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第二专题活性肽/蛋白的分离提取及应用一、概述◆定义：活性肽———是一类具有特殊生理活性的肽类。活性蛋白质——是一类具有特殊生理活性的蛋白质◆分布：动物、植物及微生物组织；动物乳汁；植物种子等。◆一般性质：两性解离；等电点；胶体性；变性；沉淀；显色。二、活性肽及活性蛋白质的类型常见类型活性肽活性蛋白质1.谷胱甘肽2.降压肽3.抗菌肽4.高F值肽5.大豆肽6.乳活性肽1.乳铁蛋白2.大豆蛋白3.花生蛋白4.谷物蛋白三、活性肽及活性蛋白质的一般特性1.谷胱甘肽（GSH）（又称长寿因子、抗衰老因子）◆结构：γ-L-谷氨酰-L半胱氨酰-L甘氨酸（3肽）◆生理作用：1）自由基清除剂GSH含有巯基（-SH），可以和有机过氧化物作用，消除自由基；2）解毒剂可用于氟化物、CO、重金属及有机溶剂的解毒；3）保护作用对放射性药物引起的白细胞减少症状起到保护作用。4）防止皮肤老化及色素沉着2.降压肽降压肽是通过抑制血管紧张素转换酶（ACE）的活性，来体现降压功效。血管紧张素I血管紧张素IIACE促使末梢血管收缩血压升高降压肽◆降压肽的来源：1）乳酸蛋白（12肽）2）鱼贝类（6肽）3）植物大豆降压肽玉米降压肽无花果降压肽◆优点：这些肽通常是在温和条件下由蛋白酶水解制得，食用安全性高，对血压正常的人物降压作用。3.抗菌肽由30多个氨基酸残基组成的碱性寡肽（PI7），水溶性好，具有热稳定性，表现出较强的阳离子特性。◆主要功能：杀菌作用某些抗菌肽具有广谱抗菌高效杀菌活性，部分对真菌、病毒及癌细胞）。造成胞内容物溢出细菌细胞膜破坏膜完整结构在膜上形成离子通道细胞死亡抗菌肽4.高F值肽F（Fischer）值——是支链氨基酸(BC)与芳香族氨基酸（AC）的摩尔比值。◆高F值肽主要生理功效：1）防治肝性脑病2）改善蛋白质营养状况在肠道易消化吸收，常用于烧伤、外科手术等患者的蛋白质营养补充；3）抗疲劳在应急情况下，BC可直接向肌肉提供能源。可作为高强度工作者和运动员能量补充，消除疲劳、增强体力。5.大豆肽是大豆蛋白的酶水解产品，由3-6个氨基酸组成，有较好的流的特性，不易形成沉淀，可用于酸性饮料的制作。大豆蛋白大豆肽（3-6个氨基酸）蛋白酶◆主要生理功能：1）易于消化吸收；2）促进脂代谢；3）增强肌肉的运动力、加速肌红细胞的恢复；4）较低的过敏性。6.乳活性肽由乳蛋白经胰蛋白酶作用下水解由5-15个氨基酸残基组成的肽。乳蛋白胰蛋白酶乳活性肽（5-15个氨基酸残基）◆主要作用：1）促进人体钙磷吸收；2）降低血压；3）抗血栓；4）镇静安神。1.乳铁蛋白◆活性蛋白质牛乳或母乳中的一种红色含铁的糖蛋白。Mr77000-1500，牛乳铁蛋白pI=8.0,母乳pI=6.0。◇生理功效：1）刺激肠道中铁的吸收；2）抑菌、抗病毒；3）调节吞噬细胞功能；4）调节发炎反应。2.大豆蛋白是一类存在大豆的蛋白质。◇主要生理功效：1）营养价值丰富必需氨基酸比例与人体必需氨基酸比例接近；2）降低血清胆固醇；3）抑制动脉血管硬化；4）增强免疫效果；5）抗癌；6）防止骨质疏松。3.金属硫蛋白（MT）是一种含有大量镉、锌、富含半胱氨酸的低分子量蛋白质，Mr6000-10000，每摩尔MT有60-61个氨基酸残基，其中有18个半胱氨酸，每3个半胱的巯基结合一个2价的金属离子。◇主要生理功效：1）参与微量元素的储存、运输和代谢；2）清除自由基，拮抗电离辐射；3）金属离子的解毒作用；4）参与细胞DNA的复制和RNA的转录作用，参与蛋白质的合成与分解及能量代谢的调节。三、一般的活性肽及蛋白质的提取方法蛋白质具有的一般特性两性解离等电点（pI）胶体性变性沉淀显色电泳、离子交换层析沉淀蛋白质透析加热、酸、碱，破坏蛋白质的高级结构盐析双缩脲反应540nm酚试剂法650nm考马斯亮蓝法595nm四、活性肽/活性蛋白质的制备流程1.谷胱甘肽的生产方法4种溶剂萃取法发酵法(主要介绍)酶法化学合成法啤酒酵母连续发酵生产谷胱甘肽的工艺流程发酵基质啤酒酵母菌固定化富含谷胱甘肽液分离精制稳定化喷雾干燥连续供给菌种的选择和改良诱变技术基因重组技术固定化载体的选择等电点沉淀法树脂吸附离子交换层析法防止巯基氧化碳源、氮源比例矿物盐的种类培养条件2.高F值肽的生产起始原料蛋白酶得率（%）鱼蛋白链霉蛋白酶69.3胃蛋白酶大豆蛋白同上60.9乳清蛋白同上81.0玉米醇溶蛋白嗜碱蛋白酶56.0肌动蛋白酶玉米黄粉碱性蛋白酶7.9木瓜蛋白酶*肌动蛋白酶兼有氨肽酶和羧肽酶作用，也能水解芳香族氨基酸形成的肽键。*碱性蛋白酶水解芳香族氨基酸形成的肽键。◆去除芳香族氨基酸（AC）的方法为了提高F值，必须从酶水解液中除去AC，常有的方法：1.离子交换法2.膜分离法3.凝胶过滤法4.高效液相色谱法5.电泳技术6.吸附色谱法选用SephadexG-15凝胶色谱柱◇高支链氨基酸低聚肽在220nm有最大吸收峰；◇芳香族氨基酸在280nm有最大吸收峰。◆浓缩高F值肽的方法超滤法冷冻法蒸发浓缩法◆高F值肽的用途制成口服液制成胶囊添加到食品或饮料中开发成各种功能性食品3.降压肽的生产技术降压肽的生产方式原料来源生产方法多肽序列蛇毒提取Pyr-W-P-R-P-T-P-N-I-P-P酪蛋白胰蛋白酶F-F-V-A-P-F-P-E-V-F-G-K玉米醇溶蛋白嗜热菌蛋白酶V-H-L-P-P-P金枪鱼肉嗜热菌蛋白酶I-V-G-R-P-R-H-Q-G发酵乳发酵I-P-P*Pyr是焦谷氨酸4.大豆蛋白的生产工艺脱脂大豆粉残渣（纤维等多聚糖）清夜（蛋白糖）豆清液少量可溶性蛋白（糖、水分）蛋白凝块直接干燥大豆蛋白五、活性肽/活性蛋白的研究方向◆我国活性肽研究进展我国生物活性肽研究开发起步晚，研究单位少，基础和应用研究都很薄弱，目前处于起步阶段。我国在生物活性肽的研究开发上，从事活性肽的研究单位也多从医药角度出发，研究力量及投入较少，限制了活性肽药食两用功能的发挥，市场上国产的活性肽药品和食品寥寥无几。但近几年研究逐步活跃起来，报道渐多，前景看好。◆活性肽的研究方向1.肽的定向酶解技术开发包括高效、专一性高的酶的选育、复合酶系共同作用机理。2.脱苦微生物的分离、纯化机理、酶解工艺改进；3.功能性肽的分离、分析技术开发；4.肽的功能性生物学评价5.生物活性肽功能性食品的开发。◆目前肽类物质的应用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：依据其功能，生物活性肽大致可分为生理活性肽、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。