国内外药用活性肽的研究

国内外药用活性肽的研究

摘要:生物活性肽具有许多重要的生理功能，如抗氧化、抗菌、抗癌、降血压、提高人体免疫力等，因此对活性肽的提取制备及其功能的研究具有重要的理论与应用价值。本文简述了生物活性肽基本概念，生物活性肽的提取制备方法，几种常见活性肽的功能以及活性肽未来发展的前景。

一．基本概念

肽是涉及生物体内多种细胞功能的生物活性物质。生物体内已发现几百种肽，是机体完成各种复杂的生理活性必不可少的参与者。所有细胞都能合成多肽物质，其功能活动也受多肽的调节。科学家把超过10个氨基酸的“牵手”称之为多肽，而通过生物技术提取的肽通称“生物活性肽”简称活性肽。

生物活性肽一般是由蛋白质降解获得。生物活性肽是蛋白质降解成氨基酸的中间产物，是氨基酸的前体物质，由几个或数个氨基酸分子聚合连接而成的，具有原蛋白质和单体氨基酸不具备的独特生理活性和医疗保健作用。它用于食品、保健食品、医疗，具有营养、保健、治疗三重功能。

生物活性肽有的是天然存在的，如谷胱甘肽、催产素、加压素、舒缓激肽、部分抗菌肽等，有的生物活性肽是以非活性的状态存在于某些蛋白质中，当用特定的蛋白酶水解后被释放出来，才成为有特定生理活性的肽。同种蛋白质经不同的蛋白酶酶解后，可以产生具有不同氨基酸序列、不同生理功能的生物活性肽，如大豆蛋白、卵清白蛋白经不同的蛋白酶酶解可以产生具有降血压、抗氧化、防病、祛病、增强人体免疫力、促消化吸收等不同生理作用的肽同时，不同来源的生物活性肽可能具有相同的生物学功能，但发挥功能的

途径往往并不相同。由于生物活性肽在药物、保健品等领域具有广阔的应用前景，因此对生物活性肽的研究与开发具有重要意义。为了研究生物活性肽的结构与功能，开发相关药物或保健品等，需大量制备生物活性肽。

二．制备提取方法

目前，获得生物活性肽的主要途径有3种:①从生物体中直接分离提取天然生物活性肽;②通过体外水解蛋白质生产生物活性肽;③利用化学法合成或重组DNA技术合成活性肽。下面介绍几种常用的方法：

1溶剂提取法

目前，制备天然活性肽通常采用溶剂提取法，即将生物材料浸泡在适当的缓冲液中，使生物活性肽充分溶解，然后通过离心的方法除去不溶部分，再通过调节溶液pH值或者加入蛋白质变性剂使蛋白质沉淀，最后通过离心的方法除去蛋白质等杂质，对获得的活性肽粗提液经分子筛层析等手段进行分离纯化，获得目标活性肽。

2水解法

水解法可分为酸水解、碱水解和酶水解三种。相对而言，酶水解的方法是最有效的，因而获得了广泛应用。酶解法对原材料的预处理要求比较严格，不同种类的原材料需要的预处理方法也不相同。

3微生物发酵法

微生物发酵法是利用微生物的生化代谢反应将植物体的大分子蛋白转化成小分子蛋白

活性肽，并通过微生物的代谢和发酵条件生产各种氨基酸排序和分子质量大小不同的生物活性肽。微生物法制备生物活性肽是指通过利用蛋白酶产生菌产酶水解蛋白，分离纯化得到生物活性肽的过程，其较酶法而言减少了蛋白酶的纯化和制备过程。微生物法作为一种新的制备生物活性肽的方法，有其良好的优越性：微生物蛋白酶来源广、酶产量高、生长周期短、生产成本低。与此同时，利用微生物法可以直接生产脱苦的活性肽，这样可以使蛋白的水解以及多肽的脱苦同步进行，实现一步法制备多肽，大大降低了成本；利用发酵法制备多肽，水解度为25%~30%，多肽得率为75%；与酶解法相比，得率提高10%~20%，成本仅为酶解法的50%~60%。微生物不仅可以直接发酵制备生物活性肽，而且可以提供廉价的商品酶，为生物活性肽的制备创造了良好的条件。

4膜法分离技术

膜法分离技术的核心仪器是超滤机，相对来说此法比较简单，适用于从新鲜动物脏器中分离制备活性肽。

5固相合成法

多肽的合成是一个重复添加氨基酸的过程，固相合成顺序一般从C端向N端合成。固相合成法极大地降低了每步产品提纯的难度，为了防止不良反应的发生，参加反应的氨基酸侧链都是被保护的。羧基端是游离的，并且在反应之前必须活化。

6利用重组DNA技术合成活性肽

在已知氨基酸和核酸序列的前提下，可以利用重组DNA技术，构建活性肽的表达载体，采用工程菌发酵的方法制备生物活性肽。目前，人的生长激素释放抑制因子、胰岛素、

生长激素、胸腺激素、干扰素等都可用大肠杆菌发酵生产，其中有的还可在酵母或枯草杆菌中表达。

简单而言存在于细菌、真菌、动物、植物等生物体内的激素、酶抑制剂等天然活性肽可以采用溶剂提取法制备。采用液相或固相化学合成法可制取任意需要的活性肽，但因成本高及残留化合物多等因素而制约其发展，故此化学合成法仅用于生产高价的药理级肽。重组DNA技术是将表达活性肽的基因整合到某些微生物或动物体内，通过生物体直接表达出所需肽类，可大大增加其产量、纯度，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用。相对而言，酶水解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、成本低、水解过程容易控制，可生产特定的活性肽，是目前生产活性肽最常用的方法。

三．部分常见生物活性肽的功能

1．大豆肽 大豆肽是大豆蛋白经蛋白酶水解后，利用分离、脱色、脱臭等工艺精制而成的低分子肽（分子量<1000u），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的活性，对于因血管紧张素转换酶引起的人体血压升高具有一定的控制作用。

2．谷胱甘肽 谷胱甘肽是一种具有重要生理功能的活性三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。谷胱甘肽广泛存在于动、植物组织中，以酵母、谷物种子胚芽和动物肝脏中含量最高。由于谷胱甘肽分子有一个特异的γ－肽键，决定了它在人机体中的许多重要生理功能，如蛋白质和核糖核酸的合成、氧及营养物质的运输、内源酶的活力、代谢和细胞保护、参与体内三羧酸循环及糖代谢，具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、清除体内过多自由

基、解毒护肝、预防糖尿病和癌症等功效，因此而成为机体防御功能肽的代表。谷胱甘肽可在临床上用作治疗眼角膜疾病，解除丙烯酯、氟化物、重金属、一氧化碳、有机溶剂等中毒症状的解毒药物。

3．白蛋白肽 白蛋白肽是将卵清蛋白通过定向酶切制成的小分子多肽，其氨基酸序列与人体血清蛋白极为相似，生物利用率高，主要生理功能表现在调节人体免疫功能，增强免疫。可抑制血管紧张素转换酶，起到降血压和保护肾脏的功能。捕获自由基，抗氧化、防衰老，调节胃肠道功能等。

4．鱼肉肽 鱼肉肽是指鱼类蛋白经蛋白酶水解所制得的一系列肽，其较蛋白质更容易吸收，而且具有多种生理功能。如由鲢鱼制备的抗氧化肽具有较强的抗氧化活性，可以作为食品添加剂防止食品氧化变质。而鳙鱼酶解所制得的生物活性肽则表现出抗氧化、促进钙质吸收、增强免疫力等生理功效。

5．其他活性肽 多肽来源广泛，通常还包括玉米肽、小麦肽、各种乳源肽等，并表现出各自的特殊生理功能。如玉米肽水溶性高，易被机体吸收，具有降血压、降血脂、抗疲劳、改善肝脏功能、促进体力恢复的作用。低聚合度的小麦肽主要包括降血压肽、镇痛多肽、阿片样活性肽和抗菌肽等，具有调节机体功能，提高免疫，保持健康等生理功能。乳源肽主要为乳中蛋白质的水解产物，通过采用不同水解方式分离得到多种乳源肽，其在消化系统、心血管、免疫系统和神经系统中发挥着重要的功能。

四．发展前景

当前生物活性肽研究开发的方向是：肽的定向酶解技术开发，包括高效、专一性强的酶种选育、复合酶系共同作用机理、机制，脱苦微生物的分离、纯化和机理研究，酶解工

艺改进技术等；功能性肽的分离、分析技术开发，包括新型高效分离设备和分离工艺，灵敏度高、简单易行的目标肽活性分析检测体系和分析技术及下游精制技术；肽的功能性生物学评价研究；生物活性肽功能食品开发等。虽然要攻克很多技术难关但是由于生物活性肽具有良好的吸收性，它的吸收效率比氨基酸和蛋白质都高；具有独特的生理调节功能，如胰岛素调节血糖；具有活性高，往往很小的量就能起到很大的作用等优点，所以对活性肽的研究一定会得到迅速发展。

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