理论教育 高级微生物学:生物活性肽的多种生理功能和安全性

高级微生物学:生物活性肽的多种生理功能和安全性

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:生物活性肽是对生物机体的生命活动有益或是具有生理作用的介于蛋白质和氨基酸之间的分子聚合物,小至由2个氨基酸组成,大至由数百个氨基酸由肽键连接而成,具有多种生物学功能的多肽。该生物学效应主要集中于牛乳蛋白在被乳酸菌发酵或胃肠消化过程中释放出来的生物活性肽。食用菌源生物活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高。

高级微生物学:生物活性肽的多种生理功能和安全性

生物活性肽是对生物机体的生命活动有益或是具有生理作用的介于蛋白质和氨基酸之间的分子聚合物,小至由2个氨基酸组成,大至由数百个氨基酸由肽键连接而成,具有多种生物学功能的多肽。近几十年来,肽在人体中的作用已引起科学界的高度重视。大量研究结果表明,蛋白质摄入后,并不完全水解成氨基酸,而是大部分以肽的形式吸收;同时发现,多肽被吸收的速度比同组成的氨基酸要快。多肽涉及人体的激素、神经、细胞生长和生殖等各个领域,可被广泛地应用于医疗、卫生、保健、食品、化妆品等方面。多肽类药物的主要特点是用量小,生物活性强,对代谢类疾病、癌症、自身免疫性疾病、记忆力减退、精神失常、高血压和某些血管疾病有显著的疗效和广泛的应用前途。随着医学及生化技术的发展,多肽类药物将成为21世纪重要的诊断、监测、预防和治疗药物,因此开展多肽类药物的研究具有重要意义。多肽类药物的生产方法有化学合成法、基因重组技术和提取法。化学合成法在含50个氨基酸以下的多肽具有显著优势。基因重组技术适合制备大于50个氨基酸的目的多肽。提取法从动植物和微生物中提取,但得到的产物纯度低,成本高。

一、多肽疫苗

多肽疫苗开发主要集中于肿瘤和病毒疫苗。目前对人类危害极大的两种病毒性疾病艾滋病和丙型肝炎均无理想的疫苗,多肽疫苗的研究结果令人鼓舞。1999年,美国NIH公布了两种HIV-Ⅰ病毒多肽疫苗对人体进行的Ⅰ期临床试验结果,证实两种多肽能刺激机体产生特异性抗体和特异性细胞免疫,并有较好的安全性。我国清华大学也证实HIV-Ⅰ膜蛋白内的一段多肽有很强的免疫原性。丙肝病毒多肽疫苗也显示有良好的发展前景,国外学者从丙肝病毒(HCV)外膜蛋白E2内筛选出一段多肽,它可刺激机体产生保护性抗体。其他病毒(如甲肝、麻疹、辛德毕斯病毒等)的多肽疫苗及抗肿瘤、避孕等多肽疫苗的研究也取得了较大进展,例如,美国学者从噬菌体肽库内筛选出一个12氨基酸小肽,它能特异性地与人卵子结合,阻止精子与卵子的结合,可用于避孕疫苗。肿瘤的发生、发展和治疗与机体免疫系统功能密切相关,伴随着肿瘤抗原、抗原递呈、T细胞识别机制的突破性研究进展,研究者发现抗肿瘤多肽疫苗能够通过肿瘤抗原多肽识别抗原递呈细胞表面的主要组织相容性复合体(MHC)分子,形成肽-MHC-T细胞受体复合物,引起相应的细胞毒性T淋巴细胞免疫反应,从而杀伤肿瘤。因此,研制既能打破肿瘤患者存在的免疫耐受又能诱发针对肿瘤相关抗原特异性免疫应答的高效多肽疫苗已成为肿瘤免疫治疗研究的热点

二、发酵乳制品中的抗高血压三肽

基于瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)等乳酸菌发酵生产的发酵牛乳产品,具有促进健康和预防高血压等疾病的功能。该生物学效应主要集中于牛乳蛋白在被乳酸菌发酵或胃肠消化过程中释放出来的生物活性肽。源自牛乳蛋白研究最多的生物活性肽为抗高血压肽(表10-11)。(www.daowen.com)

表10-11 商业化抗高血压发酵牛乳

发酵牛乳所用的乳酸菌主要为瑞士乳杆菌,此外还有乳酸乳杆菌(Lc.lactis)等。产品的血管紧缩素转化酶抑制(ACEI)活性和IC50依赖于发酵菌株。首次发现ACEI牛乳三肽Val-Pro-Pro(VPP)和Ile-Pro-Pro(IPP)后,几个研究小组开始研究其抗高血压效应。这些三肽没有被消化酶水解直接吸收,到达腹部主动脉,抑制血管紧缩素转化酶,在自发高血压老鼠中表现出抗高血压效应。除了有助于调整血压外,该肽还具有类鸦片活性肽活性。含有这些三肽的发酵牛乳可用于非药物治疗和预防高血压。此外,发酵牛乳还具有降血脂效应。除了IPP和VPP,这些发酵牛乳还含有其他ACEI肽。

三、食用菌源活性肽

食用菌多为食药兼用真菌。很多种类的食用菌具有抗肿瘤、免疫调节、抗病毒、抗菌功能,还有治疗糖尿病、心血管疾病和高胆固醇症等作用。目前,食用菌活性肽的研究主要集中于灵芝肽、云芝肽、冬虫夏草肽、茶树菇肽、双孢蘑菇肽、侧耳菌肽和杏鲍菇肽等。食用菌源生物活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高。应用食用菌源活性肽作为食品添加剂、保健品、药物、疫苗、导向药物、诊断试剂、酶抑制剂及药物先导化合物等具有广泛的理论和应用价值。由于食用菌源活性肽具有清除自由基、抑制脂质过氧化的功效,它也可以直接作为保健品,起到预防多种疾病发生的作用。将食用菌源活性肽添加到化妆品中,可以对抗及中和不稳定的自由基,阻止其氧化,从而帮助避免皮肤的氧化、衰老。食用菌源活性肽能有效地清除体内过剩的活性氧自由基,保护细胞和线粒体的正常结构和功能,防止脂质过氧化的发生,在预防和治疗自由基诱发的疾病和抗衰老方面有很大的开发潜力。随着自由基生命科学的发展和活性肽作用机理研究的深入,食用菌源活性肽类药物的开发前景广阔。

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