2第二章肽-蛋白.ppt.convertor

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1、第二章 功能性食品理论基础 第一节 生物活性寡肽与蛋白质 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一、生物活性肽（简称活性肽）肽 (peptide)是两个或两个以上的氨基酸以肽键相连的化合物，是介于大分子蛋白质和氨基酸之间的一段最具活性、最易吸收、生理功能效价高的一种崭新营养。一般都由L型-氨基酸组成，也称多肽，是生物体内一类重要的活性物质。 指的是一类分子量小于6000D， 具有多种生物学功能的多肽。食用安全性极高。2、

2、 生物活性肽的的生理功能：调节体内的水分、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氧能力。 肽类物质的应用:功能性食品 肽类试剂 肽类药物 （二）、主要种类1、谷胱甘肽谷胱甘肽（GSH）是由

3、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。 谷胱甘肽重要的作用：作为解毒剂，自由基清除剂对白细胞减少症起到保护作用纠正乙酰胆碱不平衡，抗过敏缓解缺氧血症、恶心以及肝脏疾病可防止皮肤老化及色素沉着谷胱甘肽活性基团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 肾脏激肽、壬肽抗压素 3、 促钙吸收肽：酪蛋白磷酸肽（casein phosphopeptides CPP）酪蛋白磷酸肽的分

4、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。Se r（P）Se r（P）Se r（P）G luG lu 酪蛋白磷酸肽(CPP) 1、磷酸丝氨酸残基（Se r（P）成簇存在，在肠道PH弱碱性环 境下带负电荷，可阻止消化酶的进一步作用，使CPP不会被进一步水解 而在肠中稳定存在。2、在中性和弱碱性环境下能与钙结合，抑制不溶性沉淀的生成， 避免钙

5、的流失，最终因游离钙浓度的提高而被动吸收。 4、 高F值低聚肽：Fischer值，是支链氨基酸（Branched chain amino acids,BC）和芳香族氨基酸(Aromatic amino acids,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。 在氨基酸混合物或寡 肽中支链氨基酸( BCAA) ( 主要指必需氨基酸亮氨酸、 异亮氨酸和缬氨酸) 与芳香族氨基酸( AAA) ( 主要指 苯丙氨酸、 酪氨酸和色氨酸) 含量摩尔浓度比值。当 AAA浓度较高，其竞争能

6、力 占优势时，促使 AAA在脑内聚集，导致某些胺类物质增加， 使脑功能降低，导致昏迷。胰岛素能促进 BCAA进入肌肉 当肝脏发生病变时， 其它氨基酸代谢受阻， 而BCAA仍被正常代谢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。抗菌肽热稳定性较好，具有很强的抑菌效果。由静电吸引而附于细菌膜表面，疏水性的C端插入膜内疏水区并改变膜的构象，多个抗菌肽在膜上形成离子通道而导致某些离子的逸出而死亡。 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

7、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（生长激素抑制因子和促甲状腺激素释放激素 ）。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。 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中的酪蛋白。免疫活性肽能够刺激机体淋巴细胞的增殖 ， 增强巨嗜细胞的吞噬功能 ，进而提高机体抵御外界病原体感

8、染的能力，降低机体发病率 ，并具有抗肿瘤功能。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。食物的五大基本味觉： 酸、甜、咸、苦、umami 二、氨基酸类（一）牛磺酸牛黄的成分，1950年结构确定，1960年Curtis 实验证

9、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。（二）谷胺酰氨-有效防止肠衰竭 1 营养、解毒和抗衰老Gln在人体的许多器官中具有营养生理功能。肠道是利用Gln的主要器官,而Gln对小肠黏膜具有营养保护的作用。长期饮用不含Gln的氨基酸营养液会导致小肠壁变薄,肠黏膜萎缩;含有Gln的营养液可增加小肠和结肠黏膜的细胞形成,增强肠细胞机械屏障功能,防止肠道细菌和毒素侵入.2 参与调节凋

10、亡酶 Gln与细胞内的氧化还原平衡具有极为重要的关系,主要表现为对细胞信号传递系统产生影响。3 抑制一氧化氮(NO)的合成 Gln是NO合成的有效抑制剂。NO是一种内皮依赖性的松弛因子和信号传递分子,可以直接诱导细胞凋亡,它联合高剂量的过氧化物还可以引起心脏局部缺血再灌损伤,加用Gln则可明显减轻这种损伤,表现出Gln对心脏的保护效应。 Gln是通过其代谢过程对NO产生影响的,其中一种途径是Gln可转变为葡萄糖胺,抑制戊糖循环途径,降低细胞内NADPH(NO合成过程中一种重要的辅酶)的浓度,从而抑制NO的合成。4 作为谷胱甘肽的前体物,减轻氧化压力 作为体内重要的抗氧化剂,谷胱甘肽(GSH)系

11、统是减轻氧化压力的主要机制之一。Gln在许多部位向GSH提供足够的谷氨酸来源,在损伤或缺血时保证GSH正常水平。 在脑内,Gln参与氨和多余谷氨酸毒性的消除,并使谷氨酸保持正常水平。临床免疫应用 Gln通常被列在具有生物学功能的“免疫营养素”之中,具有免疫增强效应,它的一个重要基本特征就是免疫调节.肿瘤治疗 临床研究表明,Gln在肿瘤治疗中发挥着重要的作用。Gln是肿瘤细胞线粒体进行有氧呼吸的主要能源物质。Gln在胃肠营养、免疫、肿瘤治疗、抗氧化、抗衰老等许多方面有重要的作用。它在营养学、免疫学、医学等许多学科将会有长足的发展。局限性: 如不溶于有机溶剂,在水中很不稳定,易分解,故限制了Gln

12、的应用。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。 （一）免疫球蛋白免疫球蛋白（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。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。IgG、IgA、IgM、IgD、IgE 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

13、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80-86为IgG。人乳免疫球蛋白主要以 IgA为主，含量为4.1-4.75gg。从鸡蛋黄中提取的免疫球蛋白为IgY，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。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。 Ig的生物学功能与相应抗原特异性结合活化补体结合细胞产生多种生物学效应通过胎盘传递免疫力（二）乳铁蛋白（Lactoferrin）1、Lf的基本性质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

14、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。2、Lf的生物活性及其影响因素 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OH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

15、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。（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（NAcetyl muramide glycanohydralase），它于1922年由英国细菌学家Fleming在人的眼泪和唾液中发现并命名。它广泛存在于鸟、家禽的蛋清,哺乳动物的眼泪、唾液、血浆、尿、乳汁和组织（如肝肾）细胞中，其中以蛋清中含量最为丰富，而人的眼泪、唾液中的Lz活力远高于蛋清中Lz的活力。 1、Lz的基本性质Lz是一种碱性球蛋白，广泛存在于鸟和家禽的蛋清中。其酶蛋白性质稳定，对热稳定性很高。母乳中的Lz活力比鸡蛋清Lz高3倍，比牛乳Lz高6倍。