還原肽

天然還原肽可有效地減少與衰老相關的疾病,利用天然還原肽開發抗衰老藥物和藥妝品便成為新的研究熱點。

研究進展

自1956年英國科學家Harman提出自由基理論以來,隨著研究的深入,人們對自由基過量而導致的機體衰老以及對多種疾病的誘導作用有了更深的認識。而高活性的抗氧化劑的攝入是清除體內過量自由基的一個有效方法。抗氧化劑按照其來源不同可分為化學抗氧化劑與天然抗氧化劑2種。目前生產量最大的是化學抗氧化劑,但因明顯的毒副作用,導致其使用受到限制。隨著人們對食品安全和抗氧化劑安全要求的提高,人們開始把目光轉向天然抗氧化劑。與化學抗氧化劑相比,天然抗氧化劑的安全性要遠高於前者,因而越來越受到人們的重視,但天然抗氧化劑也受到諸如價格高、活性難保持、顏色差異度高等因素的制約。因此,選擇適宜的原料、提高分離純化的效率以降低成本、提高其活性形式的穩定性已成為天然抗氧化劑研究重點。
在對天然抗氧化劑的研究中,還原肽是目前的熱門方向之一。食物蛋白質經蛋白酶溫和水解後產生的肽,不僅比蛋白質本身更容易被人體消化吸收,還可以促進人體對其他營養素如鈣和鐵的吸收,更重要的是,有些肽類還具有抗氧化、免疫調節、降血壓、降血脂、抗菌等生理活性。這些具有生理調節活性的肽,稱
生物活性肽
生物活性肽不但具有良好的抗氧化活性,且安全性極高,因而在保健食品以及生物醫藥領域的套用前景十分廣闊。

作用機理

還原肽的作用機理OH·、O2-·、1O2、H2O2等都是生物體正常有氧代謝過程中的產物。在正常狀態下,體內自由基維持在一定水平,處於動態平衡之中,並不表現出對組織、細胞功能的損傷,相反還在殺菌、免疫調節等方面具有積極而重要的意義。然而,隨著年齡的增長,或在某些病理狀態下以及機體受到創傷時,體內抗氧化酶活性下降,過多的自由基不能被及時清除而堆積在細胞內,就會破壞細胞膜、蛋白質、引起線粒體DNA的氧化、損傷、導致氧化應激等,從而引發疾病。大量研究表明,還原肽具有清除體內自由基的功能,能減輕自由基對機體的損傷,是一種理想的天然抗氧化劑,也稱為自由基清除劑。
還原肽不僅具有清除體內自由基的功能,而且對紫外線引起的線粒體的損傷和自由基誘導的脂質過氧化具有明顯的保護作用。此外,還原肽的作用機理還包括給抗氧化酶提供氫、螯合金屬離子等。由於多肽的胺基酸構成和排列順序不同,其抗氧化作用機理可能存在一定的差異。目前,國內外對肌肽和谷胱甘肽的抗氧化機理研究較為明確。肌肽主要表現在其側鏈上的組胺基酸殘基可做為氫的受體,起到清除自由基的作用。肌肽分子中的咪唑基具有螯和金屬離子作用,能有效的阻止金屬離子的催化作用。谷胱甘肽主要是通過其巰基氧化-還原態的轉換,作為可逆的供氫體,在細胞內的水相中起到抗氧化保護作用。另外,谷胱甘肽還可以復活被活性氧損傷的巰基酶和參與體內氧化還原過程,能與過氧化物和自由基結合,抑制活性氧對巰基造成損傷,保護細胞膜中含巰基的蛋白質,並阻止自由基引起器官損傷和各種疾病。

抗氧化肽的種類

人們對抗氧化肽研究的種類有很多,常見的有大豆肽、乳蛋白肽和肌肽,也有一些特殊的蛋白肽,如基於蛋氨酸亞碸還原酶A(一種抗氧化酶)研發的重組TRX-TAT-hMsrA融合蛋白等,已表現出穩定、安全、有效的抗氧化、抗衰老作用。有些活性肽是直接提取的,也有通過蛋白水解方法獲得的。

還原肽的套用

功能性食品

食品在貯運過程中,很容易與空氣中的氧發生氧化反應,特別是油脂的酸敗,食品色澤的改變,維生素
和不飽和物質的破壞,而導致食品營養價值的下降和品質的劣化,食用這種食品可引起食物中毒,長期食用
可加速人體衰老。而還原肽能夠阻止或延緩食品氧化,可以直接添加到食品中,用於改善食品品質、延長
食品的保質期。日本在20世紀50年代,就開始研製谷胱甘肽,並將其套用於食品,現已在食品加工領域得到
了廣泛套用。

化妝品和醫藥工業

隨著現代化的發展,生存環境的惡化已經威脅到人們的健康。手機、電腦、微波爐等釋放出的電滋波,
吸菸過程中產生的焦油和煙氣,汽車的尾氣,燒烤食品等都可產生大量的自由基,即環境中的輻射、高溫、光解和化學物質等可誘導共價鍵的斷裂而產生大量的自由基。這些過剩的自由基會引發很多疾病,導致人
體皮膚和器官的衰老。而還原肽具有抑制紫外線引起的線粒體損傷和清除身內過剩自由基的功能,可將
其用於化妝品和醫藥的工業生產中,起到預防和治療自由基誘發的各種疾病,延緩人體衰老的作用。

展望

目前,市場上已有一些抗氧化肽類的保健品,如抗氧化、抗衰老護膚品,抗氧化的功能性飲料等。當前對抗氧化肽的研究較為分散,尚未系統化所致。另外,體外測定抗氧化活性的方法很多,根據待測物的不同,各種方法之間的相關性變化差異也很大,體內測定方法所得結果又十分不穩定,所以在檢測手段上有必要進一步討論。對於抗氧化肽機理的研究,主要表現在分子質量大小、胺基酸序列和側鏈基團些這些因素上,但這些因素對抗氧化性的影響程度尚無明確說明,需要深入研究。
隨著生活水平的提高,人們已逐漸將食品消費的注意力轉向保健和延年益壽等方面上。而還原肽具
有消除自由基、抑制或減緩氧化反應的特點,可用於改善食品品質、延長食品的保質期,在生物體內它可減輕自由基對機體的損傷等,故抗氧化肽的套用前景非常廣闊。
目前,在已開發國家,用來製備還原肽的蛋白酶的純度高,且酶的活力也很高,而在國內,無論是酶的
純度還是酶的活性,都與已開發國家存在較大差距。從分離獲得的抗氧化肽來看,已開發國家的肽純度達50%以上,肽的分子量很小,而國內分離獲得的肽的純度較低,分子量較大,故其抗氧化能力也較低。生產小分子量的還原肽應是必然的趨勢,但其對分離製備技術又提出了更高的要求。還原肽構效關係的研究對獲得高活性抗氧化肽至關重要,但目前還處於起步階段,而更高層次的重組還原肽尚未真正起步。可見,我國對還原肽的研究很薄弱,因而這些應是我國今後還原肽研究的主攻方向。

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