概述
活性寡肽是多肽的一種分類.分子量段一般在100--180之間,也稱作小肽,寡肽,低聚肽,或稱為活性小分子肽,一般由2--6個胺基酸組成,超過的就稱為多肽,胺基酸為50多個以上的多肽稱為蛋白質。與其他肽的區別是,在人體不需消化,即可直接吸收。生理活性
在由於動物體記憶體在大量的蛋白酶和肽酶,過去人們一直認為,動植物蛋白質降解成小肽後,再降解為游離胺基酸才能被動物吸收利用,所以人們一直把胺基酸作為研究、製作、追求、服食的主要營養。在20世紀60年代,科學家才提出令人信服的證據證明小肽可以被完整吸收和利用。由於這個重大的發現,人們才逐步接受了肽可以被動物直接吸收利用的觀點。此後,人們對動物體內的運轉機制進行了大量研究,表明動物體內可以存在多種小肽的轉運體系。目前的研究認為,二、三肽能被完整地吸收,大於二、三肽的小肽能否被完整吸收尚有疑問,但近來的研究發現四肽、五肽、六肽都能被動物直接吸收。關於小肽的轉運機制目前還不全部清楚,但是三種可以證實:1、具有pH依賴性的H+/Na+交換轉運體系,不消耗三磷酸腺苷(ATP);2、依賴於H+或Ca2+濃度的主動運轉過程,要消耗ATP;3、谷胱甘肽(GSH)運轉體系。儘管對動物小肽轉運機制還不全部清楚,但小肽的轉運需要載體是得到公認的,某些哺乳動物的小肽載體基因已被克隆表達。通過研究小肽載體的結構和功能,揭示載體與小肽及各相關離子間的作用關係,是目前小肽轉運機制研究的熱點,在這方面已取得了許多新的成果。
小腸是小肽的主要吸收場所,腸黏膜上存在肽的轉運載體,具有轉運快,耗能低,不易飽和的特點。腎臟是另一個小肽較多的場所,能夠吸收未被機體充分利用、但對機體仍然十分有用的那部分小肽。
近年來,對蛋白質在消化過程中生成的肽的作用進行了大量研究,表明這些肽除了能夠為動物提供胺基酸外,還具有多樣性的生理活性。
近年來的許多研究成果都證實,所有的肽一個共同點就是都能促進金屬離子的吸收。酪蛋白水解物中,有些含有可與Ca2+、Fe2+結合的磷酸絲氨酸殘基,能夠提高它們溶解性而促進吸收性。研究發現,對人體有益的含金屬微量元素都能以小肽重金屬的形式到達特定的靶組織。如鐵能夠以小肽鐵的形式到達特定的靶組織,其運轉途徑不同於經運轉鐵蛋白的鐵,能自由通過成熟的胎盤,因而生物學效價較高。蛋白質在消化道中水解產生的某些肽具有生理活性和生理調節作用。它們的生理作用是直接作為神經遞質或間接刺激腸道受體激素或酶的分泌而發揮的。如b-酪蛋白水解生成的酪啡肽在體內均具有阿片肽的活性。不僅酪蛋白,小麥谷蛋白的胃蛋白酶解水解物中也存在阿片肽活性作用的肽,這種生物活性的肽,可在腸道被完全吸收,然後進人體循環系統,作為神經遞質而發揮生理活性作用。
蛋白質酶解產生的某些小肽具有免疫活性。很多試驗證實,一些蛋白質水解產生的肽對動物的體液免疫和細胞免疫可產生影響,如武漢九生堂用全卵分離蛋白(蛋白質含量在90%以上)水解的蛋白肽中的二肽、三肽、四肽以及b-酪蛋白水解產生的五肽、六肽,可以刺激和促進巨噬細胞的吞噬能力,抑制腫瘤細胞的生長,並能合成細胞,生長細胞,修復、激活人體正常細胞。另外,乳鐵蛋白和大豆蛋白酶解產生的肽也同樣具有免疫活性作用。
寡肽的轉運機制
完整肽進入上皮細胞,而在細胞內水解的吸收通路的存在被忽視了相當長的時間。早在100多年前就有人提到了肽轉運的可能性(Matthews,1987)。agar(1953)年證實了完整雙甘肽在大鼠腸道跨上皮的轉運。但是由於受傳統蛋白質消化吸收理論的影響,學者們對其它的吸收方式不容易接受,並且由於雙甘肽被認為是一種特殊的二肽,它的分子量很小,因此這一發現的重要性沒有被認識到。直到20世紀60年代出Newey和Smyth(1959,1960)第一次提供了肽被完整吸收的資料。他們發現。蛋白質在小腸中的消化產物不僅有胺基酸,還有大量的寡肽,而且肽可完整的進入腸黏膜細胞,並在黏膜細胞中進一步水解生成胺基酸進入血液循環。以後,1965~1980年間,積累了越來越多關於完整短肽腸道轉運的證據。尤其是倫敦的DavidM.Matthews和Pittsburgh的SiamakA,Adibi研究小組證實了肽的轉運可能性不僅具有學術意義,並且可能代表著一個與相應的游離胺基酸吸收同等重要的胺基酸氮攝入的吸收通路(MatthewsandAdibi,1976;Matthews,1987[5],1991)。腸黏膜對胺基酸和肽的吸收過程是複雜的。一般認為二肽、三肽被吸收攝入腸細胞後,被肽酶水解以游離胺基酸的形式進入血液循環。但近年的營養生理和藥理試驗證實,在某些情況下完整的肽能夠通過腸黏膜的肽載體進入循環。樂國偉(1995)給來航雞腸道灌注酪蛋白水解物後,用高壓液相色譜檢測寡肽的結果表明,肝門靜脈血液和腸道內容物中出現了相同的肽類物質,由此推斷,雞腸道可吸收完整的肽,並能進入血液循環。動物體內可能存在多種寡肽的轉運體系,寡肽在不同種動物體內的轉運方式可能不同,同種動物也可能有集中不同的寡肽轉運方式。世界著名酶法多肽專家鄒遠東指出雖然寡肽的轉運機制目前還不全部清楚,但是三種可以證實:1、具有pH依賴性的H+/Na+交換轉運體系,不消耗三磷酸腺苷(ATP);2、依賴於H+或Ca2+濃度的主動運轉過程,要消耗ATP;3、谷胱甘肽(GSH)運轉體系。儘管對動物寡肽轉運機制還不全部清楚,但寡肽的轉運需要載體是得到公認的,某些哺乳動物的小肽載體基因已被克隆表達。通過研究寡肽載體的結構和功能,揭示載體與寡肽及各相關離子間的作用關係,是目前寡肽轉運機制研究的熱點,在這方面已取得了許多新的科技成果,如酶法多肽(生物活性肽)就是以含優質蛋白質的食物蛋白質大分子為底物,運用生物酶(酶剪刀)將其剪接、修飾成介於大分子蛋白質和胺基酸之間最具活性的寡肽,也稱小分子活性多肽,其具有分子量小、易吸收、營養價值高等特點。
吸收特點
一般來說,分子量越小,膠原蛋白的溶解性越好,也越容易被人體所吸收。但是,這中間有個分界線,為了保持膠原蛋白的基本結構,又利於消化吸收,通常認為1500-6000道爾頓的膠原蛋白的分子量都適合人體吸收.分子量大於6000道爾頓以後,大分子物質在體內比較難被降解,難於被身體所吸收。但如果分子量太小,比如市場上所說的寡肽膠原蛋白,分子量才400-1000道爾頓左右,相當於每個膠原蛋白只有4-7個胺基酸組成,試想,4個胺基酸能組成膠原的三螺鏇結構嗎?整個已經完全被分解成片段了,到最後吃的都是胺基酸片斷了,而不是膠原蛋白。
常見寡肽
谷胱甘肽
谷胱甘肽是屬於含有巰基的、小分子肽類物質,具有兩種重要的抗氧化作用和整合解毒作用。谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸結合而成的三肽,半胱氨酸上的巰基為其活性基團(故谷胱甘肽常簡寫為G-SH),易於碘乙酸、芥子氣(一種毒氣)、鉛、汞、砷等重金屬鹽絡合,而具有了整合解毒作用。谷胱甘肽(尤其是肝細胞內的谷胱甘肽)具有非常重要的生理作用就是整合解毒作用,能與某些藥物(如撲熱息痛)、毒素(如自由基、重金屬)等結合,參與生物轉化作用,從而把機體內有害的毒物轉化為無害的物質,排泄出體外。谷胱甘肽有還原型(G-SH)和氧化型(G-S-S-G)兩種形式,在生理條件下以還原型谷胱甘肽占絕大多數。谷胱甘肽還原酶催化兩型間的互變。該酶的輔酶為磷酸糖旁路代謝提供的NADPH。
谷胱甘肽的另一主要生理作用是做為體內一種重要的抗氧化劑,它能夠清除掉人體內的自由基,清潔和淨化人體內環境污染,從而增進了人的身心健康。由於還原型谷胱甘肽本身易受某些物質氧化,所以它在體內能夠保護許多蛋白質和酶等分子中的巰基不被如自由基等有害物質氧化,從而讓蛋白質和酶等分子發揮其生理功能。人體紅細胞中谷胱甘肽的含量很多,這對保護紅細胞膜上蛋白質的巰基處於還原狀態,防止溶血具有重要意義,而且還可以保護血紅蛋白不受過氧化氫氧化、自由基等氧化從而使它持續正常在發揮運輸氧的能力。紅細胞中部分血紅蛋白在過氧化氫等氧化劑的作用下,其中二價鐵氧化為三價鐵,使血紅蛋白轉變為高鐵血紅蛋白,從而失去了帶氧能力。還原型谷胱甘肽既能直接與過氧化氫等氧化劑結合,生成水和氧化型谷胱甘肽,也能夠將高鐵血紅蛋白還原為血紅蛋白。
腦啡肽
腦啡肽(enkephalin),神經遞質的一種。能改變神經元對經典神經遞質的反應,起修飾經典神經遞質的作用,故稱為神經調質(neuromodulator)。又被稱為“腦內嗎啡”,對腦細胞具有獨特的作用,能夠激活處於抑制沉睡狀態的腦細胞,對因腦損傷導致的後遺症有很好的恢復作用。研究人員在本周一召開的美國化學協會年會上報告說,由葡萄糖、麥芽糖或者麥芽三糖這樣的糖類與神經肽結合形成糖基化腦啡肽在藥效方面是嗎啡的兩到三倍,而不具備其它一些造成使用者成癮的特性。
套用
隨著寡肽吸收理論的提出及其生理活性的發現,生物活性肽(或寡肽)已成為醫藥、食品等領域的研究熱點。同時,一些學者也把此項研究延伸到飼料領域。本文綜述了生物活性肽(或寡肽)尤其是大豆生物活性肽在吸收理論、生物功能等方面的研究進展及其在動物生產中的套用現狀。並指出生物活性肽(或寡肽)作為一種安全高效的飼料添加劑,其開發與套用具有重要意義。