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1、第二章 功能性食品理论基础,1、生物活性肽基本概念与应用状况（酪蛋白磷酸肽等） 2、活性蛋白的基本概念、 3、免疫球蛋白的生物学功能、牛乳中的免疫球蛋白 4、乳铁蛋白的基本性质、生物活性及其影响因素 5、溶菌酶的基本性质、加工适应性及其在食品中的应用,第一节 生物活性寡肽与蛋白质,2,一、生物活性肽（简称活性肽）,生物活性肽（简称活性肽） 蛋白质中25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称.是源于蛋白质的多功能化合物指的是一类分子量小于6000，具有多种生物学功能的多肽。 食用安全性极高。,1、生物活性肽的概念,3,2、生物活性肽的的生理功能：,调节
2、体内的水分、电解质平衡； 为免疫系统制造对抗细菌和感染的抗体，提高免疫功能； 促进伤口愈合； 在体内制造酵素，有助于将食物转化为能量； 修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性，能起到防癌的作用； 促进蛋白质、酶、酵素的合成与调控； 沟通细胞间、器官间信息的重要化学信使； 预防心脑血管疾病； 调节内分泌与神经系统； 改善消化系统、治疗慢性胃肠道疾病； 改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病； 抗病毒感染、抗衰老，消除体内多余的自由基； 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养能力。,4,5,二、主要种类,1、谷胱甘肽 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
3、化合物，广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中。,6,2、降压肽：,降压肽的来源：乳酪蛋白的肽类；鱼贝类；植物类（大豆多肽、玉米多肽）；食用安全性高，对正常人无降血压作用。 功能：易消化吸收； 促进脂肪代谢； 增强肌力，加速肌红细胞恢复； 抗过敏； 降低血清胆固醇,7,3、促钙吸收肽：酪蛋白磷酸肽 （casein phosphopeptides CCP）,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活性肽，-酪蛋白磷酸肽-酪蛋白磷酸肽。 酪蛋白磷酸肽的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
4、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。,8,4、高F值低聚肽：,Fischer值，是支链氨基酸（Branched chain aminoacids,BC） 和芳香族氨基酸( Aromatic minoacids,AC)的摩尔比值，蛋白质酶解形成的低分子活性肽，功能：防治肝性脑病；改善蛋白质营养状况；抗疲劳：在应激情况下直接向肌肉提供能源，可作为高强度工作者和运动员的食品营养剂。,9,5、抗菌肽,抗菌活性肽，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
5、热稳定性较好，具有很强的抑菌效果。,10,6、神经活性肽,多种食物蛋白经过酶解后，会产生神经活性肽，如来源于小麦谷蛋白的类鸦片活性肽，它是体外胃蛋白酶及嗜热菌蛋白酶解产物。 神经活性肽包括类鸦片活性肽、内啡肽、脑啡肽和其它调控肽。神经活性肽对人具有重要的作用，它能调节人体情绪、呼吸、脉搏、体温等，与普通镇痛剂不同的是，它无任何副作用。,11,7、免疫活性肽,免疫活性肽能刺激巨噬细胞的吞噬能力，抑制肿瘤细胞的生长，将这种肽称为免疫活性肽。它分为内源免疫活性肽和外源免疫活性肽两种。内源免疫活性肽包括干扰素、白细胞介素和-内啡肽，它们是激活和调节机体免疫应答的中心。外源免疫活性肽主要来自于人乳和牛乳
6、中的酪蛋白。,12,8、其它肽类,酸味肽 酸味肽通常由酸性氨基酸：谷氨酸钠盐和天冬氨酸钠盐的二肽或三肽组成。 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。 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。 咸味肽 某些碱性二肽，如鸟氨酰牛磺酸-氢氯化物、鸟氨酰基-丙氨酸-氢氯化物表现出强烈的咸味，有时伴随着Umami风味。 增强风味的肽 生物活性肽可以通过模拟、掩蔽、增强风味而提高食品的适口性。,13,活性肽的分类可按原料来源和保健功能来划分。按原料划分的类别有: 乳肽 主要由动物乳中酪蛋白与乳清蛋白酶解制得，比原蛋白更易溶解于水和被人体消
7、化吸收，且耐酸、耐热、渗透压低，是活性肽中需求量最大、应用最广的保健食品素材。 大豆肽 由大豆蛋白酶解制得。具有低抗原性、抑制胆固醇、促进脂质代谢及发酵等功能。用于食品能快速补充蛋白质源，消除疲劳以及作为双歧杆菌增殖因子。 玉米肽 由玉米蛋白酶解制得。具有抗疲劳，改善肝、肾、肠胃疾病患者营养的功能，并可促进酒精代谢，用做醒酒食品。 豌豆肽 酶解豌豆蛋白制得。口味温和、价廉，可用于婴儿配方乳粉。 卵白肽 酶解卵蛋白制得。具有易消化吸收、低抗原、耐热等特点，可用于流动食品、营养食品或糕点中。,14,畜产肽 由牲畜肌肉、内脏、血液中的蛋白经酶解而制得，如脱脂牛肉酶解制得牛肉肽，含较高支链氨基酸和肉毒
8、碱，是低热量蛋白质补充剂；新鲜猪肝经酶解、脱色、脱臭、超滤精制得肝肽，可作促铁吸收剂，用于婴儿食品、饮料、糕点等；猪血经酶解制得血球蛋白肽，可用于各类食品。 水产肽 各种鱼肉蛋白酶解制得的肽，如沙丁鱼肽，是血管紧张素转换酶抑制肽，不含苦味，可用于制作防治高血压的保健食品或制剂。 丝蛋白肽 蚕茧丝蛋白经酶解制得的低肽，具有促进酒精代谢、降低胆固醇、预防痴呆等多种功能，可用于醒酒食品和特种保健食品。 复合肽 动植物、水产、畜产等多种蛋白质混合物经酶解制得的复合肽，具有改善脂质代谢功能，可用于各类保健食品。 按活性肽保健功能分类有 易消化吸收肽：主要是二肽、三肽等低肽，比氨基酸消化吸收快，吸收率高，
9、并具有低抗原性、低渗透压，不会引起过敏、腹泻等不良反应，适用于胃功能低下、消化道疾病患者术后恢复、耐久力运动员、婴幼儿及老人的滋补食品。 抗菌肽 又称抗微生物肽，广泛分布于自然界，在原核生物和真核生物中都存在。如植物、微生物、昆虫和脊椎动物在微生物感染时迅速合成而得，也可采用基因克隆技术生产，如乳链菌肽（Nisin）即具有很强杀菌作用。抗菌肽主要用于食品防腐保鲜。,15,吗啡片肽 源于动物乳中酪蛋白、乳清蛋白、乳球蛋白分离和血红蛋白、植物蛋白酶解而得，是最早的食品蛋白肽，具有镇痛、调节人体情绪、呼吸、脉搏、体温、消化系统及内分泌等功能。 类吗啡拮抗肽 用牛乳K酪蛋白经胰蛋白酶作用分离而得，与类
10、吗啡肽相拮抗，具有抑制血管紧张素转换酶与平滑肌收缩活性等功用。 血管紧张素转换酶抑制肽（简称ACEI肽） 从天然蛇毒中分离和细菌胶原酶降解胶原蛋白或牛乳酪蛋白、大豆、玉米、沙丁鱼、磷虾蛋白等酶解而制得的ACEI肽，是血管紧张素转换酶抑制剂，具有降血压的显著功效。其低肽易消化吸收，具有促进细胞增殖、提高毛细血管通透性等作用，可用做降压功能食品基料。,16,抑制胆固醇作用肽 大豆等植物蛋白经胃蛋白酶或胰酶作用而制得，具有高疏水性，能刺激甲状腺素的分泌，促进胆固醇的胆汁酸化，增加胆固醇排泄，用于降胆固醇的保健食品。 促进矿物质吸收肽 主要是动物乳中酪蛋白经胰蛋白酶作用后制得的酪蛋白磷酸肽（CPP），
11、具有促进钙、铁吸收的功能，可用于幼儿、老年食品和耐乳糖过敏的酸奶等产品。 机体防御功能肽 如谷胱甘肽（GSH），系用微生物细胞或酶生物合成，也可用大肠杆菌重组生产，具有多种重要生理功能。 苦味肽 是蛋白质酶解液中的苦味物质，由某些疏水基因和疏水性氨基酸构成，可用活性炭吸附或用某些端肽酶、乳酸菌、酿酒酵母等微生物进一步水解，脱除或减轻苦味后，其必需氨基酸含量比酶解液中更高，营养价值更大，可用做食品营养强化剂。 肝性脑病防治肽 如F值寡肽，系由动物或植物蛋白酶解制得，用于防治肝性脑病药品和护肝保健食品或抗疲劳食品。,17,二、氨基酸类, 牛黄的成分，1950年结构确定，1960年Curtis实验证
12、明其对脊髓神经元有抑制作用；1969年，Tasper发现猫觉醒时大脑皮层释放牛磺酸；1975年Hayer发现幼猫缺乏牛磺酸导致视网膜退化而失明。 1、结构：2-氨基乙磺酸 2、功能：普遍存在乳汁、脑、心脏、肌肉中，半胱氨酸代谢而来，缺乏影响生长、视力、心脏、脑功能。,（一）牛磺酸,（二）谷氨酰胺(人体含量最多的氨基酸,肌体蛋白36%)-有效防止肠衰竭,18,三、蛋白质类,免疫球蛋白作为重要的蛋白类生物活性物质，目前有着比较广泛的研究背景和应用潜力，乳铁蛋白和溶菌酶等作为具有抑菌蛋白已经得到广泛的关注，因此主要介绍它们的基本概念、来源与分布、结构与组成、生物活性等。,19,（一）免疫球蛋白,免疫
13、球蛋白（Immunoglobulin，简称Ig）是一类具有抗体活性，能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白(包括IgG IgA IgD IgE IgM) 。免疫球蛋白不仅存在于血液中，还存在于体液、粘膜分泌液以及B淋巴细胞膜中。它是构成体液免疫作用的主要物质，与补体结合后可杀死细菌和病毒，因此，可增强机体的防御能力。 食物来源的免疫球蛋白-主要是来自乳、蛋等畜产品. 近年来人们对牛初乳和蛋黄来源的免疫球蛋白研究开发的较多。 在牛初乳和常乳中，Ig总含量分别为50和0.6mgmL, 其中约8086为IgG。人乳免疫球蛋白主要以IgA为主，含量为4.14.75gg。 从鸡蛋黄中提取的免疫球蛋白为IgY
14、，是鸡血清IgG在孵卵过程中转移至鸡蛋黄中形成的，其生理活性与鸡血清IgG极为相似，相对分子质量164000。其活性易受到温度、pH的影响。当温度在60以上、pH4时，活性损失较大。,20,(二) 乳铁蛋白,1、Lf的基本性质 (1)、Lf的基本结构和组成 乳铁蛋白是一种天然蛋白质的降解物，是一种铁结合糖蛋白，存在于牛乳和母乳中。乳铁蛋白晶体呈红色，是一种铁结合性糖蛋白，牛乳铁蛋白的等电点（pI）为8，比人乳铁蛋白高2个pH单位。在1分子乳铁蛋白中，含有2个铁结合部位。谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸和丙氨酸的含量较高；除含少量半胱氨酸外，几乎不含其他含硫氨基酸；终端含有一个丙氨酸基团。,21,（2）
15、、Lf的生物活性及其影响因素,1、Lf的生物活性 乳铁蛋白具有结合并转运铁的能力，到达人体肠道的特殊接受细胞中后再释放出铁，这样就能增强铁的吸收利用率，降低有效铁的使用量，减少铁的负面影响。 乳铁蛋白对铁的结合，避免了人体内HO有害物质的生成。 乳铁蛋白生物活性： 刺激肠道中铁的吸收。 抑菌作用，抗病毒效应。 调节吞噬细胞功能。 调节发炎反应，抑制感染部位炎症。 抑制由于Fe2引起的脂氧化，Fe2或Fe3的生物还原剂（如抗坏血酸盐）是脂氧化的诱导剂。,22,二 大豆球蛋白（Glycinin）,大豆球蛋白是存在于大豆籽粒中的储藏性蛋白的总称，约占大豆总量的30。 1、蛋白质的营养价值 大豆球蛋白
16、的氨基酸模式，除了婴儿以外，自2周岁的幼儿至成年人，都能满足其对必需氨基酸的需要。,23,2、降低胆固醇,大豆球蛋白对血浆胆固醇的影响： 对血浆胆固醇含量高的人，大豆球蛋白有降低胆固醇的作用。 当摄取高胆固醇食物时，大豆球蛋白可以防止血液中胆固醇的升高。 对于血液中胆固醇含量正常的人来说，大豆球蛋白可降低血液中LDLHDL胆固醇的比值。 作为蛋白质来源的大豆球蛋白，以140gd剂量连续摄取1个月，可以改善并保持健康状况。若进一步过量摄取，则会抑制Fe的吸收。不过，摄取量在0.8gkg左右，对Fe、Zn等微量元素的利用没有影响。,24,三、溶菌酶,溶菌酶（ Lysozyme，Lz，EC（3.2.1.17） 又称胞壁质酶（Muramidase）或N 乙酰胞壁质聚糖水解酶（N Acetyl muramide glycanohydralase），它于1922年
