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1、專題4-生物活性肽及其研究進(jìn)展-蛋白質(zhì)是人類生命活動(dòng)中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),與脂類、碳水化合物并稱為人體三大必需營(yíng)養(yǎng)素。蛋白質(zhì)水解蛋白質(zhì)是由20種基本氨基酸構(gòu)成的非常復(fù)雜的聚合物,這些構(gòu)成單元是通過取代的酰胺鍵(肽鍵)連接的。氨基酸的化學(xué)名稱為α-氨基酸,化學(xué)通式為:蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)和功能上的差異是由于酰胺鍵連接的氨基酸順序不同而造成的。食品蛋白質(zhì):是那些易于消化、無毒、富有營(yíng)養(yǎng)、在食品產(chǎn)品中顯示功能性和來源豐富的蛋白質(zhì)。一個(gè)氨基酸的α-羧基和另一個(gè)氨基酸的α-氨基脫水縮合形成的化合物稱為肽。例如:多肽:是指分子結(jié)構(gòu)介于氨基酸和蛋白質(zhì)之間的一類化合物。多肽的含義更廣泛一些,多肽和蛋白質(zhì)之間并
2、沒有嚴(yán)格的區(qū)分,多肽指由低于五十個(gè)氨基酸組成的化合物。一、生物活性肽的概述肽:一個(gè)氨基酸的α-羧基和另一個(gè)氨基酸的α-氨基脫水縮合形成的化合物稱為肽。例如:肽的吸收利用蛋白質(zhì)消化利用:氨基酸,唯一途徑?20世紀(jì)60年代,證明肽可被吸收!從消化道總體來講,小肽在胃腸道中消化吸收比蛋白質(zhì)、游離氨基酸消化吸收要好,速度快。圖1食物蛋白消化、吸收示意圖肽的消化吸收小腸內(nèi)存在一個(gè)寡肽的吸收通道,小肽的吸收是逆濃度梯度進(jìn)行的,其轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)可能有3種:①依賴H+濃度或Ca2+濃度的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程,需要消耗ATP;②具有pH依賴性的非耗能Na+/H+交換轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng);③谷胱甘肽(GSH)轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng),由于谷胱甘肽
3、在生物膜內(nèi)具有抗氧化作用,因而GSH轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)可能具有特殊的生理意義。生物活性肽生物活性肽(BAP)biologicalactivepeptides,是一類具調(diào)節(jié)機(jī)體新陳代謝、參與生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的肽類物質(zhì)。生理功能主要有類嗎啡樣活性、激素和調(diào)節(jié)激素的作用,免疫調(diào)節(jié),抗高血壓,降膽固醇,抑制細(xì)菌、病毒,抗癌作用,抗氧化和清除自由基作用,改善元素吸收和礦物質(zhì)運(yùn)輸,調(diào)節(jié)食品風(fēng)味、口味和硬度等。生物學(xué)意義主要體現(xiàn)在其吸收機(jī)制優(yōu)于氨基酸和具有氨基酸不可比擬的生理功能兩個(gè)方面。二、生物活性肽的分類及其作用原理活性多肽包括:酪蛋白磷肽谷胱甘肽降血壓肽高F值低聚肽抗菌肽抗氧化肽免疫球蛋白等營(yíng)養(yǎng)肽調(diào)味肽1、
4、酪蛋白磷酸肽(CCP)酪蛋白中富含磷酸絲氨酸(Ser-P)的天然多肽。(一)結(jié)構(gòu)最典型的有as2-CPP和β-CPP兩種:CCP核心結(jié)構(gòu):成串的磷酸絲氨酸和谷氨酸簇此結(jié)構(gòu)是CPP發(fā)揮生理功能的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),且CPP氮與磷摩爾比值(N:P)與其功能關(guān)系密切:N:P越小,CPP肽鍵越短,磷酸基密度越高,CCP生理功能越強(qiáng)。(二)生理功能及作用機(jī)理1.促進(jìn)小腸對(duì)鈣的吸收2.促進(jìn)骨骼對(duì)鈣的利用3.抗齲齒作用4.提高精子細(xì)胞的受精率(1)促進(jìn)小腸對(duì)鈣的吸收17CPP對(duì)二價(jià)金屬離子有強(qiáng)的親和力,在小腸這種弱堿性環(huán)境中能與游離鈣結(jié)合形成可溶性絡(luò)合物,增加可溶性鈣的濃度,促進(jìn)腸道對(duì)鈣的吸收。(2)促進(jìn)
5、骨骼對(duì)鈣的利用CCP能提高鈣的溶解度,維持鈣溶液的穩(wěn)定性,減弱破骨細(xì)胞作用,增加鈣在骨骼上的沉積,促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)和防治骨質(zhì)疏松、佝僂病等作用。2、谷胱甘肽(GSH)含巰基的低分子肽,由3個(gè)氨基酸組成(一)結(jié)構(gòu):由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成L-γ-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸活潑的巰基(-SH)20氧化型谷胱甘肽(GSSG)活潑的巰基(-SH)特殊結(jié)構(gòu):N末端肽鍵由谷氨酸的γ-羧基和半胱氨酸的氨基構(gòu)成,使得它在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定。巰基是GSH發(fā)揮生物學(xué)功能所必需的。還原型谷胱甘肽(GSH)21(二)谷胱甘肽的生理功能及作用機(jī)理1.清除自由基作用2.參與解毒作用3.維持紅細(xì)胞的完整性4.保護(hù)肝細(xì)胞
6、、促進(jìn)肝功能作用5.防治眼角膜疾病6.其他功能(1)自由基的清除作用22GSH清除自由基作用的機(jī)理:清除H2O2和ROOH,抑制自由基生成直接作用于自由基,使之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的分子2GSH+2R·→2GSSG+2RH脂質(zhì)過氧化DNA損傷蛋白氧化前氧化系統(tǒng)線粒體呼吸爆發(fā)嘌呤分解代謝細(xì)胞色素P450NOS鐵和其它金屬離子輻射作用抗氧化系統(tǒng)超氧化物歧化酶過氧化氫酶GSH過氧化物酶抗氧化劑DNA修復(fù)蛋白修復(fù)和降解膜修復(fù)ROS細(xì)胞損傷和凋亡24(2)參與解毒作用25GSH自身巰基與自由基結(jié)合,清除細(xì)胞內(nèi)外的自由基,維持紅細(xì)胞的完整性和正常功能。保護(hù)肝細(xì)胞膜、促進(jìn)肝臟酶活性、促進(jìn)肝臟合成功能和肝臟解毒
7、功能。(3)維持紅細(xì)胞的完整性(4)保護(hù)肝細(xì)胞、促進(jìn)肝功能作用26(5)防治眼角膜疾病GSH的含量及活性下降是白內(nèi)障的重要致病因素;提高GSH水平,可防治白內(nèi)障。(6)其他功能美容、抗過敏等三、降血壓肽27(一)降血壓肽的結(jié)構(gòu)活性中心的分子結(jié)構(gòu)與氨基酸組成存在共同點(diǎn):N末端一般為長(zhǎng)鏈或具有支鏈的疏水性氨基酸;C末端氨基酸一般為具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的芳香族氨基酸?;钚猿c氨基酸的組成及結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還與其分子質(zhì)量有關(guān),分子質(zhì)量<1000D的組分降血壓活性最