海洋鱼_虾_贝类的生物活性肽研究进展

福建水产,2007年9月第3期NO.3　J O URNAL O F FUJ I AN F I SHER I ES Sep.26.2007海洋鱼、虾、贝类的生物活性肽研究进展林心銮(福州市海洋与渔业技术中心,福建福州350003)摘要:肽与蛋白质是海洋生物中含量极其丰富的生理活性物质,近年来的研究表明,海洋生物活性肽具有特殊的生理活性,诸如免疫、抗肿瘤、抗高血压、抗血脂、抗菌和促生长等生理活性。

本文就鱼类活性肽中的鲨肝肽、鲨鱼多肽、鱼精蛋白肽、鱼类抗菌肽、鱼类抗高血压肽,虾类活性肽以及贝类中的扇贝多肽和贻贝肽的生物活性研究概况作一简述。

为该领域研发海洋保健食品和功能性食品提供参考。

关键词:生物活性肽;研究进展;鱼;虾;贝 早在2000多年前,中国人就懂得利用海洋生物来防病冶病,真可谓是世界上最早应用海洋药物的国家。

历代本草均有海洋药物的记载,诸如《黄帝内经》记载以乌贼骨作为丸饮、以鲍鱼汁治血枯,《山海经》中记载的海洋药物就有27种,《神龙本草经》记载的海洋药物有10种,《本草纲目》记载的海洋药物近100种[1]。

海域中蕴藏着极其丰富的海洋资源。

肽与蛋白质是海洋生物中含量极其丰富的生理活性质。

近年来的研究表明,生物活性肽(B i oactivepep tide)具有特殊的生理活性,主要体现在免疫活性、抗高血压、肿瘤抑制性活性、抗血脂、促生长活性等。

现就海洋鱼、虾、贝类中的几种活性肽作一简述。

1　鱼类活性肽111　鲨肝肽　郭昱等[2]研究了鲨肝肽对小鼠免疫性肝损伤的保护作用及免疫调节作用,结果表明,鲨肝肽能有效降低免疫性肝炎小鼠血清转氨酶含量的异常升高,明显减轻肝脏损伤。

提示鲨肝肽可研发治疗肝炎和调节免疫的药物。

吕正兵等[3]研究了鲨肝活性肽对硫代乙酰胺所致小鼠急性肝损伤的保护功能,经病理切片观察和细胞分子水平的分析表明,鲨肝肽具有减少肝细胞凋亡、保护亚细胞结构和抗肝细胞坏死的作用。

范秋领等[4]也研究了鲨肝肽对硫代乙酰胺所致大鼠急性肝损伤和肝线粒体功能的影响,结果表明,鲨肝肽能明显抑制硫代乙酰胺造成的急性肝损伤和脂质过氧化,改善因硫代乙酰胺而受损的线粒体呼吸功能。

袁述等[5]用鲨鱼肝再生因子(s HRF)给切除部分肝脏大鼠注射给药,观察其对肝脏细胞再生的促进作用。

结果发现,s HRF 在短期内对大鼠肝脏部分切除术后再生有明显的促进作用,其机制可能是s HRF在促进肝脏细胞再生过程中,使血清甲胎蛋白和肝细胞中一氧化氮的含量升高,从而促进肝细胞再生加速。

112　鲨鱼多肽　鲨鱼软骨中存在一类多肽,能通过阻止肿瘤周围毛细血管生长而达到抑制肿瘤的作用,对肺癌、肝癌、乳腺癌、消化道肿瘤、子宫颈癌、骨癌等均有抑制作用。

陈建鹤等[6]用盐酸胍抽提姥鲨软骨蛋白,采用超滤和分子筛柱层析等方法分离纯化获得新生血管抑制因子Sp8,Sp8在体外能抑制血管内皮细胞增殖,抑制新生血管生长,体内能抑制小鼠移植S180肉瘤生长。

113　鱼精蛋白肽　李龙江等[7]研究认为,鱼精蛋白可明显降低肿瘤内血管密度,具有抗肿瘤作用,其治疗效果是来自鱼精蛋白可抑制血管生成和诱导细胞凋亡的原因。

体外实验研究发现,鱼精蛋白能明显抑制鸡胚绒毛囊膜上的血管生成。

给移植瘤和瘤动物皮下注射鱼精蛋白,肿瘤生长明显受到抑制。

114　鱼类抗菌肽　目前有关鱼类抗菌肽的活性和功能研究多数在体外进行,许多抗菌肽对鱼类特异的甚至其它动物的病原微生物都具有杀伤活　第3期林心銮:海洋鱼、虾、贝类中的生物活性肽研究进展性。

O ren等[8]从豹鳎体上分离到一种33个氨基酸残基的抗菌肽并命名为pardaxin。

此肽具有比蜂毒素更强的抗菌活性和比人红血球更低的溶血活性,其作用可与其它天然的抗菌肽如蛙皮素等相媲美。

Cole等[9]在美洲拟鲽(P leuronecteam ericanus)的皮肤粘液中分离出一种25个氨基酸的线性抗菌肽p leu2r ocidin,具有与其它许多抗菌肽类似的两亲性α-螺旋结构。

Jorge等[10]从彩虹鲑鱼的皮肤中分离得到了一种新的具有抗菌功能的核糖肽类,测得其分子量大小为667616Da,并指出这种肽与40S的核糖体蛋白S30非常相似。

Susan,Douglas等[11]对大西洋鲑鱼,斑鳟鱼等在内的5种鱼类的hepcidinlike抗菌肽进行了c DNA序列的测定,指出该分子由一种24个氨基酸信号肽,38～40个氨基酸的酸性肽和19～27个氨基酸的成熟加工过程肽组成。

Jorge等[12]从彩虹鲑鱼的皮肤分泌物中分离提取到了一种新的抗菌肽OncorhyncinⅡ,指出这种抗菌肽的前17个氨基酸残基与来自于彩虹鲑鱼组蛋白H1的138～154个残基相同,并测得其分子量为719513Da。

从而指出这种OncorhyncinⅡ抗菌肽是组蛋白H1的C末端69残基的片段。

随后Jorge等[13]又从彩虹鲑鱼的血细胞中分离得到具有抗菌特性的活性片段,研究得出这种活性片段对热敏感且能被蛋白酶所消化,从而推断这一活性片段为一种类似蛋白质的具有抗菌性的天然成分。

115鱼类抗高血压肽　Suesuna和O saji m a最先报导了沙丁鱼和带鱼的水解物中含有血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽,其分子量在1000～2000 Da范围内。

Matsufuji利用碱性蛋白酶水解沙丁鱼获得11种ACE抑制肽,为2～4肽。

Ukeda研究发现沙丁鱼的胃蛋白酶水解物可产生最强的ACE抑制成分,对沙丁鱼在蛋白酶水解之前进行热处理,所产生的肽具有更强的抑制活性;但从其水解物中分离出的3种ACE抑制肽,在体外的ACE抑制活性较强。

Hee2Guk等[14]通过对阿拉斯加青鳕鱼鱼皮水解,从其水解物中分离出分子量介于900～1900Da的肽片段,它具有ACE抑制因子的活性。

吴建平报导,日本已对各种鱼蛋白进行了研究[15],如沙丁鱼肽具有ACE阻碍作用,来自沙丁鱼筋肉分子量在1000～2000Da之间的肽,实验表明有降血压作用。

Fujital[16]报导了鲣鱼的嗜热菌蛋白酶消化液表现出最强的ACE抑制活性。

116　其它鱼类活性肽　鱼类中的鳗鱼、鳕鱼、沙丁鱼、金枪鱼的肌肉中含15%～22%的蛋白质,是其它动物蛋白所不能比拟的。

鱼肉中还含对人类代谢非常重要的谷胱苷肽,在许多重要的生物学现象中起着直接或间接的作用[17～19]。

2　虾类活性肽目前报导的多数为虾类抗菌肽。

Dest ou m ieux 等[20]从养殖的南美白对虾(L itopenaeus vanna m ei)的血细胞和血浆中分离了几种抗菌活性因子,其中3种具有抗真菌和抗细菌,尤其是抗革兰氏阳性菌的活力。

Dest oum ieux等[21]后来又用免疫化学方法研究南美白对虾抗菌肽合成和储存的部位,发现受细菌感染后血浆中抗菌肽浓度升高,抗菌肽的免疫反应发生在角质层,说明几丁质具有与抗菌肽结合的活性。

Bartlett等[22]从南美白对虾中筛选出一类抗菌肽(Crustins),该肽与岸蟹的1115k Da抗菌肽氨基酸序列十分相似。

Jyh2Yih Chen等[23]对斑节对虾(Penaeus m o nodon)的这种1115k Da的抗菌肽进行了c DNA 序列的编码,并与南美白对虾和对虾L1setiferus 的氨基酸序列作了比较,表明斑节对虾中的Crustins抗菌肽比上述两种对虾中的Crustins抗菌肽有更高的氨基酸重复序列。

3　贝类活性肽311　扇贝多肽　扇贝多肽(polypep tide fr om Ch lam ys farreri,PCF)是近年来从栉孔扇贝中提取的一种具有生物活性的小分子水溶性八肽,其成分包括脯氨酸、天冬酰胺、苏氨酸、羟基赖氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、精氨酸和甘氨酸,其分子量为800～1000。

阎春玲等[24]探讨了扇贝多肽(PCF)对小鼠胸腺淋巴细胞辐射损伤的保护作用及机制,结果表明,PCF对紫外线辐射损伤的小鼠胸腺淋巴细胞具有一定的保护作用。

其作用机制与PCF能清除氧自由基、提高抗氧化酶活性及保护细胞膜组织结构有关。

杜卫等[25]利用RP2HP LC从栉孔扇贝中分离得到4个分子量800～1000Da的小分子多肽(PCF),并对其进95福建水产总第114期行了药理活性测试。

采用地塞米松与脾脏和胸腺淋巴细胞共培养,地塞米松会显著降低脾脏和胸腺淋巴细胞的活性,而扇贝多肽不仅能显著减轻其对免疫细胞的抑制作用,同时还可以促进免疫细胞活性;说明扇贝多肽能减轻、保护地塞米松引起的淋巴细胞抑制。

此外,车勇良等[26]发现扇贝多肽对受双氧水氧化损伤的小鼠胸腺细胞凋亡有抑制作用,并能促进细胞增殖,且作用优于维生素C。

刘晓萍等[27]研究表明,扇贝多肽具有抗紫外线氧化损伤的作用,在一定剂量范围内可减轻或抑制紫外线对胸腺细胞和脾细胞的氧化损伤;在正常条件下可显著增强免疫细胞的活性,并可拮抗雌激素对免疫细胞的抑制作用。

扇贝多肽还可抵抗60C辐射对胸腺细胞的损伤作用。

312　贻贝肽　国外对贻贝药理活性研究多集中于贻贝抗菌肽,而对它的活性研究报道不多。

目前从蓝贻贝(M ytilus edulis)和地中海贻贝(M ytilus galloprovincia ls)体内分离和纯化出多种抗菌肽。

根据它们的一级结构可以分为4种:防御素(defensin)、贻贝素(mytilin)、贻贝肽(myticin)和贻贝霉素(myti m ycin),皆为小分子肽。

毛文君等[28]研究表明,贻贝肽可使移植性肿瘤生长受到抑制,小鼠的存活时间延长。

肖湘等[29]建立了3个活性模型,研究贻贝肽对氧自由基和脂质过氧化的作用。

结果表明,具有清除氧自由基和抑制脂质过氧化作用。

可见,贻贝对多种氧自由基有清除作用,这对于自由基引起的疾病,如炎症、辐射损伤、肿瘤、衰老等有一定的意义,它作为天然药物的开发有一定的价值。

4　结　语海洋鱼、虾、贝类中具有众多的生物活性肽,可为研发海洋保健食品和功能食品提供有利的条件,对海洋鱼、虾、贝类中的生物活性肽研究必将不断深入。

而目前对其研究多数尚处于实验室阶段。

由于其中很多生物活性肽都具有较高的稳定性,故利用海洋生物技术开发海洋保健食品和功能食品有着巨大的潜力。

　参考文献[1]张朝晖,蔡宝昌.海洋药物研究与开发[M].北京:人民卫生出版社,2003,序.[2]郭　昱,吴梧桐,巫冠中.鲨肝肽对小鼠免疫性肝损伤的保护作用及免疫调节作用[J].中国新药杂志,2001,10(1):29-31.[3]吕正兵,李　谦,叶波平等.鳖肝活性肽对对乙酰氨基酚致小鼠急性肝损伤的保护作用[J].药学学报,2004,39(1):17-18.[4]范秋领,黄才国,金　艳等.鲨鱼肝刺激物对大鼠急性肝损伤和肝脏线粒体功能的影响[J].第二军医大学学报,2005,26(5):531-534.[5]袁　述,李　谦,王秋娟等.鲨鱼肝再生因子对肝细胞再生的作用[J].药物生物技术,2005,12(6):357-359.[6]陈建鹤,焦炳华.中国姥鲨软骨源新生血管抑制因子(Sp8)的分离纯化及生物学活性[J].第二军医大学学报,2000,21(2):1072110.[7]李龙江,江玉明.血管生成抑制及联合化疗治疗粘膜鳞癌的动物实验研究[J].临床口腔医学杂志,1995,11(1):9212.[8]O ren z,Shaiy.A class of highly potent antibacterialpep tides derived fr om pardaxin,a porefor m ing pep tide i2s olated fr om Mosess ole fish Pardachirus mar moratus[J].Eur J B i ochem,1996,237(1):3032310. [9]Colea m,W eis p,D ia mondg,et al.Is olati on and char2acterizati on of p leur ocidin,ananti m icr obial pep tide inthe kinsecreti ons of winter fl ounder[J].J1B i ol Che m,1997,272(18):12008212013.[10]Jorge M O,Fernandes V,S m ith J,et al.Anovel an2ti m icr obial functi on f or aribos omal pep tide fr om rain2bow tr out skin[J].B i oche m ical and B i ophysical Re2search Communicati ons,2002,(296):167-171. [11]Susan,Douglas E,Jeffrey.I dentificati on and exp res2si on analysis of hepcidinlike anti m icr obial pep tides inbony-fish[J].Devel2opmental and ComparativeI m munol ogy,2003,(27):5892601.[12]Jorge M O,Fernandesa,Ge′rard M,et al.Is olati onand characterisati on of oncorhyncin II,a hist one H12derived anti m icr obial pep tide fr om skin secreti ons ofrainbowtr out,Oncorhynchus m yk issq[J].Devel op2mental and Comparative I m munol ogy,2004,(28):272138.[13]Jorge M O,Fernandes,Valerie,et al Partial purifica2ti on of antibacterial p r oteinaceous fact ors fr om erythr o2cytes of Oncorhynchus mykiss[J].Fish&Shellfish06　第3期林心銮:海洋鱼、虾、贝类中的生物活性肽研究进展I m munol ogy,2004,(16):129.[14]Hee2Guk Byun.Purificati on and characterizati on ofangi otensin I converting[J].Pr ocess B i oche m istry,2001(36):1152116.[15]吴建平.日本生理活性肽的市场动态[J].食品工业,1998(3):829.[16]霍贵成.不同食物来源的ACE抑制肽的研究现状[J].食品研究与开发,2003,24(1):27229. [17]齐凤生,程秀荣.海洋功能食品的开发与应用[J].水利渔业,2002,22(5):27.[18]袁尔东,郑建仙.功能性食品基料[J].食品与发酵,1999,25(5):52257.[19]蔡　俊.谷胱苷肽的研究进展[J].粮食与饲料工业,2000,(10):41242.[20]D st ou m ieuxd,Bulet p,Loe wd,et al.A ne w fa m ily ofanti m icr obial pep tides is olated fr o m the Penaeus van2nam ei(Decapode)[J].J B i ol Che m,1997,(272):28398228406.[21]D st ou m ieuxd,Munoz m,Cosseauc,et al.Anti m icr o2bial pep tides with chitinbinding activity are p r oducedand st ored in shri m pgranul ocytes and released after m i2cr obial challenge[J].J1CellSci,2000,113(3):4612469.[22]Bartlett T C,Cuthberts on B J,Shepard E F,et al.Homol ogues ofan11.52k Da antibacterial pep tide,fr omt w o s pecies of penaeidshri m p,L itopenaeus vannam eiand L itopenaeus setiferus[J].Mar B i otechnol,2002,(4):2782293.[23]Jyh2Yih Chen,Chia2Yu Pan,Ching-M ing Kuo,etal.c DNA sequence encodingan11.52k Daantibacterialpep tide of the shri m p Penaeus m onodon[J].Fish&Shellfish I m munol ogy,2004,(16):6592664. [24]阎春玲,张国梁,战松梅等.扇贝多肽对紫外线辐射照小鼠胸腺淋巴细胞的保护作用[J].中国海洋药物,2005,24(6):28-29.[25]杜　卫,刘晓萍,梁　惠等.扇贝多肽对淋巴细胞的保护作用和反相液相色谱分析[J].中国海洋药物,2000,19(5):27-29.[26]车勇良,孙　谧,欧阳五庆等.扇贝多肽对氧化所致胸腺细胞凋亡的影响[J].海洋水产研究,2004,25(3):33-38.[27]刘晓萍,王玉贞,王春波等.扇贝多肽在体外对免疫细胞活性的影响及其抗紫外线的氧化损伤作用[J].海洋与湖沼,2001,32(4):414-419.[28]毛文君,李　翊,李八方.贻贝提取物对荷瘤小鼠抗氧化功能的影响研究[J].海洋科学,1999,(6):7-9.[29]肖　湘,俞丽君,张尔贤.贻贝清除自由基作用的体外实验研究[J].食品科学,2000,21(8):16～18.16。