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功能肽(英文Active Peptide)，也叫工能太，肽是两个或两个以上的氨基酸以肽键相连的化合物，在生物体内起重要生理作用，它在生物的生长发育，新陈代谢，疾病以及衰老，死亡的过程中起着关键作用。功能肽是体中最重要的活性物质。正是因为它在体内分泌量的增多或减少，才使生物类有了幼年，童年，成年，老年直到死亡的周期。 具有活性的多肽称为功能肽，又称生物活性肽或生物活性多肽，只是功能肽的说法更为精确。功能肽分子结构复杂程度不一，可从简单的二肽到环形大分子多肽，而且这些多肽可通过磷酸化、糖基化或酰基化而被修饰，功能肽的肽链具有特殊的形状，或者由一条或几肽链和活性成份有机组成。 功能肽目前有一千多种肽(如大豆肽，深海鱼皮肽，卵蛋白肽、乳蛋白肽等是功能肽中的一种)。 对生物不具生理功能的肽叫小肽或肽类。 作用 功能肽减少对生物体有什么影响? 功能肽主要控制生物体的生长、发育、免疫调节和新陈代谢，它在生物体处于一种平衡状态，若功能肽减少后，生物体的机能发生重要变化，对于儿童来说，他的生长、发育变得缓慢，甚至停止，长久下去就形成了侏儒，对成年生物或老年生物，缺少功能肽后，自身的免疫力就会下降，新陈代谢紊乱，内分泌失调，引起各种疾病的产生，如失眠、身体消瘦或浮肿。由于功能肽还作用于神经系统，因此生物体就会变得动作迟缓，头脑不再聪慧，更主要的是功能肽减少，直接引起生物身体各部位逐渐出现全面衰老，引发各种疾病。 功能肽(工能太)的制造方法 肽类的提取方法主要有两种，一种是化学法提取，一种是物理法提取。二者各有利弊，“化学提取法”主要是“化学酶反应提取法”。其反应快，生产量大，但缺点是提取出来的肽类活性较低，该法是市面上肽类产品的主要来源;“物理提取法”主要指“介质电容法功能肽提取技术”，其特点是反应慢，生产量小，但是生产出来的肽类具有很高的活性。 杭州香保饲料有限公司的科研人员发明一种新型的功能肽的制作方法，它主要是对蛋白进行分子切割、酶解、活化等工艺，可以大大提高功能肽的得率，降低生产成本，目前已应用于动物饲料及饲料添加剂。杭州香保饲料有限公司是国内最早从事功能肽研究的生物饲料企业。 分泌周期 在不同的年龄时期，各种功能肽的分泌量也有很大差别，按分泌量划分，生物的一生一般可分为： ①分泌充足期(25岁以前的青年期)这个时期内分泌量均衡、免疫功能强劲，生物体一般不易出现疾病; ②分泌不足期(失衡期)(30—50岁壮年和中年期)这一时期如果功能肽分泌不足或失衡会出现各种相关的亚健康状态和轻微疾病症状(40岁以上的生物群常见); ③分泌匮乏期(严重不足期)(50岁以上中年和老年期)这一时期严重如果功能肽严重不足和严重失衡，可能出现非常突出的衰老症状，或会引起各种相关疾病发生(50岁以上生物群比较明显); ④分泌终止期(衰老期)，这一时期很短，由于控制生物体内分泌的“司令官”功能肽不分泌或分泌减少，从而导致细胞功能衰退，引发器官功能衰竭和丧失，最后导致生命终结。 生理功能 目前，它成为全世界研究的热点、大量的国内外研究结果表明：生物功能肽是涉及生物体内多种细胞功能的生物活性物质，在生物体内已发现几百种，不同的生物肽具有不同的结构和生理功能，如抗病毒、抗癌、抗血栓、抗高血压、免疫调节、激素调节、抑菌、降胆固醇等作用。 功能肽的的生理功能如下： 1.调节体内的水分、电解质平衡; 2.为免疫系统制造对抗细菌和感染的抗体，提高免疫功能; 3.促进伤口愈合;快速修复上皮组织损伤。 4.在体内制造酶，有助于将食物转化为能量; 5.修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性，能起到防癌的作用; 6.促进蛋白质、酶的合成与调控; 7.沟通细胞间、器官间信息的重要化学信使; 8.预防心脑血管疾病; 9.调节内分泌与神经系统; 10.改善消化系统、治疗慢性胃肠道疾病; 11.改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病; 12.抗病毒感染、抗衰老，消除体内多余的自由基; 13.促进造血功能，治疗贫血，防止血小板聚集，能提高血红细胞的载氧能力。 14，直接对抗DNA病毒，对病毒细菌有靶向性。 通过功能肽类的研究，促进了生物类对肽类物质的应用，营养学家、生物医学家不断开发出各种各样的肽类产品，以满足生物类健康事业的需要。 主要应用 目前对功能肽(工能太)的应用主要在以下几个方面： 1.功能性食品：具有一定功能的肽类食品，目前是国际上研究的热点。日本、美国、欧洲已捷足先登，推出具有各种各样功能的食品和食品添加剂，形成了一个具有极大商业前景的产业。 2.肽类试剂：纯度非常高，主要应用在科学试验和生化检测上，价格十分昂贵。 3.肽类药物。 4.饲料及饲料添加剂：饲料行业研究功能肽是从抗菌肽开始的，但“纯乳太”的诞生，开启了饲料行业大规模全面研究功能肽的序幕，它提供含磷脂肽，是细胞膜的主要成份，被快速吸收转化后，具有即时修复肠道损伤的功能，而且含有丰富的小肽，可以被乳猪肠道无障碍吸收。是一种代替血浆等高档动物蛋白的最佳饲料原料，它的肠道修复功能在无抗饲料时代具有极大的应用价值，目前杭州香保饲料有限公司的技术人员还在研发提高哺乳母猪泌乳量及提高瘦肉率等功能肽的研究。可以说，对功能肽的全面深入研究，将打开畜牧业绿色生产一扇崭新而又迷人的大门。 按生理功能分类 依据其功能，功能肽大致可分为生理功能肽、调味肽、抗氧化肽和营养肽等，但因一些肽具有多种生理活性，因此这种分类只是相对的。 本章主要介绍了生理活性多肽、调节肽的基本概念和生理功能等。 生理功能肽是沟通细胞间与器官间信息的重要化学信使，通过内分泌等作用方式，使机体形成一个高度严密的控制系统，调节生长、发育、繁殖、代谢和行为等生命过程。这些多肽通称为生理功能肽。它主要有以下几种： 一、结合肽：多数矿物元素结合肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸基团和谷氨酰残基，与矿物元素结合的位点存在于这些氨基酸带负电荷的侧链一侧，其最明显的特征是含有磷酸基团。与钙结合需要含丝氨酸的磷酸基团以及谷氨酸的自由羧基基团，这种结合可增强矿物质-肽复合物的可溶性。酪蛋白磷酸肽(简称CPP)是目前研究最多的矿物元素结合肽，它能与多种矿物元素结合形成可溶性的有机磷酸盐，充当许多矿物元素如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Se2+，特别是Ca2+在体内运输的载体，能够促进小肠对Ca2+和其它矿物元素的吸收。酪蛋白磷酸肽的分子内具有丝氨酸磷酸化结构，对钙的吸收作用显著。它是应用生物技术从牛奶蛋白中分离的天然生理功能肽，存在于牛乳干酪素中，有两种物质。由α-干酪素制成的α-酪蛋白磷酸肽是由37个不同氨基酸组成的磷肽，其中有与磷酸基相结合的丝氨酸7个，分子量为46000。由β-干酪素制成的β-酪蛋白磷酸肽，是由25个不同氨基酸组成的磷肽，其中有与磷酸基相结合的丝氨酸5个，分子量为3100。酪蛋白磷酸肽是一类含有25～37个氨基酸残基的多肽，在pH7～8的条件下能有效地与钙形成可溶性络合物。 二、磷酸肽：生理功能主要有以下几个方面：(1)促进成长期儿童骨骼和牙齿的发育;(2)预防和改善骨质疏松症;(3)促进骨折患者的康复;(4)预防和改善缺铁性贫血;5)抗龋齿。日本、澳大利亚、德国等将其应用于功能性食品中，如日本添加酪蛋白磷酸肽的补钙、补铁功能性食品，包括液体饮料、强化乳制品、饼干、糕点、糖果等。我国已于1994年由广州市轻工研究所独家实现了酪蛋白磷酸肽的规模化工业生产，酪蛋白磷酸肽作为第一种用于食品中的矿物元素结合肽，日益受到生物们的重视 三、相关试剂：这类肽包括谷胱甘肽、肠促胰酶肽等。谷胱甘肽在小肠内可以被完全吸收，它能维持红细胞膜的完整性，对于需要巯基的酶有保护和恢复活性的功能，它是多种酶的辅酶或辅基，可以参与氨基酸的吸收及转运，参与高铁血红蛋白的还原作用及促进铁的吸收。谷胱甘肽(GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键缩合而成的三肽化合物，广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中，各种蔬菜等植物组织中也有少量分布。谷胱甘肽具有独特的生理功能，被称为长寿因子和抗衰老因子。日本在20世纪50年代开始研制并应用于食品，现已在食品加工领域得到广泛应用。我国对谷胱甘肽的研究还处于起步阶段。谷胱甘肽的生产方法主要有溶剂萃取法、化学合成法、微生物发酵法和酶合成法等4种，其中利用微生物细胞或酶生物合成谷胱甘肽极具发展潜力，目前主要以酵母发酵法生产谷胱甘肽。谷胱甘肽在生物体内有着重要的作用：(1)作为解毒剂，可用于丙烯腈、氟化物、CO、重金属以及有机溶剂的解毒上。(2)作为自由基清除剂，可保护细胞膜，使之免遭氧化性破坏，防止红细胞溶血及促进高铁血红蛋白的还原。(3)对白细胞减少症起到保护作用。(4)能够纠正乙酰胆碱、胆碱酯酶的不平衡，起到抗过敏作用。(5)对缺氧血症、恶心以及肝脏疾病所引起的不适具有缓解作用。(6)可防止皮肤老化及色素沉着，减少黑色素的形成，改善皮肤抗氧化能力并使皮肤产生光泽。 随着酶调节剂和抑制剂研究的不断深入，它们对生物体的健康发挥越来越大的作用。 四、抗菌肽：又称抗菌功能肽，它通常与抗生素肽和抗病毒肽联系在一起，包括环形肽、糖肽和脂肽，如短杆菌肽、杆菌肽、多粘菌素、乳酸杀菌素、枯草菌素和乳酸链球菌肽等。抗菌肽热稳定性较好，具有很强的抑菌效果。 除微生物、动植物可产生内源抗菌肽外，食物蛋白经酶解也可得到有效的抗菌肽，如从乳铁蛋白中获得的抗菌肽。乳铁蛋白是一种结合铁的糖蛋白，作为一种原型蛋白，被认为是宿主抗细菌感染的一种很重要的防卫机制。研究生物员利用胃蛋白酶分裂乳铁蛋白，提纯出了三种抗菌肽，它们可作用于大肠杆菌，均呈阳离子形式。这些生物功能肽接触病原菌后30min见效，是良好的抗生素替代品。 五、神经肽：多种食物蛋白经过酶解后，会产生神经功能肽，如来源于小麦谷蛋白的类鸦片功能肽，它是体外胃蛋白酶及嗜热菌蛋白酶解产物。神经功能肽包括类鸦片功能肽、内啡肽、脑啡肽和其它调控肽。神经功能肽对生物具有重要的作用，它能调节生物体情绪、呼吸、脉搏、体温等，与普通镇痛剂不同的是，它无任何副作用。 六、免疫肽免疫功能肽能刺激巨噬细胞的吞噬能力，抑制肿瘤细胞的生长，我们将这种肽称为免疫功能肽。它分为内源免疫功能肽和外源免疫功能肽两种。内源免疫功能肽包括干扰素、白细胞介素和β-内啡肽，它们是激活和调节机体免疫应答的中心。外源免疫功能肽主要来自于生物乳和牛乳中的酪蛋白。免疫功能肽具有多方面的生理功能，它不仅能增强机体的免疫能力，在动物体内起重要的免疫调节作用;而且还能刺激机体淋巴细胞的增殖和增强巨嗜细胞的吞噬能力，提高机体对外界病原物质的抵抗能力。 六、调味肽某些功能肽可以提高食品的适口性，改善食品的风味，我们把这种肽称为调味肽。包含以下几种：1：酸味肽：酸味肽通常与酸味和Umami味有关。Umami味具有谷氨酸钠的味道，它通常由含有谷氨酸钠盐和天冬氨酸钠盐的二肽或三肽组成。首次从木瓜蛋白酶处理的牛肉提取物中分离出来的八肽，被称为“美味肽”，是代表Umami风味最好的例子。据报道，美味肽具有典型的牛肉汤味道，这主要归因于N-末端二肽Lys-Gly、中心酸性三肽Asp-Glu-Glu和C-末端三肽Ser-Leu-Ala的协同效应。2：甜味肽：甜味肽典型的代表是二肽甜味素和阿力甜素，它们具有味质佳、安全性高、热量低等特点。其中二肽甜味素已经被70多个国家批准在500余种食品和药品中应用，可用于增强食品的甜度，调节风味。此外，赖氨酸二肽被证明是二肽甜味素有效的替代品，其不含酯的功能特性，在食品加工和贮藏过程中更加稳定。3：苦味肽：苦味是有些食品如啤酒、咖啡、奶酪等的重要口感组分。碱性二肽如鸟氨酸-β-丙氨酸呈现出强烈的苦味，谷氨酸低聚物常常被用作很多食品的苦味成分。目前，研究生物员已从发酵食品和酪蛋白的酶解产物中分离出苦味肽;4：咸味肽：某些碱性二肽，如鸟氨酰牛磺酸-氢氯化物、鸟氨酰基-β-丙氨酸-氢氯化物表现出强烈的咸味，有时伴随着Umami风味。但研究发现，肽类在缺少氯化氢条件下是无咸味的。其可发展成为高钠调味品的替代品。 七、增强风味的肽：某些食品添加剂，虽然抗菌效果较好，也不会在动物体内产生残留，是一种安全、无残留抗生素。但其口感太差，加入食品后，食品适口性显著降低。某些二肽如Gly-Leu、Pro-Glu和Val-Glu可利用它们的缓冲作用起到改善食品适口性的作用。短链谷氨酸多肽则可有效掩盖苦味。Curculin和Miraculin可掩盖酸味并使酸味转变为甜味。总之，某些生物功能肽可以通过模拟、掩蔽、增强风味而提高食品的适口性。 八、激素肽：激素类肽包括生长激素释放肽、催产素等，它们通过自身作为激素或调节激素反应而产生多种生理作用。激素肽作为20世纪90年代发展起来的一类新合成的生物活性肽，在动物体中具有释放生长激素的生物活性。 九、抗氧化肽：某些食物来源的肽具有抗氧化作用，其中生物们最熟悉的是存在于动物肌肉中的一种天然二肽—肌肽。据报道，抗氧化肽可抑制体内血红蛋白、脂氧合酶和体外单线态氧催化的脂肪酸败作用。此外，从蘑菇、马铃薯和蜂蜜中鉴别出几种低分子量的抗氧化肽，它们可抑制多酚氧化酶的活性，可直接与多酚氧化酶催化后的醌式产物发生反应，阻止聚合氧化物的形成，从而防止食品的棕色反应。通过清除重金属离子以及促进可能成为自由基的过氧化物的分解，一些抗氧化肽和蛋白水解酶能降低自动氧化速率和脂肪的过氧化物含量。 十、营养肽:对生物或动物的生长发育具有营养作用的肽，称为营养肽。如蛋白质在肠道内酶解消化可释放游离的氨基酸和肽。大量研究表明，蛋白质和肽除可直接供给动物机体氨基酸需要外，对动物生长还有一些特殊的额外作用。以游离氨基酸代替完整蛋白质的数量是有限的，低蛋白日粮无论如何平衡氨基酸都无法达到高蛋白日粮的生产水平。动物日粮中蛋白质的重要性部分体现在小肠部位可以产生具有生物活性的肽类。肽类的营养价值高于游离氨基酸和完整蛋白质，其原因有以下几个方面： 1. 一般来说，小肽的抗原性要比大的多肽或原型蛋白质的抗原性低。 2. 与转运游离氨基酸相比，机体转运小肽通过小肠壁的速度更快。 3. 肽类的渗透压比游离氨基酸低，因此可提高小肽的吸收效率，减少渗透问题。 4. 小肽还具有良好的感官/味觉效应。 |
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