活性肽的生理功能

子任务二　活性肽的生理功能

生物活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能，特别是一些低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，使用安全性极高，是当前食品科技界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。现就几种重要的活性肽的生理功能进行介绍。

一、谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键缩合而成的三肽化合物，广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中(100～1 000mg/100g)。在西红柿、菠萝、黄瓜中含量也较高(12～33mg/100g)，而在甘薯、绿豆芽、洋葱、香菇中含量较低(0.06～0.7mg/100g)。谷胱甘肽具有独特的生理功能，被称为长寿因子和抗衰老因子。

谷胱甘肽的结构中含有一个活泼的巯基－SH，易被氧化脱氧，这一特异结构使其成为体内主要的自由基清除剂。谷胱甘肽有还原型(G－SH)和氧化型(G－S－S－G)两种形式，在生理条件下以还原型谷胱甘肽占绝大多数。

谷胱甘肽的生理功能有:

(1)解毒。GSH能与进入机体的有毒化合物、重金属离子或致癌物质等相结合，并促其排出体外，起到中和解毒作用。

(2)防治辐射病及辐射防护。GSH对于放射线、放射性药物或由于抗肿瘤药物引起的白细胞减少等症状能起到保护作用。

(3)保护肝脏。

(4)抗过敏。GSH能够纠正乙酰胆碱、胆碱酯酶的不平衡，起到抗过敏作用。

(5)改善某些疾病的病程和症状。GSH还可保护细胞膜，使之免遭氧化性破坏，防止红细胞溶血及促进高铁血红蛋白的还原，对缺氧血症、恶心及肝脏疾病引起的不适具有缓解作用。

(6)养颜美容护肤。GSH可防止皮肤老化及色素沉着，减少黑色素的形成，改善皮肤抗氧化能力并使皮肤产生光泽。

(7)增加视力及预防眼科疾病。GSH在治疗眼角膜病及改善功能方面也有很好作用。

(8)抗衰老作用。

二、降血压肽

目前高血压是一种常见的心血管疾病，严重影响着人类的健康。高血压是由于血管紧张素转化酶(ACE)水解血管紧张素Ⅰ得到血管紧张素Ⅱ所引起的血管收缩造成的。因此，能抑制ACE活性的物质就有降血压功能。许多蛋白质的酶解产物中都有血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)，如酪蛋白的胰凝乳蛋白酶解产物中就有几种降血压的肽;α－玉米醇溶蛋白的酶解产物，亦有几种降血压的活性肽。目前降血压活性肽的食物来源主要有乳酸蛋白、鱼贝类、植物。这些肽通常由蛋白酶在温和条件下水解制得，食用安全性高，对血压正常的人无降血压作用。

三、酪蛋白磷酸肽

酪蛋白磷酸肽(CPP)是从牛乳酪蛋白中分离提纯的富含磷酸丝氨酸的天然多肽，有α－酪蛋白磷酸肽和β－酪蛋白磷酸肽。CPP能有效促进人体对钙、铁、锌等二价矿物营养素的吸收和利用，是一种很好的促钙吸收肽。

酪蛋白磷酸肽是一类含有25～37个氨基酸残基的多肽，结构中的磷酸丝氨酸残基成簇存在，在肠道pH弱碱性环境下带负电荷，可阻止消化酶的进一步作用，使CPP不会被进一步水解而在肠中稳定存在。

酪蛋白磷酸肽的生理功能主要有:

(1)促进小肠对钙的吸收;(2)促进成长期儿童骨骼和牙齿的发育;(3)预防和改善骨质疏松症;(4)促进骨折患者的康复;(5)预防和改善缺铁性贫血;(6)抗龋齿。

四、高F值低聚肽

高F值低聚肽是蛋白酶作用于蛋白质后形成的一种低分子活性肽。F值是支链氨基酸(Branched chain aminoacids，BC)与芳香族氨基酸(Aromatic minoacids，AC)的摩尔比值。

由于BC主要是由肌肉同化，而AC则在肝脏同化，当肝脏病变时，AC的同化作用受阻，而BC则因氧化加速而消耗更为加快，因此肝脏病人必然产生BC缺乏和AC过多症，也即肝脏病人血液中的氨基酸组成必然会失去平衡而形成高芳低支的肝病血液模式。口服或静滴高F值制品均可取得平衡血浆氨基酸组成的效果。为达到治疗效果，F值应＞20。

高F值低聚肽的生理功能主要有:

1.防治肝性脑病

高F值低聚肽能有效维持血液中BC的浓度，纠正血液和脑中氨基酸的病态模式，改善肝昏迷程度和精神状态。BC还可通过增加氮储备来降低患者氨浓度，从而减轻或消除肝性脑病的症状。

2.改善蛋白质营养状况

补充外源性BC，可节省来自蛋白质分解的内源性BC，起到节氮作用。同时低聚肽在肠道内易于消化和吸收，故可作肠道营养剂。疾病患者直接从口、胃送入这种物质比从静脉输入的氨基酸更能迅速地恢复正常营养状态。因此，高F值低聚肽被广泛应用来改善烧伤、外科手术、脓毒血症等高付出病人以及因缺乏酶系统而不能分解和吸收蛋白质的患者的蛋白质营养。此外，高F值低聚肽对于婴幼儿也十分适合食用。

3.抗疲劳作用

在特殊的应激情况下，BC可直接向肌肉提供能源。因此，高F值低聚肽可用作高强度工作者及运动员的食品营养剂，以及时补充能量、消除疲劳、增强体力。

4.缓解酒精中毒

高F值低聚肽能提高血液中丙氨酸和亮氨酸浓度从而产生稳定的以NAD⁺为辅酶的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶，从而能够将乙醇转化为乙醛和乙酸。

5.降低血清胆固醇浓度

高F值低聚肽能提高血液中亮氨酸的浓度，富含亮氨酸的肽能刺激高血糖素的分泌，从而降低血清胆固醇。同时这类肽还能增加甲状腺素分泌，造成内源性胆固醇代谢亢进，增加粪便中类甾醇的排泄量，降低血清胆固醇的浓度。

五、抗菌肽

抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类分子量在4KD左右，具有抗菌活性的碱性多肽物质。最初，人们在研究北美天蚕的免疫机制时，发现其滞育蛹经外界刺激诱导后，其血淋巴中产生了具有抑菌作用的多肽物质，这类抗菌多肽被命名为天蚕素(Cecropins)。后来，人们从其他昆虫以及两栖类动物、哺乳动物中，也分离到结构相似的抗菌多肽。迄今为止，在不同动物组织中已发现了很多具有抗菌作用的蛋白质和多肽，已有70多种抗菌多肽的结构被测定。

根据抗菌肽的来源可将其分为:(1)微生物抗菌肽，如杆菌肽、短杆菌肽S，多黏菌素E，乳链菌肽4种类型。(2)植物抗菌肽，根据其化学结构不同分为硫堇、植物防卫素、脂转移蛋白、橡胶素等。(3)动物抗菌肽，根据动物种类不同又分为:昆虫抗菌肽(如天蚕素类、昆虫防御素、富含脯氨酸的抗菌肽和富含甘氨酸的抗菌肽)、两栖动物抗菌肽(如马盖宁、铃蟾抗菌肽、类铃蟾抗菌肽及brevinin家族等)、哺乳动物抗菌肽(如防御素家族和cathelicidins家族)。

抗菌肽是通过作用于细菌细胞膜而起作用的，在此基础上，人们提出了多种抗菌肽与细胞膜作用的模型。但严格地说，抗菌肽以何种机制杀死细菌至今还没有完全弄清楚。

六、大豆多肽

大豆多肽是大豆蛋白经蛋白酶水解并分离精制所得到的分子量低于1 000的低聚肽混合物。其必需氨基酸组成与大豆蛋白质完全一样，并更容易被人体消化吸收，具有防病、治病、调节人体生理机能的作用，大豆多肽是极具潜力的一种功能性食品基料，已逐渐成为21世纪的健康食品。

大豆多肽的生理功能主要有:

1.营养特性

大豆多肽的营养特性体现在“三高一低”，即高营养性、高吸收速度、高吸收率和低抗原性。研究发现，将蛋白质分裂为低肽或微肽将大大提高其吸收速度。因此，大豆多肽可作为肠道营养剂和流态食品应用于康复期病人、消化功能衰退的老年人以及消化功能未成熟的婴幼儿食用。

最新研究表明，当蛋白质的分子量在3400u以下时不会引起过敏反应，而大豆蛋白的分子量在1000u以下，足以满足要求。

2.降低胆固醇

大豆多肽通过刺激体内甲状腺激素分泌量增加，促进胆固醇代谢成胆汁酸，而胆汁酸又为食物中的纤维素所吸附而排出体外，从而阻碍肠道内胆固醇的再吸收。另外，大豆多肽还能使总胆固醇中有害的LDL(低密度脂蛋白)、VLDL(极低密度脂蛋白)值降低，但不会使有益的HDL(高密度脂蛋白)值降低。因此，大豆多肽可用于生产降低胆固醇、预防心血管系统疾病患者的保健食品。

3.降血压。

其降压原理与降血压肽的降压原理相同。

4.促进脂肪代谢和抗肥胖

日本的动物实验表明，给大鼠喂食大豆多肽后，大鼠的褐色脂肪组织(BAT)产热的活性增强了。大豆蛋白喂食越多，它的活性就越高。这说明，大豆多肽有减少皮下脂肪沉积，增加脂肪燃烧及促进基础代谢的作用。因此，大豆多肽可作为运动员增强体质、减轻体重的食品，同时也是作为肥胖人群减肥的一种安全有效的食品。

5.促进矿物质吸收

大豆蛋白中含有的植酸、草酸、纤维、单宁及其他一些多酚物质，会显著抑制人体对钙、锌、镁、铜、铁等矿物质元素的吸收及生物利用率。当大豆蛋白经酶解生成可溶性游离低分子物质——大豆多肽后，上述多酚物质可随同渗透液一同去除，从而成为低植酸含量的蛋白质物质。同时，大豆多肽具有与钙等矿物质元素结合的活性基团，可与金属离子整合成可溶状态的有机金属络合肽，进而促进矿物物质元素的吸收。

6.促进微生物发酵

大豆多肽已被广泛应用于发酵工业，它可促进乳酸菌、双歧杆菌、酵母和霉菌等菌类的增殖以及增强面包产气的作用，并可用来生产酶制剂。

7.抗氧化性

大豆多肽的抗氧化作用主要是由于组氨酸和酪氨酸消除自由基或螯合金属离子的作用。