科学解读生物活性肽
发布于 2021-10-13 07:46
肽是什么?蛋白质、肽、氨基酸三者的结构关系
肽是介于氨基酸与蛋白质之间一种生化物质,它比蛋白质分子量小,比氨基酸分子量大,是一个蛋白质的片段。也就是说,由两个以上以至多达几十个氨基酸肽键相连聚合成肽,再由多个肽以侧链相接聚合成蛋白质。一个氨基酸不能称为肽,必须是两个以上的氨基酸以肽链相连的化合物才能称为肽;许多氨基酸混合在一起也不能称为肽;氨基酸之间必须以肽键相连,形成“氨基酸链”、“氨基酸串”,串起来的氨基酸才能称为肽。
肽与人体、生命的关系
人体是由细胞构成的,而细胞是由水、蛋白质、脂肪类、糖类和矿物质五大物质构成,其中水占85%—90%;蛋白质占7%—10%;脂肪类占1%—2%;糖类占1%—1.5%;矿物质占1%—1.5%。可以看出,去掉水分以后蛋白质占一半以上,是组成人体的最重要的物质。过去医学界认为氨基酸直接构成蛋白质,但是通过对肽的研究发现,氨基酸不能直接构成蛋白质,而必须相互结合形成肽链,再由肽链经过折叠盘曲形成蛋白质。
所以说肽是构成人体一切细胞的基本材料,比如我们血液中的血红蛋白就是由四个四十六肽排列组合而成的,一切人体的肌肉组织和结缔组织、促进体内生化反应的酸,调节生理的激素,运输氧或其他离子的载体,抗拒病菌的抗体等都是肽,如肌肉、头发、胃蛋白酸、血红蛋白、免疫球蛋白等都是由肽构成的。
我们全身都是肽,另外细胞的更新、代谢、生长、修复都离不开肽,肽是生命存在的形式,没有肽,细胞就没有活性;没有肽,器官就没有活力;没有肽生命就没有活下去的可能。
能够被人体吸收和利用的氨基酸只有20余种。但是,不同种类不同数量的氨基酸,通过排列组合则可以构筑成百上千种多肽。正如用简单的木材、油漆、钉子可以制造出形态万千的家具一样。通常,生物化学把由10个以上氨基酸组成的肽称之为多肽,而由2-9个氨基酸组成的称之为小分子肽。
植物中的生物活性肽
生物活性肽是在大多数生物体中具有生物活性的肽,包括人类、动物和植物。多年来,大量的体外和体内动物试验研究表明,在人体中,这些肽与广泛的重要生物活性纠缠在一起,例如抗高血压、降胆固醇、抗肿瘤、抗增殖、抗微生物、骨保护、抗氧化、免疫调节、催眠制剂和抗炎特性。
来自动物源的食品来源的生物活性蛋白和肽已得到更广泛的研究,主要是血红蛋白、免疫球蛋白、血清白蛋白、唾液和乳源生物活性肽。这些肽主要来自牛奶、肉类和鸡蛋。目前,乳蛋白被认为是动物性生物活性肽的最重要来源。
对基于植物的生物活性肽的兴趣是最近的。这些基于植物的肽比动物肽具有更多重要优势。与生物活性肽相关联,植物具有巨大的潜力,具有其他营养成分,如多酚。
与较大的肽相比,较小的肽与较高的吸收率有关,从而导致更高的生物活性。Lunasin 是一种创新的 43 个氨基酸的生物活性肽,天然存在于多种植物中。lunasin 的羧基末端包含具有九个天冬氨酸残基的典型细胞粘附基序。Lunasin 被认为具有显着的健康益处,即降低胆固醇、抗氧化、抗癌和抗炎活性,并且首次从大豆中鉴定和分离。
为什么要补充生物活性肽
从营养学的角度来看,如果不考虑生物活性肽与其他食物成分之间的相互作用,在标准饮食的背景下进行将不同生物活性肽的影响联系起来的试验几乎是无法管理的。事实上,来自豆类和谷物的大多数生物活性肽都包含在蛋白质中,并与其他生物活性化合物(特别是多酚)相连。
在消化过程中,蛋白水解胃肠酶可以从具有生物活性特性的食物前体蛋白中释放肽。在这个框架中,蛋白质消化率是主要的限制因素,因为生物活性肽必须从前体蛋白质中“释放”出来,蛋白质在通过小肠的过程中可能会遇到 40 多种不同的酶,此外,估计有超过 60 种溶酶体肽酶能够降解内吞活性肽。生物活性肽的形成、生物利用度和功能的变化可能源于胃肠环境中所有这些复杂的相互作用。
蛋白质降解成肽和更小的结构会导致更易溶解的产物,也有报道称,水解物在高度水解时具有极好的溶解性。发生在肽结构中的亲水和疏水力的平衡是对溶解度增量的另一个重要影响。除了蛋白质水解产物的极性和可电离基团外,酶促水解影响分子大小和疏水性,因此,这些因素会改变肽的结构,从而导致肽溶解度的变化。来自肌原纤维蛋白的较小肽预计具有更多的极性残基,能够与水形成氢键并增加溶解度。
小肽或游离氨基酸也可能以生理活性量直接被吸收,吸收的肽可以在肝脏进一步降解,尽管其转运时间比在肠道中更短且酶活性更低。肽也可以通过胞吞作用到达肠细胞,这是一种能量依赖性跨细胞运输,有利于长链和高疏水性肽的运输。介导该过程的能量来自基底外侧膜和离子特异性转运蛋白的 ATPase 蛋白,被动跨细胞扩散包括被动摄取(优选疏水性)肽进入细胞、细胞内转运和基底外侧分泌。亲水性增加相比,膳食肽的吸收能力随着链长的增加而降低。因此,分子大小大于 30 Å 的肽和蛋白质具有穿过肠膜的分子障碍,而小分子活性肽的吸收率就要高很多。
总体而言,很难通过饮食控制生物活性肽的作用,这需要替代考虑的“目标”谷物或豆类。此外,标准饮食中肽的来源非常多样化,仅替代一种食物是不够的,但必须改变和严格跟踪整个饮食。
而现代技术以从食品蛋白质中提取富集活性肽,并实现这些活性肽的大量生产以供市场使用。新的技术可以稳定不同食物基质中活性肽的化学结构和生物活性,并通过封装提高活性肽在各种衍生食品中以及在消化过程中的稳定性。
21世纪是一个肽的世界
活性肽已引发21世纪营养革命和健康革命。伴随着分子生物学、生物化学技术的飞速发展,人们发现存在于生物体的肽有数万种,并且发现所有的细胞都能合成肽。同时,几乎所有的细胞也都受肽的调节,它涉及激素、神经、细胞生长和生殖等各个领域。今后相当一段时间,人类对活性肽的研究和应用将出现一个辉煌的时期,21世纪是一个活性肽的世界。
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