氨基酸活性肽与活性蛋白质.

第一节氨基酸、活性肽与活性蛋白质1.主要的氨基酸类功能食品2.主要的活性肽的性质、分布及制备3.主要的活性蛋白质的性质、分布及制备读书与思考2.简述免疫球蛋白、乳铁蛋白、金属硫蛋白的特点及主要生理功能。3.什么是褪黑素？褪黑素与安眠药的区别主要在哪里？4.简述酪蛋白磷酸肽、谷胱甘肽、大豆多肽、降血压肽、高F值低聚肽特点及其主要生理功能。1.氨基酸类功能食品主要有哪些？牛磺酸、精氨酸、谷氨酰胺的主要生理功能有哪些？蛋白质的基本性质蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。成人体内含的蛋白质蛋白质的组成单位作为蛋白质合成原料的氨基酸主要有种氨基酸2016%-20%具有三级结构的某些蛋白质多肽链即可表现生物学活性氨基酸主要包括牛磺酸、精氨酸、谷氨酰胺、酪氨酸和胱氨酸等。必需氨基酸半必需氨基酸限制性氨基酸如小麦：1赖氨酸，2苏氨酸；面粉中添加0.4％的L-赖氨酸和0.15％的苏氨酸，面粉的营养价值接近于鸡蛋蛋白。当前营养学研究的热点8种营养强化条件必须氨基酸某些必需氨基酸的相对含量较低必须从食物中直接获得缺乏导致疾病或影响疾病的康复氨基酸的营养强化平衡必需氨基酸添加外源氨基酸利用不同氨基酸组成蛋白质的互补效应来达到必需氨基酸的平衡牛奶+面包米饭+豆类面粉+赖氨酸+苏氨酸必须慎重，不能盲目强化7种基础配方，包括铁、钙、锌、维生素B1、维生素B2、叶酸、尼克酸和一种建议配方维生素A。它的价格比普通面粉至多上浮10%。牛磺酸（taurine,Tau)氨基酸类功能食品NH2CH2CH2SO3H学名2-氨基乙磺酸，是牛磺的组成成分。含硫的非蛋白质氨基酸，动物体内含量最高的游离氨基酸，不参与蛋白质的合成。最早是1827年由牛的胆汁中发现了这种含硫氨基酸，又称牛胆碱、牛胆素。用于保健食品最多的猫以及夜行猫头鹰之所以要捕食老鼠？半必需氨基酸老鼠体内含有丰富的牛磺酸。都含牛磺酸、咖啡因、维生素B群等，牛磺酸功能饮料：提神醒脑、补充体力、抗疲劳的功效，强化型红牛维生素功能饮料由于增加了牛磺酸的含量，因此其抗疲劳、提神功能也相应的被加强。心脏、脑、肝脏中含量较高牛磺酸主要生理功能1.占心脏总氨基酸的60%，与心肌钙和心肌收缩有密切关系。用于治疗充血性心衰和慢性心衰2.促进婴儿的生长和智力发育，母乳中牛磺酸含量为33-62ug/ml，牛乳仅为7ug/ml。缺乏牛磺酸中枢神经系统发育受阻，智力低下，补充牛磺酸后，不仅脑发育正常，而且学习记忆能力显著增强。婴儿配方食品3.促进脂肪的吸收和代谢，尤其是婴幼儿期。牛磺酸+胆汁酸胆汁酸酸化排出体外胆固醇的促溶剂-对心血管系统有较好的保护作用牛磺酸主要生理功能4.保护视网膜：细菌感染会造成牛磺酸缺乏人体色素性视网膜炎可能与牛磺酸的降低有关。研究人员很早发现猫如果缺乏牛磺酸，很快就会导致失明。牛磺酸主要生理功能牛磺酸是中枢神经系统的一种抑制性递质，对神经系统异常兴奋性疾病，如癫痫、惊厥、震颤及入睡难和早醒都有较好的治疗作用。另外还有中枢调节血压的作用，通过激活内分泌系统，对抗肾素血管紧张素引起的高血压。有研究人员发现，大鼠摄入牛磺酸过量，其生长发育受到抑制，崽鼠的死亡率也升高，表明牛磺酸具有一定的条件性毒性。推荐的最高理想添加量为12mg/100kcal摄入量是否有限制？哪些食物中含有较高的牛磺酸？几乎存在于所有的生物之中，哺乳动物的主要器脏如心脏、脑、肝脏中含量较高。海洋生物中活性氨基酸研究最早且最多的是牛磺酸牛磺酸在天然物质中的存在含量最丰富的是海鱼、贝类，如墨鱼、章鱼、虾，贝类的牡蛎、海螺、蛤蜊等。鱼类中的青花鱼、竹荚鱼、沙丁鱼等牛磺酸含量很丰富。在鱼类中，鱼背发黑的部位牛磺酸含量较多，是其他白色部分的5～10倍。蛤蜊扇贝：8270ug/g牡蛎：3960ug/g珍珠的主要药效成分就是牛磺酸。《本草经集》中说，珍珠“有治目肤翳，止泄”等作用。唐代的《海药本草》认为，珍珠可以明目、除晕、止泄。明代李时珍更加重视珍珠的药理作用，认为珍珠的药效在美肤，因而在《本草纲目》中特别写道:“珍珠味咸甘寒无毒，镇心点目；珍珠涂面，令人润泽好颜色。涂手足，去皮肤逆胪；坠痰，除面斑，止泻；除小儿惊热，安魂魄；止遗精白浊，解痘疗毒。……令光泽洁白”等。静心安神，清热解毒牛磺酸的制备1.天然物质中分离牛磺酸：将牛胆汁水解，或将乌贼、章鱼、牡蛎粉水提后再浓缩精制而成。将珍珠贝壳内的珍珠层粉碎--加入蒸馏水--食用乳酸pH值到4.2-5.7--加入蛋白酶-在45±5℃下反应后用NaOH将溶液pH值调至8-10加入胰酶--恒温45±5℃--5-7小时—超滤后冷冻结晶,低温真空干燥天然牛磺酸的成品。2.合成法：2-氨基乙醇与硫酸酯化后加亚硫酸钠还原而成NH2CH2CH2SO3HNH2CH2CH2OHH2SO4+精氨酸是尿素循环的中间产物。摄入足量的精氨酸可以提高肝脏中精氨酸酶的活性，有助于将血液中的氨转化成尿素而排出体外。当人体处于饥饿状态、蛋白质摄入过量、创伤、青春生长期等蛋白质分解代谢增加时，尿素生成和排出量也随之增加。半必需氨基酸精氨酸的应用肝性脑病-血氨增高症创伤（手术、意外伤、烧伤）等的特殊营养食品。人体血浆中精氨酸浓度维持在0.04-0.1mmol/L时，可使肌体具有足够的免疫力。败血症抑制肿瘤病人在进行手术(如胆囊切除术)以前，如先补充30g的精氨酸，会使病人维持正氮平衡而易于恢复.对肿瘤病人在进行大手术前鼻饲匀膳时，补充25g的精氨酸比补充同样氮含量的甘氨酸有效得多，更易于保持氮的正平衡。精氨酸主要成分精氨酸精氨酸功能精氨酸的食物来源精氨酸含量高于2%的食物有蚕豆、黄豆、核桃、花生、牛肉、鸡肉、鸡蛋、虾等。精氨酸具有抗疲劳提高运动员的耐力、爆发力及快速反应能力的作用。精氨酸也是精子蛋白的主要成分,有促进精子的质量，提高精子运动能量的作用。头足类主要活性物质头足类主要活性物质胶原蛋白和胶原肽：抗氧化、免疫调节、护肤美白墨汁：糖胺聚糖-抗癌；墨色素：吲哚醌-降血脂、抗辐射、促进粒系造血、抗菌等不饱和脂肪酸：磷脂：抗肿瘤、降血脂、益智精氨酸：占氨基酸总量的69.04%，辅助治疗男性不育症。拟蛋白：抗肿瘤精氨酸的制备水解法：人发、猪、牛、羊毛水解发酵法：以毛发水解提取胱氨酸后的一次母液为原料，利用反胶束萃取法从蛋白水解液中提取。2000L发酵罐产酸量29mg/ml还没产业化，依赖进口谷氨酰胺左旋谷氨酰胺，Ｌ－谷氨酰胺是肌肉中最丰富的游离氨基酸，约占人体游离氨基酸总量的60％。参与谷胱甘肽的合成，有利于抑制蛋白质分解，促进肌肉生长。在特定条件下（剧烈运动、受伤、感染等），谷氨酰胺的需要量大大超过肌体的合成能力，造成肌体蛋白质的合成减少和抗感染能力减弱。学名2-氨基-5-羧基戊酰胺，是谷氨酸的酰胺。对癌症病人使用谷氨酰胺作为补剂也有争议。原因是谷氨酰胺有促进细胞快速分裂的作用，而细胞快速分裂正是肿瘤的特征。外科手术病人、烧伤者、严重外伤病人，以及艾滋病与癌症病人会发现他们的谷氨酰胺水平因他们的身体条件而被严重消耗殆尽。谷氨酰胺1.L－谷氨酰胺可大量用于治疗运动员的运动综合症和高强度劳动或运动后的疲劳恢复，重建免疫系统。谷氨酰胺的功能与应用运动营养配方免疫组织营养胰脏组织营养2.可刺激胰高血糖素分泌治疗神经衰弱、改善脑出血后遗症3.增进脑细胞功能例如：100g要素膳饮食中加入3.4g谷氨酰胺，对肠绒毛萎缩的恢复和免疫功能的提高都有显著作用。谷氨酰胺的制备发酵法：生产国主要是日本，韩国也有少量生产。我国已产业化，但生产规模不大。化学合成法：污染严重L-谷氨酸甲酯化反应最优条件为谷氨酸∶甲醇∶浓硫酸=7.5g∶120mL∶3.7mL,反应温度25℃,反应时间4h。浓硫酸催化酯化法和氯化亚砜酯化法半胱氨酸必须的氨基酸2-氨基-3-巯基丙酸唯一具有还原性基团巯基(-SH)的氨基酸面团改良剂生产肉味香精的原材料半胱氨酸生理功能3.具有抗辐射作用1.对肝中毒、锑中毒、放射性药物中毒等有一定的解毒作用。2.有吸收酒精、将其在体内转化为乙醛的解醉作用医药的应用可与有毒的芳香族化合物缩合成硫醚氨酸（mercapturicacid）而起解毒作用。肝脏药解毒药解热镇痛药溃疡治疗药疲劳恢复剂祛痰药国内目前，L一半胱氨酸的生产主要依靠人或动物的毛发经酸水解或碱水解提取L-胱氨酸后，再经过电解还原制得L一半胱氨酸。半胱氨酸的制备动物毛发水解合成法微生物转化法废酸处理困难缺点德国的WACKER公司已经成功的进行商业化生产发酵法L-半胱氨酸,其年产量已经达到世界总产量的30%。以环氧氯丙烷为原料合成L-半胱氨酸神经酰胺糖脂类化合物（神经）鞘脂类共有的结构单位是无色透明液体,高效保湿剂,具有启动细胞的能力,促进细胞的新陈代谢,促使角质蛋白有规律的再生。食物来源：脑组织二活性肽氨基酸分子间的氨基与羧基失水，以酰胺键（肽键）相连而成的化合物叫做肽。肽的结构C—端：保留游离的羧基；N—端：保留游离的氨基。肽与蛋白质氨基酸数目＜10寡肽10-50多肽＞50蛋白质肽与蛋白质只有肽链长短之别分子量＜5000低聚肽多聚肽大豆低聚肽主要是由3～6个氨基酸构成，分子量在1000以下。谷氨酸、天门冬氨酸和亮氨酸的总量均在47%以上。我国于1965年成功合成了世界上第一个具有生物活性的蛋白质牛胰岛素---51肽。生物活性肽:生物活性肽指的是一类相对分子量小于6000具有多种生物学功能的多肽。目前作为保健产品的多肽主要有谷胱甘肽、降血压肽、促进钙吸收肽(酪蛋白磷酸肽)等.生物活性肽的分类活性肽的来源分类：乳肽、大豆肽、玉米肽、水产肽、畜产肽、卵白肽、胶原肽、复合肽等。活性肽的生理功能分类：易消化吸收肽、抑制胆固醇肽、免疫调节肽、降血压肽、促进矿物质吸收肽、促进生长发育肽、抗菌肽等。多肽与蛋白质人体吸收蛋白质的主要形式，是以低聚肽的形式吸收的，以氨基酸的形式吸收的比例很小。肽在人体合成蛋白质率较氨基酸高26%氨基酸只有20种，功能固定，多肽，上百种上千种，其功能具有多样性。多肽的生物活性十分高，1×10ˉ7mol／L就可以充分发挥其生物活性。1mL的多肽用一火车皮的水来溶解都仍然具有活性活性多肽的吸收特点1.不需消化，直接吸收:它以完整的形式直接进入小肠，被小肠所吸收，进入人体循环系统，发挥其功能。2.吸收特别快:吸收进入循环系统的时间，如同静脉针剂注射一样，快速发挥作用。活性多肽的吸收特点3它具有100%吸收的特点:吸收时，没有任何废物及排泄物，能被人体全部利用。4吸收时，不需耗费人体能量，不会增加胃肠功能负担。应用功能肽开发要素膳要素膳elementaldiet:是根据人体需要量或推荐供给量为依据，采用氨基酸或水解蛋白、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物盐等配置而成的一种完全肠内营养制剂。1939年水解蛋白开始应用于临床，原为宇宙飞行员研制。应用功能肽开发要素膳以大豆低聚肽为基料“生命一号”是日本ED-AC(要素膳)和美国EN-SURE(加营素)为基本组方【配料】氨基酸、牛磺酸、脑磷脂、深海动物提取液，桂园肉、山药、枸杞子、大枣等酪蛋白磷酸肽（促进钙吸收肽）（CaseinPhosphopeptides，CPP）是指从牛乳酪蛋白水解物中分离出的富含磷酸丝氨酸的短肽，有α和β两种结构。α-CPP含有37个氨基酸残基，相对分子质量为4600；β-CPP含有25个氨基酸残基，相对分子质量为3100；其中包括4～7个成簇存在的磷酸丝酰基。核心结构为：-Ser(P)-Ser(P)-Ser(P)-Glu-Glu-；CPP的肽链越短，磷酸基的密度越大，则CPP纯度越高，促进钙的吸收和利用作用也就越强。酪蛋白磷酸肽促进钙吸收原理钙只有以离子形态存在时才易被吸收，而且在中性和弱碱性环境中又容易与酸根离子形成不溶性盐而流失。人体内存在pH梯度（胃和小肠为酸性环境pH=5-6，钙为溶解状态；处于吸收段的小肠环境，pH为偏碱性，小肠中下部弱碱环境pH=7-8）。例：饮食中的谷类食物含有大量的植酸、肌醇六磷酸等高磷成分，在小肠下端pH7～8环境下与钙结合而生成磷酸钙沉淀。酪蛋白磷酸肽生理功能1.促进小