【www.zhangdahai.com--征文稿】
【摘要】本文对近几年来采用酶解方法从海洋生物蛋白中获取生物活性肽的相关研究进行了综述,介绍了该类生物活性肽抗氧化、抗高血压、抗肿瘤、抗血栓形成等活性功能的研究现状,描述了各研究的蛋白来源、酶的选择及生物活性肽的分离纯化手段等,并对该研究领域提出展望,旨在为以后的相关研究提供参考。
【关键词】海洋生物;酶解多肽;活性功能
【中图分类号】R285【文献标识码】A【文章编号】1007-8517(2010)10-017-2
生物活性肽(biological active peptides)是指具有优化机体代谢环境、有益于机体健康的一类多肽[1]。它们通过作用于机体的消化系统、心血管系统、免疫系统和神经系统等多种机体代谢系统,最终起到提高机体免疫力、减少慢性疾病发生的作用。近几十年来,运用酶解方式从动植物蛋白中获取生物活性肽一直是国内外研究的热点,尤其对陆地生物来源的蛋白研究较多,已从中分离提取出具有免疫调节、抗氧化、抑菌、降血压、抗血栓、抗肿瘤等[2-6]多种生物活性肽。本文旨在综述近年来以酶解方法从海洋生物蛋白中获取生物活性肽的研究情况,重点描述蛋白来源、酶的选择、酶解多肽的提取分离手段及其活性功能等。
1抗氧化活性肽
各国学者对于酶解多肽抗氧化功能已进行了大量的研究。Song等[7]使用中性蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶对毛蚶蛋白进行酶解,测定各酶解液对DPPH和H2O2自由基的清除作用,证实在所选用的3种蛋白酶中,碱性蛋白酶酶解液对2种自由基的清除能力最强,EC50分别为6.23 mg/ml和19.09 mg/ml。Hsu等[8]从枯草芽孢杆菌中提取出一种肽链内切酶Orientase,用该酶酶解金枪鱼蒸煮液,将酶解物纯化后得到3个多肽组分,其分子量分别是1305Da、938Da和584Da。经测定,这3个多肽均具有很好的抗氧化性能。Kim等[9]用多种蛋白酶分别对新西兰无须鳕的骨蛋白进行酶解,分别测定各酶解物对脂质过氧化的抑制作用,并采用电子自旋共振技术测定各种酶解物对DPPH自由基、羟基、过氧化氢自由基及超氧化物自由基的抑制作用,结果表明,胃蛋白酶酶解物具有最强的抑制脂质过氧化及清除各自由基的作用。对该酶解物分离纯化后,得到1种酶解多肽APHPH,该肽的分子量为1801 Da。
2抗高血压活性肽
Wang等[10]首先使用硫酸胺沉淀法从牡蛎组织中提取蛋白,用胃蛋白酶对该蛋白进行水解,分离纯化出具有体外ACE抑制活性的9肽,该肽的氨基酸序列为Val-Val-Tyr-Pro-Trp-Thr-Gln-Arg-Phe,进一步研究发现,此肽对温度和PH值的变化具有稳定性,而且具有抵抗肠道消化酶酶解的特性。Wu等[11]从芽孢杆菌中提取蛋白酶SM98011,用此酶水解鲨鱼肉,纯化后得到4个具有高效抑制ACE的2肽,它们的氨基酸序列分别为:Cys-Phe、Glu-Tyr、Met-Phe、Phe-Glu,相应的分子量分别为267 Da、308 Da、295 Da、294 Da。Je[12]等采用复合酶解法对金枪鱼的肝脏进行酶解,得到3种蛋白酶解物组分的分子量多在1000-3000 Da范围内,并且都具有抑制ACE的活性功能。Zhao等[13]采用反复水提方法从A.molpadioidea体壁中提取出蛋白,采用复合酶水解,纯化后得到1个活性多肽,该肽抑制ACE的IC50为15.9μM,经肠道消化酶作用后活性增加。此外,将该肽作用于自发性高血压的小鼠后,具有明显的降低小鼠血压的作用。
3其他活性肽
Rajapakse等[14]用多种蛋白酶分别酶解黄盖鲽骨蛋白,通过测定对活化部分凝血活酶时间(APTT)的延长作用,来评价各酶解多肽的抗凝活性,结果显示,胰凝乳蛋白酶解多肽组分的抗凝活性最强。对该组分经纯化后得到了1个分子量为12.01 kDa的多肽YAP。经体外实验证实,YAP可以与活化的凝血因子XII和血小板整合素结合,从而抑制血栓的形成。Picot等[15]从大西洋鲑鱼、大西洋真鳕、比目鱼、非洲鳕、大西洋裸颊鲷、阿拉斯加鳕和腔鳞荆鲨等多种海洋鱼类中提取蛋白质,用复合蛋白酶和碱性蛋白酶分别对其水解,并检测各酶解物对人类乳腺癌细胞MCF-7/6和MDA-MB-231的增殖抑制作用,结果证实,S.salar、G.morhua、P.platessa和M.Poutassou等4种鱼蛋白的酶解物具有很强的抑制乳腺癌细胞增殖的作用。
4展望和结语
综上所述,利用酶解方法从海洋生物的蛋白中获取活性肽所选用的蛋白酶主要有植物来源的蛋白酶、动物来源的蛋白酶以及微生物来源的蛋白酶,其分离纯化方法主要有超滤法、离子交换层析法、分子筛交换层析法及反相高效液相色谱技术等,对于活性功能的研究主要集中在抗氧化和降血压方面,在抗血栓和抗肿瘤功能方面也有少量的文献给予了报道。目前,针对生物活性肽所开发出来的药品及保健类食品已成功上市,并且随着对该领域研究的深入,生物活性肽的产业化进程也将会加快。蛋白质转化活性肽类作为获取生物活性肽的一个重要来源已有很长的历史,对于海洋生物蛋白的研究虽然起步较晚,但进展很快。此外,随着分子生物技术的研究进展,人们已经从分子水平上认识了疾病的发生原因,并试图以此作为治疗疾病的靶点,因此,研究生物活性肽活性功能的同时,与分子生物技术相结合,在分子水平探索其活性作用机理,对于生物活性肽的活性功能评价及实现其产业化都具有极其重要的意义。
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