳社首先使用调整奶粉的低变态反应原肽,除了8种已上市的乳蛋白肽之外,市场还出售各种等级的肽原料。在1997年首次出售了抗变态反应用的育儿奶粉。新产品则将酪蛋白的抗原性降低到10-8以下,当分子量在1000道尔顿以下时,产品几乎全部由氨基酸和低聚肽(oligopeptide)构成,其作为营养肽、用于抗变态反应的点心和婴儿食品,受到好评。而自酪蛋白还可以制出具有显著的发泡性、乳化性的多肽。 新西兰制造的乳肽在美国已有销售,主要用于健康食品、运动食品和对抗变态反应的食品。日本市场有代表性的4种肽原料中,经肠营养和育儿奶粉用的有3种(平均分子量1100、500、390道尔顿)和酪蛋白为原料的医疗用流食/运动食品1种(平均分子量350道尔顿)。 蛋清肽: 作为蛋白质中营养效价最高、氨基酸最为平衡的蛋清,其酶解后可得到蛋清肽。因为含巯基多,所以略有异味。蛋清肽能将原来得100分的平衡氨基酸很好地保持下来,由于水解使得分子量变小,所以加热不会发生凝固,因此可添加到液态食品中。 在日本,蛋清肽已市售、平均分子量1100,其水溶液呈乳状,广泛用于营养辅助食品和点心;此多肽再经高度水解后,可得到平均分子量约300道尔顿的药品级多肽,其水溶液透明,与蛋壳钙配合在营养上具有协同效果,用于婴儿食品、以及老年人食用的“银色食品”。 大豆肽: 大豆肽除具有易消化、吸收的营养效果外,还可能具有低变应原性,抑制胆固醇、促进脂质代谢,促进肠道发酵的功能等。大豆肽的特性使其利用领域相当宽广,如住院患者经常应用的经肠营养、老人应用的易消化吸收食品,对抗变态反应的食品,运动食品和有恢复疲劳等作用的健康食品。 玉米肽: 日本开发了以玉米蛋白为原料制成的肽——“peptino”。玉米蛋白质与其他蛋白质的氨基酸组成相比,富含缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等支链氨基酸和丙氨酸。对运动后疲劳恢复、改善肝脏病、防止醉酒、肠功能障碍有作用。目前韩国制药公司以醒酒饮料的形式上市,其对中性脂肪的抑制效果等功能在研究之中。

酶解法提取牛皮胶原蛋白的条件优化[设计+开题+综述]

开题报告 食品质量与安全 酶解法提取牛皮胶原蛋白的条件优化 一、选题的背景与意义 胶原蛋白,主要存在于动物的皮、骨、软骨、牙齿、肌腱、韧带和血管中,是结缔组织极重要的结构蛋白。由于胶原蛋白具有良好的物理性能和生物学特性,因而其被广泛的应用于化工、食品、医学、生物材料以及农业等诸多领域。因此,胶原蛋白的提取一直是研究的热点。 目前国际上已开发出许多胶原保健品和功能性胶原生物材料。相对于我国,其在胶原蛋白的基础研究上已经具有一些优势并拥有一定的国际专利,而且部分已经投入市场,形成一定的市场规模。而我国的高质量胶原蛋白基础研究还有差距,有关这方面的核心专利技术不多。 但就目前的消费趋势来看,我国胶原蛋白的需求量逐渐增加,特别是随着人们对饮食和健康的不断重视,因此市场前景较为关阔。另一方面在肉制品和制革加工过程中含有丰富胶原物质的副产物(皮、内脏、肉骨头)利用的附加值很低。这样既浪费资源又污染环境,利用这些废弃物生成胶原蛋白实现资源的合理和有价值的利用,实现经济和社会效益的双赢。 本实验的以牛肉制品的下脚料——牛皮为原料,利用酶解法提取胶原蛋白,同时通过试验条件的优化,得到较优的提取条件,为今后的进一步研究提供参考。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题: 基本内容: 1、对牛皮成分的测定:主要测其水分、脂肪、粗蛋白、胶原蛋白等。 2、酶制剂的选择和复合:选择两种胶原蛋白提取率比较高的酶,然后按一定比例进行 复合试验。 3、研究不同实验条件对胶原蛋白提取率的影响:通过对加酶量、水解pH、水解温度、 水解时间、固液比等因素进行单因素试验,并在此基础上进行正交试验得出优化的 工艺条件。 拟解决的问题: 1、如何选择合适的比例对两种单酶进行复合。 2、如何提高胶原蛋白的提取率。

胶原蛋白生物活性肽的研究现状

胶原蛋白生物活性肽的研究现状 摘要:本文介绍了胶原蛋白的结构,综述了胶原蛋白生物活性肽的多种生物活性,包括抑制血管紧张素转换酶、抗氧化、抑制血小板凝结和抗肿瘤活性等,并对胶原蛋白生物活性肽的开发应用前景作了展望。 关键词:胶原蛋白;生物活性肽;抑制血管紧张素转化酶;抗氧化 Research Progress of Collagen Peptides Abstract:The structure of collagen was introduced and biology active of collagen peptides, include Angiotensin-converting enzyme inhibition, antioxidation, anti-platelet clotting and anticancer etc. were summarized in this article. The exploiting potential foreground of collagen active peptides was prospected. Key words:collagen;bioactive peptides;Angiotensin-converting enzyme inhibition;antioxidation; 前言: 肽是由氨基酸通过肽键连接而成的化合物,它是机长期以来,人们仅仅把食物蛋白质当作一种营养丰体组织细胞的基本组成部分。生物活性肽是指具有特殊富的成分,认为蛋白质只有水解成游离氨基酸后才能被生理功能的肽类物质。1902年伦敦大学医学院的Bayliss吸收,它只能为人体提供充足的氮源和必需氨基酸,但和Startling从动物的胃肠中发现了一种能引起胰腺分泌是在后来的研究中证明大量氨基酸是以2~6个氨基酸组活动的物质,称为分泌素,这是人类第一次发现生物成的寡肽形式被吸收,寡肽有助于肠道吸收。此后,伴随着生物化学和分子生物学酸运输系统功能出现障碍的情况下,摄入寡肽却能获得技术的飞速发展,肽的研究取得了惊人的进展。 正文: 一.胶原蛋白的结构特点 胶原蛋白主要存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中,是结缔组织中极其重要的一种蛋白质,起着支撑器官、保护机体的功能。胶原蛋白的种类很多,一般皮肤和骨骼中的是Ⅰ型胶原蛋白,软骨中的是Ⅱ型胶原蛋白,胚胎皮肤中的是Ⅲ型。胶原蛋白,细胞基底膜中的是Ⅳ型胶原蛋白。胶原蛋白由三条多肽链构成三股螺旋结构,即3 条多肽链的每条都向左形成左手螺旋,3 条肽链再以氢键相互结合形成牢固的右手超螺旋,这种超螺旋结构十分稳定。组成胶原蛋白的主要氨基酸为脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸。大多数蛋白质中的同一条多肽链中,氨基酸一般不会有周期性的重复顺序,但胶原蛋白却有“甘氨酰- 脯氨酰-羟脯氨酸”、“甘氨酰- 脯氨酰- X ”和“甘氨酰- X -Y ”( X 、Y 代表除甘

胶原蛋白酶的研究进展

胶原蛋白酶的研究进展三亿文库 设为首页收藏本站 首页考试资料幻灯片工程技术公务员考试小学教学中学教学大学教学外语资料 36胶原蛋白酶的研究进展 胶原蛋白酶的研究进展;摘要:胶原蛋白特有的三股螺旋结构使其难于被人体吸;关键词:胶原蛋白酶,作用机理,影响因素;Abstract:Thenutritionala; Keywords:collagenproteas;胶原蛋白是人体内含量最多、分布最广泛的蛋白质,是;加[4][1-3]和生物活性等特性,被愈来愈多的;[5-6]抗疲劳等生理调节功能的小肽,是极具发展 胶原蛋白酶的研究进展 摘要:胶原蛋白特有的三股螺旋结构使其难于被人体吸收,将胶原蛋白水解为胶原多肽后,可显著提高其营养及生理功能,胶原蛋白酶是一种价值很高的蛋白酶种。本文介绍了胶原蛋白酶的定义、选择、影响因素。作用机理等,并展望其研究方向。 关键词:胶原蛋白酶,作用机理,影响因素 Abstract: The nutritional and physiological function of collagen protein can be significantly improved via chemical or enzymatichydrolysis,as the collagen protein was difficult to be absorbed by human body due to the triple helical characteristic molecules structure. Collagen protease is a kind of high value of protease. In this paper, introduces the definition of collagen enzyme, selection, influence factors, mechanism etc. The future development direction it was also prospected. Key words: collagen protease, mechanism, influence factors 胶原蛋白是人体内含量最多、分布最广泛的蛋白质,是一种与组织和器官功能密切相关的功能性蛋白。胶原蛋白的低免疫原性、生物相容性、生物降解性 加[4][1 - 3]和生物活性等特性,被愈来愈多的消费者所认识。胶原蛋白制品已被广泛应用于食品、保健食品、化妆品、医药等领域,市场需求急剧增。天然胶原蛋白经蛋白酶水解后,可得到具有抗氧化、降血压、降血脂、免疫调节、激素调节、 [5-6]抗疲劳等生理调节功能的小肽,是极具发展前景的功能因子,也是当前医药、食品界最热门的研究课题之一。 胶原蛋白具有独特的三股超螺旋结构,三条链相互平行而且由链间氢键相连,具有十分稳定的性质,一般的加工温度及短时间加热都难使其分解,因此难被人体吸收,食用利用率较低[7]。将胶原蛋白水解为胶原多肽后,其营养及生理功能可显著提高:蛋白质消化吸收率几乎达100%,能保护胃黏膜以及抗溃疡,促进皮肤胶原代谢,抑制血压上升,对关节炎等胶原病具有很好的预防及治疗作用,能促进钙吸收和降低血清中胆固醇含量等[8]。寻找一种高效的降解胶原蛋白的酶也成为了当今的一个热门课题。 1 胶原蛋白酶的定义和选择 1.1 定义 胶原蛋白酶(Collgaenolytci protease)定义为在适当的pH 和温度下,只切割活性胶原螺旋区或明胶而不作用于其他蛋白底物的酶类 1.2 酶的选择 能使胶原蛋白酶解的酶类较多。按照作用位点可以分为内切酶和外切酶;从来源上可分为植物蛋白酶(如菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶等)、动物蛋白酶(如胰蛋白酶、胃蛋白酶等)、微生物蛋白酶(如枯草杆菌1.398、放线菌166 等);此外,较常用于水解的蛋白酶还有风味复合酶等。在实际应用中,酶的选取通常要考虑三个方面:一是酶对胶原蛋白作用的强度;二是酶的价格;三是水解产物的要求。如果酶对胶原的作用太弱,则无法得到高的胶原水解率,而酶的纯度直接影响酶的价格,纯度较高的酶与工业用酶的价格往往相差甚远。因此开发的产品如没有特殊要求,一般可以考虑选择用已完全工业化的酶。除此之

生物活性肽的研究进展

生物活性肽的研究进展 摘要:生物活性肽来源广泛,目前已成为世界范围内的研究热点。生物活性肽具有显著的生理功能,如神经调节、激素作用、免疫调节、抗血栓、抗高血压、降胆固醇、抑菌、抗病毒、抗癌、抗氧化作用等,被誉为21世纪人类健康的新宠儿。本文综述了生物活性肽的种类、生理功能、吸收机制、制备方法、分离检测、以及在生产中的应用的研究进展,以期为生物活性肽的进一步研究和应用提供参考。 关键词:生物活性肽,生理功能,制备,分离纯化,安全性 生物活性肽(Bioactive Peptides,BAP)就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,是一类相对分子质量小于6000Da,具有多种生物学功能的多肽。其分子结构复杂程度不一[1],是介于氨基酸与蛋白质之间的分子聚合物,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[2],而且这些多肽可通过磷酸化、糖基化或酰基化而被修饰[1]。多数生物活性肽是以非活性状态存在于蛋白质的长链中,当用适当的蛋白酶水解时,其分子片段与活性被释放出来[3]。 早在100多年前,Matthews就注意到肽的吸收及运转,Agar等首先观察到肠道能完整的转运双甘肽,Newey和Smith提出了肽可被完整转运的证据。但肽类转运的生理意义,并未得到普遍认识,仍被传统的蛋白质消化吸收理论所束缚。直到20世纪80年代,给畜禽饲喂低水平蛋白质并补充合成氨基酸的饲料,畜禽不能获得最佳生长性能和饲料转化效率,小肽的作用才被人们所重视[4]。现代生物代谢研究发现:人类摄取的蛋白质经过消化道的多种酶水解后,不像以前认为的那样仅以氨基酸的形式吸收,更多的是以低肽的形式直接吸收,而且二肽和三肽的吸收速度比相同组成的氨基酸还要快[2]。这些小肽类物质能够直接参与消化、代谢及内分泌的调节,其吸收机制优于蛋白质和氨基酸。这是“肽”研究理论和实践的重大突破[5]。另一种观点:从生物多样性来看,生物的各种功能大多来自于蛋白质的多样性。这种由20种左右氨基酸残基形成的多肽链,是一个具有天文数字般庞大的家系。其序列的多样性足以产生生物体所有复杂的生理调节功能。也就是说,理论上所有的生物功能肽都可能以短肽的形式找到[6]。这些短肽就是生物活性肽,它们具有多种多样的生理功能,如激素作用、免疫调节、抗血栓、抗高血压、降胆固醇、抑菌、抗病毒、抗癌作用等[3]。这些功能是原蛋白质或组成氨基酸所不具备的独特的生理机能,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[2]。 1 生物活性肽种类及功能特性 功能性小肽具有激素、生长因子和神经递质功能,在调节动物生长发育等方面起着非常重要作用。生物活性肽生理作用主要表现在以下几个方面(1)调节免疫力(2)诱食肽(3)调节激素分泌(4)抗氧化(5)结合矿物质,促进矿物质吸收(6)呈味(7)抗菌(8)抗癌(9)抗高血压。 1.1 免疫活性肽[7] 免疫活性肽能够刺激机体淋巴细胞的增殖,增强巨噬细胞的吞噬功能,提高机体抵御外界病原体感染的能力,降低机体发病率。从人乳和牛乳的酪蛋白中已检测到具有免疫刺激活性的肽片段,这些肽具有刺激巨噬细胞吞噬能力的作用。

海洋胶原蛋白肽的制备及生物活性研究进展

海洋胶原蛋白肽的制备及生物活性研究进展 * 陈 华1,2,易湘茜1,2,3,陈 忻1,2,4,孙恢礼1 (1中国科学院南海海洋研究所/中科院海洋生物资源可持续利用重点实验室,广州 510301;2中国科学院研究生 院,北京 100049;3广西中医学院药学院,南宁 530001;4佛山科学技术学院理学院,佛山 528000) *项目来源:国家“863”高技术研发项目(2007A A091602),国家科技支撑计划项目(2008B A D94B08),中科院重要方向项目(K Z C X2Y W209),广东省中国科学院全面战略合作项目(2009B091300018),粤港招标项目(2007498611)。 作者简介:陈华(1982~ ),女,湖北人,博士生,研究方向为海洋生物高值化利用。通讯作者:孙恢礼 摘 要:海洋胶原蛋白肽由海洋胶原蛋白水解而成,其分子量小,易于人体吸收。在众多提取方法中,生物酶法最为温和、安全和专一。海洋胶原蛋白肽具有抑制血管紧张素转化酶、抗氧化、抑制酪氨酸酶等多种生物活性,其作为一种新的具有高度生物安全性原料,可广泛应用于食品、药品、化妆品等领域,开发前景非常广阔。 关键词:海洋胶原蛋白肽;酶解;抗氧化;生物活性长期以来,人们认为蛋白质水解成游离氨基酸后才能被吸收,但研究发现,在氨基酸运输系统功能出现障碍时,人体对寡肽和氨基酸的混合物吸收效果更好。这是因为在相同浓度和氨基酸组成条件下,寡肽可减少游离氨基酸运输系统的彼此竞争,间接提高吸收效果。所以从营养学的角度看,在供给人体必需氨基酸的同时,适当补充一些生物活性肽,可增强免疫力,并延缓机体衰老。 胶原蛋白是结缔组织极其重要的结构蛋白,也是细胞间质最重要的功能蛋白。近年来,胶原蛋白及活性肽已广泛应用于生物、医疗、食品、化妆品、饲料、皮革、影像等诸多领域。它们主要来源于畜禽动物组织,但由于宗教和习俗等原因,有些地区不能使用。海洋生物的多样性及所含化合物的特异性为胶原蛋白肽的开发利用提供了机遇与挑战,为了适应高压、低温、高温或高盐等极端环境,海洋生物蛋白氨基酸组成及序列都与陆地生物蛋白不同,其种类和数量也远大于陆地蛋白。所以,海洋胶原蛋白肽开发利用已成为世界各沿海国海洋开发的一项重要内容。 1 结构特点 胶原蛋白是对动物体内某种蛋白质的特定称谓,植物中并没有;其大多由原料一次水解而成,分子量较大,人体吸收效果不大理想。而胶原蛋白肽则由胶原蛋白再次水解而成,分子量较小,易于被人体吸收。现在 很多美容院、商店等经销的“胶原蛋白”与“胶原蛋白肽”其实是不同的产品,消费者也应加以辨别。1.1 海洋胶原蛋白的特点 海洋胶原蛋白存在于动物的结缔组织中,对机体和脏器起着支持、保护、结合、界隔等作用,其含量与种类、部位、年龄、季节、营养状况等有关,有些鱼皮胶原蛋白含量可达80%以上。海洋生物中主要有I型和V型胶原蛋白,其中Ⅰ型含量最多,其分子量一般在105D a级范围内,大部分约3×105D a。海洋胶原蛋白由3条左手螺旋结构的多肽链以氢键结合形成牢固的右手超螺旋结构,主要氨基酸有甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、丙氨酸、羟赖氨酸等。结构中极易出现G l y-X-Y的周期性排列,其中甘氨酸含量占30%,位于X、Y位置的脯氨酸和羟脯氨酸是海洋胶原蛋白特有的氨基酸,约占25%。海洋胶原蛋白还含有丰富的C u、Zn、Ca、Fe、Na、K等金属元素。 由于海洋生态环境的特殊性(如高压、低温等),海洋胶原蛋白在氨基酸组成和序列上与陆生动物胶原蛋白均有较大差异,并且具有独特的生理功能和物化特性:较低的热变性温度增加了其分离提取难度;含有的大多数动物胶原蛋白所没有的第3条α链使更多的活性中心暴露,从而拥有多种生物活性;极易溶于中性盐溶液或稀酸,较易调制成可溶性溶液等。1.2 海洋胶原蛋白肽的特点 海洋胶原蛋白肽是海洋胶原蛋白在化学或细 2010年第08期 No.08,2010 中国食物与营养Food and Nutrition in China

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