降压肽的研究进展

降血压肽的分离纯化及活性研究

摘要：多肽类化合物广泛存在于自然界中，其中对具有一定生物活性的多肽的研究，一直是药物开发的一个主要方向，随着现代科技的飞速发展，从天然产物中获得肽类物质的手段也不断得到提高，不断有新的肽类物质被发现并应用于防病治病之中。本文介绍从玉米中提取肽类物质的分离纯化、活性检测主要方法及研究进展，并对其结构进行简单介绍。

关键词：玉米肽降血压酶解分离纯化结构

前言：我国的玉米年产量占世界总产量的20％，仅次于美围，但是我国的玉米加工主要是提取淀粉，只利用了玉米的50％～60％，其余的大部分以粗饲料或者当作“三废”处理和排放，不仅极大浪费了资源，而且造成环境污染。而这些副产物中含有60％以上的蛋白质，这些副产物又称为玉米蛋白粉或为玉米黄粉，是一种有待开发的资源。因此，研究利用玉米蛋白粉，开发新用途，提高玉米的综合利用价值成为当前的一个重要研究课题。[1,2]

玉米肽主要来自玉米蛋白的水解产物，是由分子量很小但活性很高的短肽分子组成。玉米多肽易消化、吸收，具有消除疲劳、抗高血压、抑制根系形成和醒酒的功能，可用于功能食品的开发。玉米蛋白以其水难溶性及赖氨酸、色氨酸的严重缺乏致使其利用率低，但是其高比例的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、丙氨酸等疏水性氨基酸以及高含量支链氨基酸和中性氨基酸是植物蛋白中颇为少见的特色组成，正是这种不平衡的氨基酸组成使玉米蛋白成为功能活性肽的来源。目前，关于降血压肽的制备及其结构与功能的关系成为功能活性肽研究的重要方向。[3,4,5,6]

降血压肽又称为血管紧张素转化酶抑制肽是具有降血压作用的生物活性肽。它通过与肾素-血管紧张素系统(RAS)和激肽释放酶-激肽系统(KKS)中关键酶ACE 的活性部位结合，使ACE失活，达到降低血压的作用。ACE是一种含锌二肽羧基肽酶，有2个结合Zn2+的位点，即ACE催化反应的活性基团部位。降血压肽能够与ACE 活性部位的Zn2+竞争性结合，导致ACE的活性受到抑制，阻止ACE水解血管紧张素Ⅰ转变为血管紧张素Ⅱ，减少血管紧张素Ⅱ的生成；同时，阻止催化水解激肽，减缓激肽的破坏，从而发挥降低血压的作用。[6,7,8,9]

1. 玉米降压肽的制备

一般，国外均用玉米醇溶蛋白做原料生产活性肽，但考虑到玉米蛋白粉中含有68％左右的醇溶蛋白，所以以玉米蛋白粉为原料制备玉米肽能降低生产成本，同时变废为宝，大大提高玉米蛋白粉的附加值和对玉米资源的综合利用率。[10,11,12] 1.1玉米蛋白粉的酶解

1.1.1预处理天然玉米蛋白分子具有紧密的立体结构，由于氢键、疏水键、二硫键等作用，使肽链卷曲于蛋白分子内部近似于球状，很难被蛋白酶水解，因此必须对其进行预处理，破坏玉米蛋白质的二、三级或四级结构，打开氢键、二硫键及疏水键，使之变成无秩序的肽链状态。蛋白变性方法有很多，包括添加亚硫酸钠、常压水温预热、添加乙醇等方法。其中热处理由于具有经济、设备投资少，且经热变性的蛋白质不易回复等特点而倍受青睐。[13,14]

1.1.2 玉米蛋白的水解方式玉米蛋白水解物的生产方式主要有化学降解法和酶降解法。化学法是利用酸碱水解蛋白，虽简单价廉，但由于反应条件剧烈，生产过程中氨基酸受损严重，使L-氨基酸形成D-氨基酸，并能形成像Lys—Ala 这样的有毒物质，且难以按规定的水解程度控制水解，故较少采用；而酶法水解能在温和的条件下进行，能在一定条件下进行定位水解分裂产生特定的肽，且易于控制水解进程，因而能较好的满足肽的生产需要。反应产物较之原料蛋白与相同组成氨基酸具有特殊的理化性能与生理功能，成为蛋白制品的发展方向。在生产蛋白水解物中酶的选择是关键，它不仅影响最后产品的得率、反应速度，而且直接影响产品的风味和理化特性。蛋白质水解酶来源于植物、动物和微生物。[15,16,17]

1.1.3 玉米蛋白水解物脱苦、脱色

蛋白质在酶法水解后经常会产生苦味，产生苦味的物质是一些短肽，称为苦味肽。这使酶法水解蛋白在食品工业上的应用受到严重的限制。这是因为蛋白水解物中的苦味是由肽而不是游离氨基酸引起的，且苦味能吸附在疏水性吸附剂上，表现为疏水性；象明胶这样的亲水蛋白质其水解物就没有苦味。由于苦味肽疏水性较强，因而可以用疏水吸附剂有选择地去除苦味肽。活性炭法是最常用的一种脱苦味方法。除了活性炭外，其他用于脱苦味的吸附剂还有酚甲醛树脂、玻璃纤维和多糖凝肢等，但活性炭依然是最普遍使用的方法。另外,活性炭对蛋白

水解物可以进行脱色。[18,19]

2.玉米降压肽的分离纯化

在制备降血压肽的过程中，如何分离和纯化高活性的多肽极为关键。由于降血压肽分子结构和制备方法的多样性，导致多肽片段的氨基酸组成、分子质量、pH值、带电量等均存在较大的差异，这为目标产物的分离纯化增加了难度。在降血压肽生产研究过程中常用的分离纯化方法主要有：超滤膜分离、大孔吸附树脂、凝胶过滤色谱、离子交换色谱、高效液相色谱、亲和色谱、毛细管电泳以及薄层层析等。一般来说，根据需要分离的样品和目标产物的性质结合各种方法的不同原理来选用一种或几种方法进行分离纯化。[20,21]

2.1超滤分离

超滤是一种膜分离过程，它利用一种压力活性膜，在外界推动力（压力）的作用下截留溶液中颗粒和分子量相对较高的物质，水份和水的溶质颗粒透过活性膜，从而达到分离不同分子量物质的效果。由于该方法无相变、高效率、低能耗、工艺设备简单、回收率高和处理速度快等优点被广泛应用于样品的分级分离、浓缩和脱盐。根据大量的研究表明，具有活性的降血压肽分子量均在1000 Da左右，因此，通过超滤膜初步分离降血压肽被广泛地运用。张宇吴等采用超滤技术对花生降血压肽进行分离，利用截留分子量为5000 Da和1000 Da的超滤膜进行分级分离，获得分子量小于1000 Da的短肽降血压肽，其ACE抑制活性非常突出，IC50达到0.4 mg/mL。[22,23]

2.2大孔吸附树脂

它是一种新型非离子型高分子吸附剂，具有吸附和筛选性能，容易再生，在分离纯化蛋白质、多肽和氨基酸等生物活性物质时具有条件温和、设备简单和操作方便等优点。这类树脂孔表疏水性较强，可通过与小分子内疏水部分的吸附作用达到分离纯化的作用，在多肽的分离中采用DA201-C型非极性的大孔吸咐树脂，可取得较好的纯化效果。[24,25]

2.3凝胶层析色谱

凝胶层析也称为分子筛层析，混合物经过凝胶层析柱时各组分随着流动相，按分子大小的不同达到分离的作用。该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高，常用于分离纯化蛋白质、核酸、多糖、激素等物质。在研究过程中，

人们根据降血压肽的分子量范围，选用不同型号的葡聚糖凝胶Sephadex系列进行分离纯化、得出ACE抑制活性较高的多肽化合物。河村幸雄用和Sephadex G-10两种凝胶，从大豆蛋白水解产物中分离得到了较高活性的ACE抑制活性组分。辛志宏等将小麦胚芽蛋白水解物经Sephadex G-15初步纯化再用RP-HPLC分离获得对ACE有强烈抑制作用的组分。[26]

2.4离子交换色谱

离子交换是基于溶质分子带不同性质的电荷和不同的电荷量在固定相和移动相之间发生可逆交换作用的分离手段。离子交换剂是由基质和带电功能基团构成，其基质主要包括离子交换交联葡聚糖（Sephadex）、离子交换琼脂糖（Sepharose）、离子交换纤维素（DEAE-Sephacel）和离子交换树脂，根据基质上所带的功能基团又可分为阳离子和阴离子两类交换剂。在肽的纯化中，由于肽链相对于蛋白质较短，所带电荷强度极弱，生产研究过程中主要选用具有强带电基团的SP- Sephadex C-25进行分离，这种阳离子交换剂由于Sephadex基质的存在，在根据电荷强弱分离的同时，还具有分子筛的功能。Astanwan等用SP SephadexG-25离子交换层析和SephadexG-25凝胶层析处理印度尼西亚干鱼酶解产物，获得了高ACE抑制活性的降血压肽。[27]

2.5反相高效液相色谱

在经典的液相色谱法的基础上，引入气相色谱法的理论，采用高压泵、高灵敏度检测器和高效固定相，实现了分析速度快、分离效率高和操作自动化，这就是高效液相色谱法（HPLC）。其中，流动相为极性而固定相为非极性的色谱称为反相液相色谱法（RP-HPLC），如以十八烷基键合硅胶（ODS柱）作为固定相，水和乙腈等做为流动相的分配色谱过程。由于操作简单，色谱过程稳定，加之分离技术的灵活多变性，RP-HPLC已成为高压液相色谱中应用最广的分支。在肽的纯化中，RP-HPLC也是最常用且最有效的方法，它是根据肽的极性大小而达到分离的目的。Masafumi等通过RP-HPLC对乳酪蛋白的酶解物进行分离获得一高ACE抑制活性的单一组分，经动物实验证实具有显著的降压效果。[28,29]

3.玉米降血压肽结构的确定

分离得到的组分经RP-HPLC分析检测过为单一组分或纯度较高的肽后即可进行结构的确定。对具有ACE高抑制率的活性物质通过HPLC /ESI-MS分析，确

定其分子量，通过氨基酸序列检测，确定所提纯的化合物的氨基酸组成。[30,31] 4.降压肽活性结构分析

经体外实验证实具有ACE抑制活性的降血压肽，在体内并不一定都具有降压效果，因为降血压肽必须进入血液循环才能发挥其降压作用，如果是口服，经过消化道内酶的分解或者被ACE先行降解，都可能会变成无活性的短肽或氨基酸。因此，只有通过体内实验如动物实验或者临床试验，才能更准确判断降血压肽的实际降压效果。

Hiroyuri Fjuita等通过降血压肽体外实验结果与体内实验效果的比较，将降血压肽分为3类：（1）抑制型肽，抑制型肽与体内ACE作用后，不会被ACE 再水解，可以保持它的抑制活性，动物实验的结果与体外实验的结果一致，均具有抑制ACE活性的作用；（2）底物型肽，底物型肽与体内ACE作用后，可被ACE 再次降解，生成新的小肽，从而失去原有的抑制活性，在动物体内没有降压效果；（3）药物前驱型肽，药物前体型抑制肽可被ACE或肠道内的酶水解为真正的降血压肽，这类降血压肽在体外实验中并不显示出较强的ACE抑制活性，但在动物实验中却可以体现出较显著的降压效果。[32]

贾俊强等人通过对收集的270种降血压肽的氨基酸组成进行分析 ,研究降血压肽的构效关系以及如何选择蛋白酶和蛋白原料用酶解方法制备降血压肽。结果表明:降血压肽中 ,N端氨基酸主要为Arg、Tyr、Gly、Val、Ala、Ile和Leu ；C 端氨基酸主要为Tyr、Pro、 Trp、Phe和Leu；与降血压肽的N端氨基酸特征相比,其C端氨基酸特征对降血压活性影响更为重要。根据降血压肽的构效关系可以看出,在选择蛋白酶和蛋白原料制备降血压肽时,优先选择酶切位点为 Tyr、Pro、Trp、Phe和Leu羧基端的蛋白酶以及富含Tyr、Val、Ala、Ile、Leu、Pro、Trp 和Phe的蛋白。[33]

目前，日本、美国、欧洲已捷足先登，推出具有各种各样功能的食品和食品添加剂，形成了一个具有极大商业前景的产业，国内对玉米降压肽的研究主要集中在利用单一酶或者复合酶水解来提高水解度和优化水解条件等方面以提高其利用率或降压活性，有关玉米降压肽中降压组分的分离提取、结构鉴定、降压机理的文章并不多见，而玉米蛋白水解物的结构和降压功能相关性的研究则更少。主要原因①玉米蛋白水溶性极差是造成对其进行利用的难点，也是不能提高其水

解度的瓶颈，因此努力探索提高其水解度的途径是提高玉米蛋白利用率的首要任务；②尚需进一步摸索生物活性肽的简便分离方法以寻求降低成本、提高效益，从而保证工业生产的可行性；③尽管来源于玉米蛋白的生物活性肽国内有不少的报道，但是不能忽视的是已经或尚未发现的生物活性肽仍然存在，其生理功能方面的研究有待深入，比如建立有效的生理功能的筛选系统等。[32,33]综上所述，在我国利用酶解玉米蛋白制成功能性食品的例子尚不多见，因此不仅开发其产品尤为重要。加强在食品方面的应用研究也非常重要，特别是研究食品加工条件对生物活性肽的影响等；另外还应加强含有生物活性肽的功能性食品摄入量与人体代谢平衡之间关系方面的研究。通过以上的国内外的综述，显现出植物蛋白质资源的高附加值产品的生产前景广阔，若能加快实现产业化，必将为动植物蛋白质资源的开发利用产生积极的推动作用。

参考文献：

[1] 巨芳，张艳华.玉米肽制备的研究进展.中国食物与营养2009，（8）：27-29

[2] 陈新，陈庆森. 酶解玉米蛋白生产生物活性多肽的研究现状及开发趋势.食品科学，

2004，25（7）：202-204

[3] 孙红娜.茶树菇降血压活性肤的提取分离研究.广西大学硕士学位论文.2008

[4] 胡建恩，马驰宇.牡蛎蛋白水解产物中α-葡萄糖苷酶活性抑制组分的分离与纯化.大连

水产学院学报，2009，24（5）：450-452.

[5] H.J. Suh，J.H. Whang，H.Lee（1999）A peptide from corn gluten hydrolysate that is

inhibitory toward angiotensin I converting enzyme Biotechnology .Letters 21: 1055–1058. [6] Y ANJUN Y ANG，GUANJUN TAO（2007）Peptide with Angiotensin I-Converting

EnzymeInhibitory Activity from Hydrolyzed Corn Gluten Meal . Agric. Food Chem.

55:7891–7895

[7] 林峰,梁锐.玉米低聚肽降血压作用的实验研究.食品与发酵工业，2009，35（8）：1-3

[8] 王进,何慧.玉米大豆复合肽体内ACE抑制活性研究.中国粮油学报，2007，22（1）：45-48

[9] 贾俊强,马海乐. 降血压肽的构效关系研究.中国粮油学报，2009，24（5）：110-113

[10] Jiapei Wang, Jianen Hu(2008) .Puri?cation and identi?cation of a ACE inhibit ory peptide

from oyster proteins hydrolysate and the antihypertensive effect of hydrolysate in

spontaneously hypertensive rats. Food Chemistry 111 ：302–308

[11]代衍峰，何志勇. 抗氧化性玉米肽的分离纯化及其性质.包装与食品机械，2008，24

（5）：5-8

[12]王茵.紫菜降血压肽的酶法制备及降压效果的研究.福建农林大学硕士学位论文.

[13]Cushman DW, Cheung HS (1971) Spectrophotometric assay and properties of the angiotensin-converting enzyme of rabbit lung. Biochem. Pharmacol. 20: 1637–1648.

[14]Ferreira SH, Bartet DC, Greene LJ (1970) Isolation of bradykinin potentiating peptides

from Bothrops jararaca venom. Biochemistry 9: 2583–2593.

[15]Karaki H, Doi K, Sugino S, Uchiwa H, Sugai R,Murakami U, Take-moto S(1990)

Antihypertensive effect of tryptic hydrolysate of milk casein in spontaneously hypertensive rats. Comp. Biochem. Physiol. 96: 367–371.

[16]Kato H, Suzuki T (1971) Bradykinnin-potentiating peptides from the venom of Agkistrodon

halys. Isolation of ?ve bradkyninpotentiators and the amino acid sequences of two of them, potentiators B and C. Biochemistry 10: 972–980.

[17]Kinoshita E, Y amakoshi J, Ikuchi M (1993) Puri?cation and identi?cation of an angiotensin

I-converting enzyme inhibitor from soy sauce. Biosci. Biotech. Biochem. 57: 1107–1110. [18]Kohmura M, Nio N, Kubo K, Minoshima Y, Munekata E, AriyoshiY (1989) Inhibition of

angiotensin-converting enzyme by synthetic peptides of human β-casein. Agric. Biol. Chem.

53: 2107–2114.

[19]Miyoshi S, Ishikawa H, Kaneko T, Fukui F, Tanaka H, Maruyama S (1991) Structures and

activity of angiotensin-converting enzyme inhibitors in an α-zein hydrolysate. Agric. Biol.

Chem. 55: 1313–1318.

[20]Ondetti MA, Williams NJ, Sabo EF, Plu?cec J, Weaver ER,KocyO(1971)

Angiotensin-converting enzyme inhibitors from the venom of Bothrops jararaca. Isolation, elucidation of structure and synthesis. Biochemistry 10: 4033–4039.

[21]Oshima G, Shimabukuro H, Nagasawa K (1979) Peptide inhibitor of angiotensin I

converting enzyme in digests of gelatin by bacterial collagenase on synthetic substrate.

Biochim. Biophys. Acta 566: 128–137.

[22] [1] Milla PJ. The clinical use of protein hydrolysates and soyaformulae. Eur J Clin Nutr

1991,45:28-40.

[23] Fr?kjaer S. Use of hydrolysates for protein supplementation. Food Technol 1994,48:86-88.

[24] Fairclough PD, Hearty JE, Silk DBA, Clark ML. Comparison ofthe absorption of two

protein hydrolysates and their effect onwater and electrolyte movements in the human jejunum. Gut 1980,21:829-834.

[25]Keohane PP, Grimble GK, Brown B, Spiller RC, Silk DBA. In?uence of protein composition

and hydrlysis method on intestinal absorption of protein in man. Gut 1985,26:907-913. [26]Pederson B. Removing bitterness from protein hydrolysates. Food Technol

1994;48(76):96-98.

[27] Suh HJ, Bae SH, Noh DO. Debittering of corn gluten hydrolysate with active carbon. J Sci

Food Agric 2000:614-618.

[28]吴亚梅，陈健，李维锋．玉米蛋向粉深加工应用的新进展[ J ]．现代食品科技，2007，

23(4)；97-100．

[29]Alder—Nissen J，Enzyme Hydrolysis of food Protein [M]．London : Elsevier，1986.

[30]北京师范大学生物与生物化学教研室．基础生物化学实验[M]．北京：高等教育出版社，

1982.

[31]赵新淮，冯志彪．蛋白质水解物水解度的测定[ J ]．食品科学，1994(11)：65-67.

[32]杨兰，白勇．蛋白质酶解产物苦昧的形成及脱除的研究进展[ J ]．广州食品工业科技，

2002，18(2)：22-25．

[33]冯红霞，陆兆新，尤华．苦味肽的形成及脱苦方法的研究[J]．食品科学，2002(5)：51-54.

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

在有机介质中酶法合成小肽的研究进展

在有机介质中酶法合成小肽的研究进展 张学忠① (吉林大学酶工程实验室　长春130023) 提要:就利用蛋白酶在有机介质中合成小肽研究所涉及的几个关键问题以及方法学上的研究进展情况作了讨论和评述,目的在于探讨如何构建一个理想的肽键合成体系。 一、引 言 近20年来,随着非水酶学研究的深入与发展,酶在有机合成中的应用已日趋成熟,酶促合成法较化学合成法显示了许多优越性。在有机介质中酶促肽键的合成,其中包括较大肽段间的缩合,尤其是合成只含几个氨基酸的小肽片段,较传统的化学合成法占有明显的优势。它的主要优点表现在反应条件温和,立体专一性强,不用侧链保护基和几无副反应等。最近几年,利用各种来源的蛋白水解酶,在非水介质中合成了各种功能短肽或其前体,其中包括一些具有营养功能的二肽和三肽,低热量高甜度的甜味剂二肽以及具有镇静作用的脑啡肽五肽等。利用酶反应器,连续合成某些功能短肽已接近生产规模[1]。 目前,国际上,酶法合成疏水二肽的最高收率已接近100%。然而,在有些情况下,一些天然的或人工设计的具有特定生理功能的短肽含有亲水性的氨基酸残基或D2型氨基酸残基。由于亲水氨基酸在疏水性有机溶剂中几乎不溶,以及大多数蛋白酶仅能利用L2型氨基酸,因而用酶法合成含亲水性氨基酸或D2型氨基酸残基的短肽,在方法学上需要有所突破。近年来,国际上都在致力于方法学的改进,本文将就利用蛋白水解酶在有机介质中合成短肽的研究所涉及的几个关键性问题进行讨论,目的在于说明如何构建一个理想的反应体系,从而提高肽产物的收率。 二、方法原理 K libanov[2]对在有机介质中酶促有机合成的原理进行过详细的讨论。对于肽合成来说,肽键的生成反应可以用下式表示: A+B K C+D(1) (1)式中C代表产物,即肽,D代表水。在反应达到平衡时,有 [C]=K[A][B] [D](2) (2)式中K为平衡常数。由(2)式可知,通过从平衡中移去产物D,可以使平衡向生成产物的方向移动。另外,通过改变有效平衡常数,也可以使反应向生成产物C的方向移动。假定(1)式在水中反应的平衡常数为Kw,那么,在水2有机溶剂双相体系中,有效平衡常数K与Kw的关系有下面形式[3]: K=Kw (1+Α?P c)(1+Α?P d) (1+Α?P a)(1+Α?P b) (3) (3)式中Α为有机相对水相的体积比,P a,P b, P c和P d为相应组分在有机相和水相间的分配系数。假如A和B在有机相中的溶解度小,例如,P a≈P b≈100,又假定Α≈100,那么,由(3)式可知K>2500Kw。因此,在有机双相体系中的平衡常数要比在水中的平衡常数大三个数量级。在有蛋白酶存在时,生成肽键的反应可以加速达到平衡。这是在有机介质中酶促合成肽键的理论依据。利用蛋白水解酶,在有机介质中合成小肽的一个关键问题是在实践中如何提高肽产物的收率。目前,比较有效的方法 — 5 5 — ①男,1942年生,大学,教授;研究方向:极端环境酶催化;联系人。

抗氧化肽的研究进展

1.1抗氧化肽的研究进展 生物体内具有许多蛋白质类抗氧化活性物质。随着对蛋白酶解技术的深入研究，人们发现，介于蛋白质和氨基酸间的肽类，与其他生物分子如氨基酸、大分子蛋白质等相比较在食品方面安全性更高，且具有极强的活性和多样性，动植物蛋白水解所得的具有一定生理活性的功能性多肽及寡肽产品被广泛开发利用，如具有抑制血压升高的食品，及有特殊氨基酸组成的、可以作为患者营养补剂的寡肽等。随着人们发现某些蛋白质具有清除生物体内过量的游离基，抑制脂质氧化的作用后，肽的抗氧化性的研究成为一大热点。目前对以多种动植物蛋白为原料，制备高效、低毒的天然抗氧化肽的研究，已经取得的一定的成果。 1.1.1 抗氧化肽的种类 人们对抗氧化肽研究的种类有很多，常见的有大豆肽、乳蛋白肽和肌肽，也有一些特殊的蛋白肽，如苜蓿叶蛋白肽等。有些活性肽是直接提取的，也有通过蛋白水解方法获得的。 1.1大豆肽 大豆肽是大豆蛋白水解得到的小肽Wendee Chiang 等采用酶膜反应器连续生产大豆多肽，由于及时分离了酶解生成的多肽，消除了产物反馈干扰，提高了酶解效率，并采用氧化稳定指数（OSI检测了大豆分离蛋白及其水解物的抗氧化活性，结果显示大豆分离蛋白酶解后抗氧化活性明显提高。Hua- Mingchen 等采用 5 种蛋白酶对大豆 7S 球蛋白进行水解，采用硫酸氰铁法检测了不同水解产物的抗氧化活性，并采用G- 25 凝胶层析和反相高压液相色谱对水解产物进行分离、提纯，检测不同大豆多肽的抗氧化活性，得到了6 个抗氧化肽的氨基酸序列。 1.2乳蛋白肽 乳蛋白肽是乳品深加工的理想产品，刘志东等研究乳清分离蛋白（WPI）酶解物对自由基的清除效果，并证明了木瓜蛋白酶酶解物和胰蛋白酶酶解物对 DPPH 自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基的清除能力和还原能力强于胰凝乳蛋白酶酶解物和胃蛋白酶酶解物。Sandrine G. Rival 等[1]研究了酪蛋白及酪蛋白水解肽的抗氧化活性，认为酪蛋白本身具有抗氧化活性，并不因脱磷酸作用和水解作用而失去这一活性，并使用酪蛋白及酪蛋白水解肽作为抗氧化剂进行研究。 1.3 肌肽 1900 年俄国首次发现肌肽，它是一种水溶性天然二肽。Eun- Kyung Kim 等[2]通过纯化鹿肉酶解物来获得抗氧化肽。AI SAIGA 等利用 2 种酶分别水解猪肌原蛋白来获得抗氧化肽，并对木瓜蛋白酶水解后的产物进行分离纯化，获得5 个具有抗氧化活性的肽片段，表示为 Asp- Ser- Gly- Val- Thr、Ile- Glu- Ala- Glu- Gly- Glu、Asp- Ala- Gln- Glu- Lys- Leu- Glu、Glu- Glu- Leu- Asp- Asn- Ala- Leu- Asn、Val- Pro - Ser- Ile- Asp- Asp- Gln- Gly- Glu- Leu- Met，其中 Asp - Ala- Gln- Glu- Lys- Leu- Glu 抗氧化能力最强。 1.3其他肽 谢正军等对苜蓿叶蛋白抗氧化肽水解用酶进行筛选研究，结果表明碱性蛋白酶Alcalase 是

植物源活性肽研究进展

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。 1.2 免疫活性[2] 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Ⅰ在A C E的作用下可转化为有活性的血管紧张素Ⅱ，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、

鱼类抗菌肽的研究进展

万方数据

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鱼类抗菌肽的研究进展 作者：江丽娜， 赵瑞利， 雷连成， 王教玉， 韩文瑜 作者单位：江丽娜,赵瑞利,雷连成,韩文瑜(吉林大学畜牧兽医学院)， 王教玉(吉林省水产技术推广总站) 刊名： 中国水产 英文刊名：CHINA FISHERIES 年，卷(期)：2008(5) 本文读者也读过(8条) 1.张书剑.Zhang Shujian几种鱼类抗菌肽的研究进展[期刊论文]-饲料研究2007(12) 2.李华.杨桂文.温武军鱼类抗菌肽研究概况[期刊论文]-科技信息2010(2) 3.黄平.章怀云.HUANG Ping.ZHANG Huai-yun鱼类抗菌肽研究进展[期刊论文]-中南林业科技大学学报2009,29(2) 4.杨学明.江林源.蒋和生.YANG Xue-ming.JIANG Lin-yuan.JIANG He-sheng水生动物抗菌肽及其基因工程研究[期刊论文]-生物技术通讯2006,17(1) 5.王克坚.林志勇.杨明.任洪林.黄文树.周红玲.邓尚龙.陈君慧.蔡灵.蔡晶晶海水养殖鱼类抗菌肽hepcidin基因的研究进展[会议论文]-2005 6.王小玲.尹建文.Wang Xiaolin.Yin Jianwen鱼类的先天性抗菌和抗病毒机制[期刊论文]-现代渔业信息2006,21(7) 7.叶星.白俊杰抗菌肽的研究及其在水产上的应用前景[期刊论文]-大连水产学院学报2000,15(4) 8.单晓枫.郭伟生.张洪波.钱爱东鱼类体液中的几种抗菌因子研究进展[期刊论文]-河南农业科学2010(5) 本文链接：https://www.sodocs.net/doc/e88191459.html,/Periodical_zhongguosc200805040.aspx

小肽营养及生产工艺的研究进展

文章编号:1006-8481(2010)01-0006-04 小肽营养及生产工艺的研究进展 孙东伟,刘 军 (四川理工学院生物工程学院,四川 自贡 643000) 摘 要:为了研究小肽对动物营养的作用,并使小肽在饲料行业成为一个新的应用领域,从小肽的概念和分类,在单胃动物和反刍动物中的吸收机制,促进氨基酸的吸收和蛋白质的合成、矿物质元素的吸收利用、提高动物机体的免疫机能等营养作用以及酶解法、微生物发酵法、化学合成法和DNA重组技术法等生产方法诸方面对小肽的研究进展进行了概述,同时展望了小肽的研究前景。 关键词:小肽;研究进展;生产工艺;综述 中图分类号:TS202.3 文献标识码:A Progress on the nutrition of s m all peptide and its production technology SUN Dong-w ei,LIU Jun (B i o-engi neeri ng Ins tit u te,S i chuan Un i vers i ty of S ci ence and Eng i neeri ng,Z i gong,S ichu an,643000) A bstrac t:In order t o fi nd out t he e ffects of s m all pepti de s'nutr iti on on an i m a l s,and apply s m a ll peptide i nto a new feed i ndustry,th i s article carries out a t horough rev ie w on s m all pep tide as the f o ll ow ings:t he concepti on and c l assifi ca tion o f s m all peptide,the abso rpti on mechan i s m s of s m a ll peptide i n monogastr ic an i m a l s and ru m i nants,the f unc ti ons of s m a ll pepti de,w hich i nc l ude promo ti ng the absorption of a m i no ac i d,the co m bi nation of prote i n and the ab sorption and utiliza ti on o f m i nera l e le m en ts,and i m prov i ng ani m a ls'i m m une function etc.,Som e producti on techno l o g ies are d i scussed,such as enzy m ic hydro lysis,m icrobia l fe r mentation,che m ical syn t hesis,and reco m bi nantDNA tech nology etc..F i nall y,the research pro spects of s m a ll pepti de are put for w ard as w e l.l K ey W ords:s ma ll peptide;research progress;produc tion techno l ogy;rev i ew 0 前言 近年来,随着人们对小肽的认识逐步深入,小肽的研究工作也取得了一定进展,小肽营养理论已经颠覆了传统营养学认为蛋白质营养就是氨基酸营养的观点。在饲料行业,小肽营养已被越来越多的研究证实,它是蛋白质营养中必不可少的重要组成部分,正逐渐成为行业内新的研究热点。 1 小肽的概念和分类 肽是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物。氨基酸是构成肽的基本基团。含氨基 修回日期:2010-01-12 作者简介:孙东伟(1983-),男,山东文登市人,硕士研究生。研究方向:发酵食品。 通讯作者:刘 军(1964-),男,陕西西安市人,教授。研究方向:发酵食品。 6

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展 青霉素的发现使人们对由病原微生物感染而引发的各类疾病不再束手无策,并由此发展了大量的β-内酰胺类抗生素,对保护人类健康作出了巨大贡献。但随着上述“传统抗生素”的广泛使用,不断产生出诸多新问题。如β-内酰胺类抗生素的过敏反应以及长期使用导致抗药菌株的产生。于是人们开始寻找新一代抗菌剂。近期的研究发现,某些阳离子型多肽具有广谱的抗菌活性,同时具有“传统抗生素”无法比拟的优越性:不会诱导抗药菌株的产生,有希望成为新一代抗菌剂[1]。抗菌肽(antimicrobial peptides)是具有抗菌活性短肽的总称。1975年瑞典科学家G.Boman等人[2]等从惜古比天蚕(Hyatophoracecropia)蛹中诱导分离得到一种杀菌肽,并将其命名为cecropin。此后,许多抗菌肽相继被分离、纯化。一些抗菌肽的氨基酸一级结构和基因序列得到确定。80年代,有关抗菌肽的研究主要集中在大型的经济昆虫。90年代以来,在继续对大型经济昆虫进行研究的同时,又扩展到一些小型昆虫和其它无脊椎及脊椎动物,抗菌肽已成为免疫学和分子生物学研究的热点。研究的内容包括:抗菌肽的分离与纯化,氨基酸序列的分析,蛋白质构型与功能的关系,抗菌肽的作用机理[3,4],应用基因工程克隆与表达抗菌肽基因,改造合成抗菌肽基因以及动植物的转抗菌肽基因工程等,其中昆虫抗菌肽基因工程研究最受重视[5,6]。目前已发现抗菌肽或类似抗菌肽的小分子肽类广泛存在于生物界,包括细菌、动植物和人类。这种内源性的抗菌肽经诱导而合成,在机体抵抗病原的入侵方面起着重要的作用,更被认为是缺乏特异性免疫功能生物的重要防御成分。抗菌肽具有广谱杀菌作用,大多数对革兰氏阳性菌有较强的杀灭作用,有些则对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均起作用。对某些真菌、原生动物,尤其对耐药性细菌有杀灭作用,并能选择杀伤肿瘤细胞,抑制乙型肝炎病毒的复制。 1. 抗菌肽的分类迄今为止从不同生物体内诱导的抗菌肽已不下200种,仅从昆虫体内分离获得的就多达170余种。根据抗菌肽的结构,可将其分为5类:(1)单链无半胱氨酸(Cys)的抗菌肽,或由无规则卷曲连接的两段а-螺旋组成的肽。该类包括天蚕素Cecropins, Magainins等。Magainins最初是从非洲爪蟾的皮肤中发现的,它是爪蟾的皮肤在一定的环境压力下分泌出的抗感染和促进伤口愈合的成分,由两个紧密相连的肽链组成,每一个肽链有23个氨基酸,低浓度便可抑制许多细菌和真菌生长[7]。(2)富含某些氨基酸残基但不含Cys的抗菌肽。如富含脯氨酸(Pro)或甘氨酸(Gly)残基的抗菌肽。如从猪肠内分离的抗菌肽PR39中Pro含量占49%[6]。鞘翅肽Coleoptericin和半翅肽Hemiptericin的全序中富含Gly[8]。(3)含一个二硫键的抗菌肽,该二硫键的位置通常在肽链C端。如爪蟾皮肤细胞中产生的Brevinins[9]。(4)有两个或两个以上二硫键,具有β 折叠结构的抗菌肽。如绿蝇防御素(Phormindefensin),分子内有6个Cys形成3个分子内二硫键,肽链C末段是带有拟β 转角的反向平行的β片层[10]。实验证明,分子中的二硫键在其抗菌作用中至关重要。(5)由其他已知功能较大的多肽衍生而来的具有抗菌活力的肽。 2. 抗菌肽的作用及机理 2.1抗菌肽的抗菌作用及其机理抗菌肽分子可以在细菌细胞质膜上穿孔而形成离子孔道,造成细菌细胞膜结构破坏,引起胞内水溶性物质大量渗出,而最终导致细菌死亡。抗菌肽分子首先结合在质膜上,接着其分子中的疏水段和两亲性α-螺旋也插入到质膜中,最终通过膜内分子间的相互位移,抗菌肽分子聚集形成离子性通道,使细菌失去了膜势而死亡[10-14]。但是,Gazit[15]等得出

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展 摘要：由于细菌对抗生素耐药性不断出现, 研发新型抗菌物质已迫在眉睫。而抗菌肽是广泛存在于自然界生物中的具有广谱抗菌、抗病毒、抑制杀伤肿瘤细胞等作用的多肽。本文介绍了抗菌肽的结构，抗菌肽的生物学活性，抗菌肽的作用机理和作用机制，以及抗菌肽的应用和前景。 关键词：耐药性，抗菌肽；作用机理；前景 抗菌肽，简称ABP,是由宿主产生的一类能够抵抗外界病原体感染的小分子多肽。广泛存在于各种生物体内。1980 年，瑞典科学家Boman 等从天蚕蛹的血淋巴中分离得到天蚕素( cecropin ) 抗菌肽，使人们对抗菌肽的作用机理和应用有了一个崭新的认识。目前世界上已知的抗菌肽共有1 700余种。由于热稳定性强，且对较高离子强度环境有较强的适应性，不仅有广谱抗细菌能力, 而且有的对真菌、病毒及癌细胞也有一定的抑杀作用，最重要的是可以杀伤动物体内的肿瘤细胞，却又极少破坏动物体内的正常细胞，因此，抗菌肽的开发和应用研究已成为国内外昆虫学、生理学、药理学研究热点，在动植物转基因工程及药物开发领域及农业、食品等领域具有广阔的应用前景。 1 .抗菌肽的结构 1 .1 一级结构 据报道，已分离并测定其氨基酸序列一级结构的抗菌肽达几十种，且一级结构都比较相似，具有以下典型的特征：由20~70多个氨基酸残基组成的肽链，其N 端富含赖氨酸和精氨酸等阳离子型氨基酸，C 端富含丙氨酸、缬氨酸、甘氨酸等非极性氨基酸，中间部分则富含脯氨酸，且在许多特定位置都有一些较保守的氨基酸残基，这些高度保守的氨基酸残基是一些抗菌肽分子具有抗菌活性所不可缺少的， 1. 2 二级结构 通过圆二色性分析、二维核磁共振谱法及脂质体模拟实验研究抗菌肽的二级结构特征，结果表明，抗菌肽在一定条件下形成a-螺旋和β-折叠结构。a-螺旋是一个近乎完美的水脂两亲结构,即圆柱形分子的纵轴一边为带正电-的亲水区，而对称面为疏水区。这种两亲性结构是抗菌肽杀菌的关键，改变a-螺 旋的螺旋度会影响抗菌肽的活性。抗菌肽有许多保守序列,在N端易形成a-螺旋,中间部分易形成β-折叠或铰链。a-螺旋肽主要包括天蚕素、爪蟾抗菌肽ma g a i n i n 、c a t h e l i n d i a 等，β-折叠肽主要包括哺乳动物防御素、植物防御素、昆虫防御素和富含脯氨酸的抗菌肽等。 2 抗菌肽的来源 2.1微生物抗菌肽

【高中生物】海洋生物活性肽研究进展

（生物科技行业）海洋生物活性肽研究进展

海洋生物活性肽研究进展 海洋生物物种的多样性以及所含化合物的特异性，为海洋生物资源的开发利用提供了许多机遇与挑战。由于海洋存在许多极端环境，如高压（深海）、低温（极地、深海）、高温（海底火山口）和高盐等。为了适应这些极端的海洋生境，海洋生物蛋白质无论氨基酸的组成或序列都与陆地生物蛋白有很大的不同。生物活性肽是指那些有特殊生理活性的肽类。同时，海洋生物蛋白资源无论在种类还是在数量上都远远大于陆地蛋白资源，并且未得到很好的开发。 1海洋天然生物活性肽 天然存在的活性肽包括肽类抗生素、激素等生物体的次级代谢产物以及各种组织系统，如骨骼、肌肉、免疫、消化、中枢神经系统中存在的活性肽。随着人们对海洋资源认识水平的提高，以及现代生物技术在海洋药物研究中的应用，RP-HPLC,2D-NMR,TOF-MS,手性色谱（包括GC,HPLC)等技术的发展，使得对海洋活性肽的研究易于进行。目前研究的海洋活性肽主要包括来源于海鞘、海葵、海绵、芋螺、海星、海兔、海藻、鱼类、贝类等的活性肽以及在海洋生物中广泛分布的生物防御素。 1.1海鞘多肽 海鞘(Ascidian)属于脊索动物门，海鞘纲与尾索动物亚门的另外两个纲称为被囊动物（Tunicate），约有2000种，海鞘是被囊动物中种类最丰富、含有重要生物活性物质最多的一类。自1980年Ireland等从海鞘中发现一个具有抗肿瘤活性的环肽Ulithiacycla-mide 以来，不断有环肽从此类海洋生物中发现。最令人瞩目的是从加利福尼亚海域及加勒比海中群体海鞘Trididemnumsolidum.中分离出的3种环肽DidemninA～C,它们都具有体内和体外抗病毒和抗肿瘤活性，其中DidemninB的活性最强，对乳腺癌、卵巢癌具明显的抑制活性。同时，它还有明显的免疫抑制活性，体内活性较环抱霉素A强1000倍，有望成为新型

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

抗菌肽的研究进展

抗菌肽的研究进展 04002424 赵谦一 青霉素的发现使人们对由病原微生物感染而引发的各类疾病不再束手无策,并由此发展了大量的β-内酰胺类抗生素,对保护人类健康作出了巨大贡献。但随着上述“传统抗生素”的广泛使用,不断产生出诸多新问题。如β-内酰胺类抗生素的过敏反应以及长期使用导致抗药菌株的产生。于是人们开始寻找新一代抗菌剂。近期的研究发现,某些阳离子型多肽具有广谱的抗菌活性,同时具有“传统抗生素”无法比拟的优越性:不会诱导抗药菌株的产生,有希望成为新一代抗菌剂。 抗菌肽是具有抗菌活性短肽的总称。1975年瑞典科学家G.Boman等人从惜古比天蚕蛹中诱导分离得到一种杀菌肽,并将其命名为cecropin。此后,许多抗菌肽相继被分离、纯化。一些抗菌肽的氨基酸一级结构和基因序列得到确定。80年代,有关抗菌肽的研究主要集中在大型的经济昆虫。90年代以来,在继续对大型经济昆虫进行研究的同时,又扩展到一些小型昆虫和其它无脊椎及脊椎动物,抗菌肽已成为免疫学和分子生物学研究的热点。研究的内容包括:抗菌肽的分离与纯化,氨基酸序列的分析,蛋白质构型与功能的关系,抗菌肽的作用机理,应用基因工程克隆与表达抗菌肽基因,改造合成抗菌肽基因以及动植物的转抗菌肽基因工程等,其中昆虫抗菌肽基因工程研究最受重视。目前已发现抗菌肽或类似抗菌肽的小分子肽类广泛存在于生

物界,包括细菌、动植物和人类。这种内源性的抗菌肽经诱导而合成,在机体抵抗病原的入侵方面起着重要的作用,更被认为是缺乏特异性免疫功能生物的重要防御成分。抗菌肽具有广谱杀菌作用,大多数对革兰氏阳性菌有较强的杀灭作用,有些则对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均起作用。对某些真菌、原生动物,尤其对耐药性细菌有杀灭作用,并能选择杀伤肿瘤细胞,抑制乙型肝炎病毒的复制。 1.抗菌肽的分类 迄今为止从不同生物体内诱导的抗菌肽已不下200种,仅从昆虫体内分离获得的就多达170余种。根据抗菌肽的结构,可将其分为5类:(1)单链无半胱氨酸(Cys)的抗菌肽,或由无规则卷曲连接的两段а-螺旋组成的肽。该类包括天蚕素Cecropins, Magainins等。Magainins最初是从非洲爪蟾的皮肤中发现的,它是爪蟾的皮肤在一定的环境压力下分泌出的抗感染和促进伤口愈合的成分,由两个紧密相连的肽链组成,每一个肽链有23个氨基酸,低浓度便可抑制许多细菌和真菌生长。(2)富含某些氨基酸残基但不含Cys的抗菌肽。如富含脯氨酸(Pro)或甘氨酸(Gly)残基的抗菌肽。如从猪肠内分离的抗菌肽PR39中Pro含量占49%。鞘翅肽Coleoptericin和半翅肽Hemiptericin的全序中富含Gly。(3)含一个二硫键的抗菌肽,该二硫键的位置通常在肽链C端。如爪蟾皮肤细胞中产生的Brevinins。(4)有两个或两个以上二硫键,具有β折叠结构的抗菌肽。如绿蝇防御素,分子内有6个Cys形成3个分子内二硫键,肽链C末段是带有拟β转角的反向平行的β片层。实验证明,分子中的二硫键在其抗菌作用中至关重要。(5)由其他已知功

抗菌肽的研究进展及展望

抗菌肽的研究进展 王亮赵协常维山 山东农业大学动物科技学院 摘要：具有广谱高效杀菌活性的小分子多肽类物质———抗菌肽,是机体非特异性免疫系统的重要组成部分。在动植物体内分布广泛, 是天然免疫防御系统的一部分。据研究表明,抗菌肽对细菌、部分真菌、原虫、病毒、肿瘤细胞都具有杀伤作用。从目前国内外在抗菌肽研究热点着手,分析阐述了抗菌肽的分类、作用机理、抗菌肽基因工程,及抗菌肽在农业、畜牧业中的应用,并对微生物针对杭菌肤的耐药性进行了简单讨论。关键词：抗菌肽;基因工程;耐受性；作用机理；阳离子抗菌肽。 抗菌肽(Antibacterial pep tide)是生物细胞特定基因编码、经特定外界条件诱导产生的一类多肽, 具有相对分子质量小、热稳定、杀菌范围广、作用机制独特等特点,不仅对细菌、真菌、病毒、支原体、衣原体、螺旋体及一些活性细胞有杀伤活性, 还在免疫调节、激素调节及刺激伤口愈合等方面有重要作用。随着抗生素的大量使用，耐药性的问题越来越严重，寻找合适的活性物质来替代抗生素是解决这一问题最有效的途径。抗菌肽具有水溶性好、热稳定、广谱抗菌及不易引起病原产生耐药性等优点,是理想的抗生素替代品。笔者就目前国内外对抗菌肽的研究及抗菌肽在农业中的应用综述如下。 1 发展历程 1975年瑞典科学家G.Boman等人[2]等从惜古比天蚕(Hyatophoracecropia)蛹中诱导分离得到一种杀菌肽,并将其命名为cecropin。此后,许多抗菌肽相继被分离、纯化。一些抗菌肽的氨基酸一级结构和基因序列得到确定。80年代,有关抗菌肽的研究主要集中在大型的经济昆虫。90年代以来,在继续对大型经济昆虫进行研究的同时,又扩展到一些小型昆虫和其它无脊椎及脊椎动物,抗菌肽已成为免疫学和分子生物学研究的热点。2007年3月,中国科学院昆明动物研究所在动物来源的抗菌肽研究方面取得重要进展。研究小组在单个两栖动物个体中发现了107种新型的抗菌肽类似多肽，占全世界已知抗菌肽总数的10%左右,并克隆了372条抗菌肽基因，分属于30个不同的多肽家族,是目前世界上发现的最丰富的抗菌肽资源。抗菌肽是一类很难导致微生物耐药性的新型抗感染药物多肽，目前世界上已知的抗菌肽共有1200多种。 2 抗菌肽的分类 根据抗菌肽的结构，可将其分为5类：(1)单链无半胱氨酸残基的α-螺旋，或由无规卷曲连接的两段α-螺旋组成的肽；(2)富含某些氨基酸残基但不含半胱氨酸残基的抗菌肽；(3)含1个二硫键的抗菌多肽；(4)有2个或2个以上二硫键、具有β-折叠结构的抗菌肽；(5)由其它已知功能的较大的多肽衍生而来的具有抗菌活性的肽。其中最早分离到的Cecropins和从非洲爪蟾中分离到的Magainins等属于第一类抗菌肽，通常也将其称为Cecropin类抗菌肽，目前对此类抗菌肽的研究也较深入。 3 抗菌肽的作用及机理 抗菌肽作用机理的研究主要集中在抗菌肽与质膜的相互作用的问题上。抗菌肽与细胞膜的作用大致分

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。

海洋无脊椎动物抗菌肽研究进展及其在食品保鲜中的应用

·综述与专论 ·生物技术通报 BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2011年第3期 海洋无脊椎动物抗菌肽研究进展及其在 食品保鲜中的应用 宫晓静 1，2 吴燕燕 1 （1中国水产科学研究院南海水产研究所，广州510300；2上海海洋大学，上海201306） 摘 要： 海洋无脊椎动物抗菌肽抑菌广谱，稳定性高，且对生物体本身无害，其应用日益引起大量研究者的关注。综述了抗菌肽的几种类型、抑菌机理，介绍了海洋无脊椎动物抗菌肽研究进展、存在的问题并分析其在食品保鲜中的应用前景。 关键词： 海洋无脊椎动物抗菌肽 抑菌机理 结构 活性 食品保鲜 Review on Research Progresses and Application in the Food Preservation of Antimicrobial Peptides from Marine Invertebrates Gong Xiaojing 1， 2 Wu Yanyan 1 （1South China Sea Fisheries Research Institute ，Chinese Academy of Fishery Sciences ，Guangzhou 510300； 2 Shanghai Ocean University ，Shanghai ，201306） Abstract ：Antimicrobial peptides from marine invertebrates are wide bacteriostatic ，high stability and harmless to organism．So their applications have attracted large researchers ’attention day by day．Reviews on the several types ， mechanism of antimicrobial ，the updated research progress ，actual problems and the application in the food of antimicrobial peptides from marine invertebrates were elu-cidated． Key words ： Antimicrobial peptides from marine invertebrates Bacteriostatic mechanism Structure Activity Food preservation 收稿日期：2010-09-14基金项目：海南省重点科技项目计划项目（070121， ZDXM20100005）作者简介：宫晓静，女，硕士研究生，研究方向：海洋生物资源利用；E-mail ：xiaojinggong@163．com 通讯作者：吴燕燕，女，研究员，研究方向：水产品加工与质量安全；E- mail ：wyy1028@tom．com 抗菌肽（antimicrobial peptides ， AMPs ）是一类抗菌活性肽的总称。自1980年瑞典科学家Boman 等 ［1］ 首次在美国天蚕蛹中分离出第一种特殊抗菌活性肽天蚕素（cecropin ）以来，到目前为止，已经鉴定的抗菌肽达1000种以上，并且数量还在持续迅猛增长，最新数据可到国际上最权威的抗菌肽数据库（http ：//www．bbcm．univ．trieste．it / tossi ）查询。 从天然产物中获得抗菌肽并应用于工业，特别是食品保鲜防腐方面的研究是目前国内外的研究热 点。海洋生物种类高达300－500?106［2］ ，其中海洋 大型动物种类有0.5－10?106［3］ 。海洋无脊椎动物，由于其单独依靠体内免疫机制抵抗入侵细菌或病原体，因此內源性抗菌肽丰富，成为开发天然抗菌 肽的重要资源。 1抗菌肽的分类 大多数抗菌肽是小分子短肽（≤10kD ），其三 维结构可用普通的二维核磁共振法获得。根据抗菌肽的核磁共振结构及其氨基酸序列，可将抗菌肽分为5类。1.1α-螺旋抗菌肽在海洋无脊椎动物抗菌肽中，这类分子的典型 代表是Clavanins ， 是1997年Lee 等［4］ 从柄海鞘（Styela clava ）的血细胞中分离得到的，含有一或两个α-螺旋结构，无半胱氨酸残基，具有高效的抗菌活性，但对哺乳动物无细胞毒性。1.2富含半胱氨酸的抗菌肽 大多数海洋无脊椎动物防御素都富含半胱氨酸，形成一个或多个分子内二硫桥。例如，从贻贝Mytilus