食物蛋白質(zhì)由于其分子量大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不易被人體消化吸收,從而影響了其生理功能和營養(yǎng)價值的有效發(fā)揮。近年來研究發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)經(jīng)消化道酶促水解后,主要以小肽的形式吸收,比完全游離氨基酸更易更快被機體吸收利用。這些小肽類物質(zhì)能夠直接參與消化、代謝及內(nèi)分泌的調(diào)節(jié),其吸收機制優(yōu)于蛋白質(zhì)和氨基酸,具有蛋白質(zhì)和氨基酸不可比擬的生理功能。這是“肽”研究理論和實踐的重大突破,即肽類特別是一些低肽不僅有比蛋白質(zhì)更好的消化吸收性能,還具有諸如對人體的生理調(diào)節(jié)和防病抗病的生理機能。
科學(xué)發(fā)現(xiàn),幾乎所有細胞都受多肽調(diào)節(jié),如:細胞分化、神經(jīng)激素遞質(zhì)調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)等均與活性多肽密切相關(guān),它具有調(diào)節(jié)機體生理功能和為機體提供營養(yǎng)的雙重功效。由于多肽具有調(diào)節(jié)植物神經(jīng)系統(tǒng)、活化細胞免疫機能、改善心血管功能和抗衰老等生理活性,這為開發(fā)肽藥物、肽類保健食品提供了理論依據(jù)。
肽類的主要生理功能包括:
1. 易消化吸收
過去人們認(rèn)為,人體主要是以氨基酸的形式吸收蛋白質(zhì),但現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)人體攝入的蛋白質(zhì)經(jīng)消化道中的酶水解后,主要以寡肽的形式被消化吸收,以游離氨基酸形式吸收的比例很小。所以,多肽比完全游離氨基酸更易更快地被機體吸收利用,且蛋白質(zhì)以多肽的形式被吸收,也有利于最大限度地利用其生物活性功能。尤其對于消化功能受損的人群,他們的食物蛋白質(zhì)的吸收受到嚴(yán)重限制和影響,蛋白質(zhì)、氨基酸循環(huán)被破壞,體內(nèi)不能合成多肽,若直接服用多肽即可補充蛋白質(zhì),又可以維持正常的代謝平衡。
2.降血壓作用
降壓肽是通過抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)的活性來體現(xiàn)降血壓功能的。
血管中的ACE能使血管緊張素Ⅱ生成,從而引起末梢血管收縮致使血壓升高,而降壓肽能夠抑制ACE的活性,從而間接阻止血管緊張素Ⅱ的生成,進而起到降低人體血壓的作用,是預(yù)防和治療高血壓的有效多肽類物質(zhì)。
降血壓肽大致有三種來源:來自乳酪蛋白的肽類、來自魚貝類的肽類和來自植物的肽類。
3.降血脂和降膽固醇作用
人們早在20世紀(jì)初就觀察到植物蛋白的水解產(chǎn)物蛋白肽具有比植物蛋白本身更有效的降血脂、降膽圄醇的作用。有研究分析,多肽能刺激甲狀腺激素分泌增加,促進了膽固醇的膽汁酸化,使糞便排泄膽固醇增加,從而起到降低血液膽固醇的作用。許多動物實驗和臨床試驗表明:大豆多肽中,分子相對質(zhì)量大于5000D的部分具有明顯降低膽固醇的作用;并且只對膽固醇值高的人有降低膽固醇的作用,對正常人沒有影響。
4.抗菌作用
抗菌肽又稱為微生物肽或肽抗生素,是指存在于生物體內(nèi)具有抵抗外界微生物侵害,消除體內(nèi)突變細胞的一類由生物細胞特定基因編碼產(chǎn)生的小分子多肽。抗菌肽是動物機體具有天然免疫力的重要原因,對動物的非獲得性免疫具有特殊意義。它們的堿性基團和微生物的細胞膜有著很強的親和性,可通過增加細胞膜的通透性殺死微生物。
5.抗氧化作用
抗氧化性多肽是生物活性肽的一種??寡趸瘷C理包括通過給抗氧化酶提供氫、緩沖生理pH、螯合金屬離子和捕捉自由基等途徑起到抗氧化作用。科學(xué)研究表明自由基可引起蛋白質(zhì)損傷、脂質(zhì)過氧化、核酸損傷等,進而誘發(fā)各種疾病。而抗氧化多肽具有清除自由基、防止脂質(zhì)過氧化等作用,將其添加到功能保健食品中,具有預(yù)防多種疾病的作用??寡趸远嚯倪€能作為天然抗氧化劑防止油脂氧化,緩衰老的作用。
6.抗癌
蝎毒抗癌多肽是腫瘤醫(yī)學(xué)上一個研究熱點,它是從東亞鉗蝎蝎毒中提取分離的抗腫瘤有效肽,對多種腫瘤具有明顯的抑瘤作用,如對肝癌和肺癌有確切的療效。它已經(jīng)在臨床上應(yīng)用于治療癌癥,有望成為新型抗癌良藥。而內(nèi)皮素是另一種抗癌多肽,它是一種由內(nèi)皮細胞合成的生物活性肽,也具有較強的抗癌特性,可用于判斷病情和療效監(jiān)測 。還有,從海洋動物提取的化合物有10% 具有抗癌活性,海洋植物提取物有3.5%具有抗癌活性。其中抗癌多肽具有活性高、穩(wěn)定性好等特點。
7.促進礦物質(zhì)吸收
某些肽可通過與人體必需的礦物離子形成螯合物,使鈣、鐵等離子維持在可溶狀態(tài),從而促進機體對礦物質(zhì)的吸收。從牛乳中提取的酪蛋白磷酸肽( CPP,也稱為促鈣吸收肽)具有促進鈣、鐵溶解的特性,因此可作為以鈣、鎂、鐵等礦物質(zhì)為原料的營養(yǎng)素補充劑的配料,如添加到兒童和婦女及老年食品中,則可促進鈣、鐵的吸收,預(yù)防諸如骨質(zhì)疏松、高血壓和貧血等疾病,及調(diào)整牛奶中的鈣磷比例等。
8.多肽疫苗
多肽疫苗與核酸疫苗是現(xiàn)在疫苗研究領(lǐng)域內(nèi)較受重視的研究方面之一,現(xiàn)在世界上對病毒多肽疫苗進行了大量的研究和開發(fā)。如1999年美國NIH公布了兩種HIV-I病毒多肽疫苗對人體進行的臨床試驗結(jié)果;國外學(xué)者從丙肝病毒(HCV)外膜蛋白E2內(nèi)篩選出一種多肽,它可刺激機體產(chǎn)生保護性抗體;美國正在開發(fā)瘧疾多價抗原多肽疫苗;宮頸癌人乳頭瘤病毒多肽疫苗已進入II期臨床試驗。中國在多種多肽疫苗研究方面也已做了大量的工作。
9.診斷用多肽
多肽在診斷試劑中最主要的用途是用作抗原,檢測相應(yīng)病原生物的抗體。多肽抗原的特點是比天然微生物或寄生蟲蛋白抗原的特異性強,且易于制備?,F(xiàn)在用多肽抗原裝配的抗體檢測試劑包括:甲、乙、丙、庚型肝病病毒、艾滋病病毒、人巨細胞病毒、單純皰疹病毒、風(fēng)疹病毒、梅毒螺旋體、囊蟲、錐蟲、萊姆病及類風(fēng)濕等檢測試劑。使用的多肽抗原大部分是從相應(yīng)致病體的天然蛋白質(zhì)內(nèi)分析篩選獲得,有些是從肽庫內(nèi)篩選獲得的全新肽。
在國外,多肽開發(fā)與應(yīng)用方面的研究越來越廣泛,主要研究的多肽包括酪蛋白肽、大豆肽、小麥肽、玉米肽、血蛋白肽、水產(chǎn)蛋白肽等;目前,我圍多肽保健品和多肽食品的開發(fā)應(yīng)用也日益廣泛,但由于技術(shù)、規(guī)模等因素的局限,多肽的研究仍處于初步階段,有待于迸一步發(fā)展。
目前,國際上主要的多肽類制品主要包括兩大類:一類是多肽藥品和試劑,另一類是以活性多肽為功能因子的低抗原保健食品和含多肽普通食品,如多肽飲料、多肽嬰幼兒食品、多肽老人食品、促鈣吸收食品、抑制血壓升高的食品、多肽運動食品及患者營養(yǎng)補充劑等。
總之,生物活性多肽作為食品不僅能提供人體生長發(fā)育所需的營養(yǎng)物質(zhì),還能起到調(diào)節(jié)人體生理功能的作用。它不僅對于整個食品工業(yè)的各個領(lǐng)域,而且對于醫(yī)藥、化妝品、生物、保健等許多領(lǐng)域的發(fā)展均有著重要意義。生物活性多肽開發(fā)成具有多種營養(yǎng)保健功能的多肽保健營養(yǎng)品、多肽藥物、食品添加劑等,有著廣泛的發(fā)展前景。