生物活性多肽及其應(yīng)用研究進(jìn)展

黃小梨，徐紫婷，巫勝源，黃文清，于 笛

（廣州工商學(xué)院，廣東佛山 528100）

人們在1902年首次發(fā)現(xiàn)具有生物活性的多肽類物質(zhì)。英國倫敦大學(xué)醫(yī)學(xué)院的兩位生理學(xué)家BAYLISS和STARTING在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)一種可以促進(jìn)胰腺分泌的分泌素——胰泌素，由此開括了多肽物質(zhì)的研究。大量動物實驗研究結(jié)果表明，生物活性多肽是一類對機(jī)體有益的小分子多肽，它是機(jī)體完成各種生命活動不可或缺的活性物質(zhì)。隨著多肽的抗菌、抗氧化、抗癌、降血壓和降血脂等生理學(xué)功能被發(fā)現(xiàn)，它在食品、醫(yī)藥以及美容等行業(yè)中的應(yīng)用日益擴(kuò)展[1]。本文主要對多肽的生理學(xué)功能及其產(chǎn)品在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行簡要綜述，提出存在的問題并對未來發(fā)展方向進(jìn)行展望。

1 多肽

近30年來，通過對蛋白質(zhì)與氨基酸的深入研究發(fā)現(xiàn)，兩個或兩個以上氨基酸分子脫水縮合而成的小肽進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，被人體組織吸收利用，發(fā)揮生理作用，比氨基酸的吸收率高2.0～2.5倍。生物學(xué)家將肽稱為“氨基酸鏈”，將小分子活性多肽統(tǒng)稱為“生物活性多肽”[2]。生物活性肽是指能夠調(diào)節(jié)生物體生命活動的一類肽的總稱，主要從動植物、微生物及其代謝產(chǎn)物中提取出來。這種更高級別的蛋白質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)——活性肽，作為一種極具潛力的活性因子，被人們深度開發(fā)與利用，廣泛應(yīng)用于食品、保健品、醫(yī)藥品和護(hù)膚品等眾多領(lǐng)域，具有廣闊的市場應(yīng)用前景與巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益，如今已成為食品、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

2 多肽的生理學(xué)功能

2.1 抗氧化性

自由基可以竊取周圍原子的電子，將它們摧毀并轉(zhuǎn)換為自由基，當(dāng)細(xì)胞復(fù)制時，實際上是復(fù)制受損細(xì)胞，進(jìn)而易誘發(fā)各種疾病。而抗氧化多肽具有清除自由基、防止脂質(zhì)過氧化作用，能達(dá)到預(yù)防多種疾病的目的。沈晗等[3]通過測定不同水解度下的醬渣多肽及其美拉德熱反應(yīng)產(chǎn)物的抗氧化性發(fā)現(xiàn)，隨著濃度升高，抗氧化性不斷增強(qiáng)。楊曉童等[4]用酶解法制備豇豆籽肽，探討其抗氧化活性，結(jié)果表明水解后的豇豆籽肽對DPPH自由基、羥基自由基、超氧陰離子3種自由基均具有較好的清除作用，豇豆籽肽具有抗氧化作用。

2.2 抑菌活性

當(dāng)人們皮膚表面破損或誤食腐敗食物等情況時，易引發(fā)細(xì)菌或真菌感染，導(dǎo)致人體免疫力下降，更易進(jìn)一步誘發(fā)各種病癥。大豆多肽中有一種大豆水解蛋白，常應(yīng)用于奶粉中，加強(qiáng)對大腸桿菌的抑菌性[5]。唐智佳等[6]考察鹿角多肽對產(chǎn)氣桿菌、大腸桿菌和中間葡萄球菌等的抑制作用。結(jié)果顯示，鹿角多肽對革蘭氏陰性菌及革蘭氏陽性菌均有不同程度的有效抑制作用。多肽抑菌性主要作用于細(xì)菌的細(xì)胞膜上，通過改變細(xì)胞膜的通透性來殺滅細(xì)菌，構(gòu)成宿主防御細(xì)菌、真菌和癌細(xì)胞等入侵的重要分子屏障。由此，科研人員陸續(xù)開發(fā)出了相應(yīng)的醫(yī)藥品及保健品。

2.3 降血壓及降血脂作用

許多食物蛋白來源的多肽具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的活性，間接地阻止血管緊張素Ⅱ的形成，起到降血壓的作用。汪雨亭等[7]測定海水魚與淡水魚膠原多肽血管緊張素轉(zhuǎn)換酶的抑制活性來表征其降血壓功能，研究發(fā)現(xiàn)海洋魚皮膠原多肽及淡水魚皮膠原多肽均具有較高的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制活性。許多多肽從食物蛋白中提取出來，如從玉米、大豆與沙丁魚等，經(jīng)體外實驗和動物實驗表明均具有較強(qiáng)的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制活性和顯著的降血壓效果[8]。

人們早在20世紀(jì)初就有發(fā)現(xiàn)，比起植物蛋白本身，其水解產(chǎn)物蛋白肽能更加有效地降血脂。唐誦澤[9]對核桃多肽的制備及降膽固醇活性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)分離純化后的多肽能表現(xiàn)出更高的生物活性，發(fā)揮出降血脂作用。王茵等[10]用紫菜多肽對高血脂大鼠進(jìn)行灌胃，對實驗前后大鼠的體重與血脂指標(biāo)等進(jìn)行比較分析，結(jié)果顯示大鼠的血清（總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇）含量降低，紫菜多肽能有效控制高血脂大鼠體重的增加，改善血脂水平，降低患動脈硬化疾病的風(fēng)險。

2.4 抗癌活性

國外有研究表明，多肽的天然合成和類似物在癌癥化療中已有相關(guān)應(yīng)用[11]。多肽作為功能性食品和營養(yǎng)保健成分具有實際應(yīng)用潛力，特別是在癌癥輔助治療方面。從東亞鉗蝎蝎毒中提取分離的抗腫瘤有效肽是當(dāng)前腫瘤醫(yī)學(xué)上的一個研究熱點(diǎn)。蝎毒抗癌多肽對多種腫瘤具有明顯的抑瘤作用，對肝癌和肺癌有確切的療效，在臨床上已被應(yīng)用于治療癌癥，未來可能會成為新型抗癌良藥[12]。MC CUBBIN等[13]從念珠藻中提取了一系列多肽，在移植乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌等癌癥上均具有強(qiáng)烈的抑制活性。

3 多肽在不同行業(yè)的應(yīng)用

3.1 在食品行業(yè)的應(yīng)用

目前，在食品中的多肽主要有免疫調(diào)節(jié)、抗菌和抗血壓等功能特性，是一種多功能營養(yǎng)配料。大多數(shù)多肽能在pH為3.5～4.0的酸性溶液中溶解，在飲料行業(yè)已有良好的市場，為廣大消費(fèi)者提供了一種健康的選擇。對于運(yùn)動健兒來說，消耗的體內(nèi)熱量需要及時從外部補(bǔ)充氨基酸，而小分子肽比氨基酸具有更快恢復(fù)體力的效果。對于老年人群體，由于飲食、身體等各種原因，攝入蛋白質(zhì)量一般都低于推薦攝入量，用多肽代替蛋白質(zhì)補(bǔ)充營養(yǎng)，可減少各疾病的發(fā)生。

3.2 在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用

國內(nèi)外特別重視對多肽藥物的研究，多肽類藥物的化學(xué)本質(zhì)是具有生物活性的小分子物質(zhì)，具有降血壓、抗菌以及抗腫瘤活性等功能。目前在臨床上使用的多肽類藥物具有較高的應(yīng)用價值，約有100種，這類藥物往往作用機(jī)理明確。

多肽疫苗是病毒上很短的一小段氨基酸序列?！蹲匀弧冯s志發(fā)表了一項蛋白質(zhì)類新冠疫苗的I期臨床實驗，結(jié)果顯示其具有良好的有效性和安全性。王宏健[14]對合成肽腫瘤疫苗進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)能夠特異性地刺激腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞，引起對腫瘤的免疫應(yīng)答。多肽疫苗將會是疫苗研究領(lǐng)域中較受重視的一個方向。

REKHA等[15]研究發(fā)現(xiàn)，大豆肽的抗菌特性、生物相容性和生物降解性可使之成為目前食品和醫(yī)療領(lǐng)域中使用的無效抗菌劑和抗生素的替代品。中藥中也含大量的肽類物質(zhì)，傳統(tǒng)的煎、熬、煮的用藥方式，能夠有效發(fā)揮其應(yīng)有的生物活性。有研究表明多種中藥來源的多肽類成分對缺血性心腦血管病活性有預(yù)防治療活性的作用，它將成為中藥研究熱點(diǎn)之一[16]。

3.3 在美容行業(yè)的應(yīng)用

人體皮膚之所以出現(xiàn)衰老暗淡的現(xiàn)象，主要原因是人體內(nèi)自由基過多導(dǎo)致自由基失衡，破壞了正常細(xì)胞的行為，組織器官功能衰退。然而，抗氧化多肽活性高、吸收快、穩(wěn)定性好，還具有清除自由基的作用，能清除或者抑制自由基，進(jìn)而延緩皮膚的衰老，因此在美容化妝中有一定的成效。L-肌肽和谷胱甘肽是最早被應(yīng)用到護(hù)膚品、化妝品中抗衰老的多肽[17]。其因補(bǔ)水保濕，抗皺抗斑等功效深受消費(fèi)者喜愛。

4 結(jié)語

生物活性多肽具有多種優(yōu)良活性，因此在保健食品、醫(yī)藥產(chǎn)品以及化妝品等多方面有著廣泛應(yīng)用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對食品、護(hù)膚品和藥品等更追求無毒害、純天然、效果好的產(chǎn)品，活性肽能滿足人們的需求，因此它成為現(xiàn)代科研人員的重點(diǎn)研究對象。

天然活性多肽產(chǎn)品的開發(fā)在技術(shù)上仍面臨著一些難題，如何提高提取率、保證純度、簡化提取純化過程等，都是未來需要解決的技術(shù)問題。此外，從動植物、微生物及其代謝產(chǎn)物等不同的材料提取出來的生物活性多肽會有不同的功能，其種類以及生物學(xué)功能都有待深化鉆研，具有良好的發(fā)展前景。