功能性食品理论基础-活性肽类
活性肽的功能活性研究概述
活性肽的功能活性研究概述从上世纪初，基于伦敦大学的两位生理学家第一次发现多肽物质——胰泌素被授予诺贝尔生理学奖以来，就开启了国际上对多肽物质的研究热潮。
多肽作为分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物，比氨基酸的生物利用度高，较蛋白质更加易于被人体消化和吸收，同时还承担着生物体内各种细胞功能的调节作用，多肽几乎影响着人体一切代谢的合成。
功能性多肽食品，目前是国际上保健品行业研究、开发热门。
日本、美国、欧洲已经捷足先登，推出了各种各样的功能食品和食品添加剂，形成了具有极大商业前景的产业。
一、燕麦多肽的功效研究燕麦含有丰富的营养物质，包括蛋白质、脂肪、膳食纤维以及人体必需的矿物质和维生素，其中蛋白质含量丰富，高达17.3%，主要由四种蛋白组成，分别为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白，其中以球蛋白的含量最高。
燕麦蛋白中富含人体所需的必需氨基酸，特别是赖氨酸的含量丰富。
燕麦蛋白质的净利用率高达65.7%，功效比达2.25，氨基酸分数高达68.2，生物价64.9%，均高于其他植物蛋白质，说明燕麦蛋白质在体内的实际利用程度较高。
（江志炜, 沈蓓英, 潘秋琴. 蛋白质加工技术[M]. 北京：化学工业出版社, 2002: 76-84.）张慧娟等人①进行了燕麦多肽对小鼠体内降血糖的功能研究，试验中对小鼠进行糖尿病造模，采用燕麦多肽进行干预，之后测定小鼠的体重、饮食、饮水、血糖水平、胰岛素含量和肝糖原含量，结果显示，与模型组相比，燕麦多肽可增加小鼠体重，改善其多饮多食的症状。
马超月（江苏大学硕士学位论文）对燕麦多肽降血脂与降血压的功效进行了研究，分析了与高血脂相关的四项血清指标，即TC、TG、HDL-C、LDL-C，同时检测血管相关细胞因子初步探讨燕麦多肽对血管的保护作用，研究表明燕麦多肽能够改善大鼠粥样硬化的不良状况，在调节脂代谢紊乱方面具有良好的功效。
二、大豆多肽的功效研究大豆多肽的研究自1993年开始，是生物活性肽研究较为活跃的领域，该领域经过二十多年的研究，目前取得的研究成果也较多，工艺技术也较为成熟，大豆多肽不仅为人体提供急需的氮源补充，同时还嫩消除疲劳、促进脂肪代谢、消除过多脂肪，抑制血管紧张素转换酶而提高血压活性，大豆多肽不仅是保健食品的原料来源，而且也是化妆品的重要原料物质，且其容易获得、成本低廉，因此也是目前多肽的研究热点之一。
功能性食品---活性成分
第2节 活性多糖
具有生物学功能的多糖又被称为“生物应答效应物” （biological response modifier,BRM）或活性多糖 （active polysaccharide）。
活性多糖有三大类，即植物多糖、真菌多糖和海洋生物多 糖。
一、膳食纤维
✓ 粗纤维（crude fibre）：指植物体经特定浓度的酸、碱、醇、 醚等溶剂作用后的剩余残渣。
人体消化道不能消化吸收，也不能产生能量，但可进入大 肠并被大肠中的双歧杆菌等有益微生物所利用，具有调节 肠道微生态平衡，促进人体健康的保健功能，故称其为双 歧杆菌增值因子或益生元（prebiotics）。
低聚异麦芽糖是众多功能性低聚糖中开发最早、产量最大、 应用最广的一种，被广泛应用于各类保健品、饮品、奶制 品、糖果和面食等。
常见食物中膳食纤维含量(单位：g/100g)
品种
含量
品种
含量
品种
含量
品种
含量
稻米
0.4
百叶
0.1
芥菜
（粳）
糙米
0.2
胡萝卜
0.7
苋菜
(标二)
（黄）
小麦粉
0.4
胡萝卜
0.7
葱头
（红）
燕麦
3.1
白萝卜
1.0
百合
0.7
禽肉及
0
乳
0.8
绿豆芽
0.7
1.1
豆腐
0.1
1.0
莴苣笋
0.4
玉米面
1.5
藕粉
0.3
莴苣
0.4
冬笋
0.8
（黄）
芝麻
6.2
土豆
0.3
功能性食品理论基础优秀课件
IgG
32～212
0.72
IgA
3.5
0.13
IgM
8.7
0.04
❖ 免疫球蛋白的结构：
❖ 1962年，Porter首先提出IgG分子的化学结构模式。 后来证实，其他几类Ig也都具有与IgG相似的基本 结构，所有Ig的基本结构均由4条多肽链，即2条相 同的重链和2条相同的轻链借二硫键连接组成的对 称结构。活性Ig可以是这种基本结构单位的单体或 聚合体。对于聚合态免疫球蛋白IgA和IgM而言，比 IgG基本结构多了附加的多肽链。此外，Ig为糖蛋 白，糖基连接于重链。
⑶体外补充：主要是来自乳、蛋。在牛初乳和常乳中，Ig总含 量分别为50和0.6mg／mL，其中约80％～86％为IgG，人乳免疫 球蛋白主要以IgA为主，含量为4.1～4.75μg／g。体外注射丙 种球蛋白是一种快速有效的方式，临床主要用于免疫缺陷病以 及传染性肝炎、麻疹、水痘、腮腺炎等的防治。
❖ 免疫球蛋白的分类： 按结构分五类：IgG、IgA、IgM、IgD和IgE共5 种，多数为丙种球蛋白(γ-球蛋白)，其中IgG 是最主要的免疫球蛋白，约占人血浆丙种球蛋 白的70%，所以，人血浆内的免疫球蛋白大多 数存在于丙种球蛋白中。
免疫球蛋白的结构：含四条异 性多肽链，分子量较大的为 重链(H链)，较小的为轻链(L 链) 。两条H链和两条L链的氨 基酸组成完全相同。Ig多肽链 内的二硫键连接形成的110个氨 基酸残基组成的环状结构称为 Ig的结构域或功能区。重链和 轻链靠近N端的约110个氨基酸 的序列变化很大，为可变区(V 区)，靠近C端氨基酸序列相对 稳定的区域，为恒定区(C区)。
补充：免疫、抗原、抗体及补体
免疫：是人体的一种生理功能，人体依靠这种功能识别“自己” 和“非己”成分，破坏和排斥进入人体的抗原物质，或人体产 生的损伤细胞和肿瘤细胞，抵抗或防止微生物或寄生物的感染。 抗原：能够刺激机体产生免疫应答，并与免疫应答产物抗体和 致敏淋巴细胞在体内外结合，发生特异性反应的物质。 抗体：在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的 浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。 分布在血清、组织液及中。1964年世界卫生组织将具有抗体 活性以及与抗体相关的球蛋白统称为免疫球蛋白，所有抗体都 是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都是抗体。 补体：存在于血清中协助免疫反应的一组血清蛋白质，可被抗 原-抗体复合物或微生物激活，使病原微生物裂解或被吞噬。
功能性食品
一、名词解释1、功能性食品（Functional Food）：强调其成分对人体能充分显示机体防御功能、调节生理节律、预防疾病和促进康复等功能的工业化食品。
2、生物活性肽（简称活性肽）：指的是一类分子量小于6000D，具有多种生物学功能的多肽。
3、Fischer值：是支链氨基酸和芳香族基酸的摩尔比值。
4、牛磺酸：又称2——氨基乙磺酸，白色结晶或结晶性粉末。
5、膳食纤维定义：凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和。
6、低聚糖（Oligosaccharide）或寡糖：由2——10个分子单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖。
7、何为ADI；是指人类终身每日摄入该物质后而对机体不产生任何已知不良效应的计量，以人体每公斤重的该物质摄入量表示。
8、自由基又叫游离基：它是由单质或化合物的均裂而产生的带有未成对电子的原子或基团。
9、DRIs：一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值，包括平均需要量、推荐摄入量、适宜摄入量和可耐受最高摄入量。
10、肿瘤：是机体在各种致病因素的作用下，局部组织的细胞异常增生而形成的新生物，常表现为局部的肿块。
11、免疫：是指机体接触“抗原性异物”或“异己成分”的一种特异性生理反应，它是机体在进化过程中获得的“识别自身、排斥异己”的一种重要生理功能。
12、免疫应答：是机体免疫系统对抗原刺激所产生的以排除抗原为目的的生理过程。
13、学习：在经验的作用下发生的相对持久的行为改变。
14、记忆：过去的经验在人脑中的反应。
16、保健食品：具有特定保健功能的食品，适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不以治疗为目的。
17、肥胖症：是指机体由于生理生化机能的改变而引起体内脂肪沉积量过多，造成体重增加，导致机体发生一系列病理生理化得病症。
二、填空1、功能食品属于食品，食品的基本同性决定了食品必须有营养。
同时功能食品也应使人们在食用时具有感官享受，而功能食品更重要的是其具有调节人体生理活性的功能（第三功能）。
功能性食品的生物活性成分研究
功能性食品的生物活性成分研究浅谈功能性食品的生物活性成分研究随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，越来越多的人开始关注健康饮食。
而在这其中，功能性食品因其对人体健康和疾病预防的重要作用备受瞩目。
功能性食品的主要特点是含有一定的生物活性成分，这些成分能够对人体产生特殊的生理作用。
因此，随着对功能性食品的需求不断增加，对其生物活性成分的研究也日趋重要。
本文将从以下几个方面浅谈功能性食品的生物活性成分研究。
一、生物活性成分的定义生物活性成分是指功能性食品中具有某种生物学和营养学功能，对人体有益的各种元素，如多糖、活性肽、生物碱等。
它们能在人体内起到一定的生理作用，如增强免疫力、降低血糖、降血压等。
目前，人们还在不断发掘新的生物活性成分，并研究其生理作用。
二、生物活性成分的鉴定方法对于功能性食品来说，生物活性成分的鉴定是十分关键的。
因为只有对这些成分的结构和性质有准确的认识，才能有效控制其质量，保证其效果。
目前，常用的生物活性成分鉴定方法有以下几种：（1）HPLC法：高效液相色谱法是目前功能性食品中鉴定生物活性成分最常用的方法之一。
通过分离和检测生物活性成分，可以快速、准确地得到其结构和性质信息。
（2）质谱法：质谱法是一种能够直接检测分子的质量和结构的化学分析方法。
通过对生物活性成分的质谱分析，可以得到其分子量、分子结构、分子式等信息。
（3）生物学检测法：生物学检测法是利用生物学方法（如动物实验等）检测生物活性成分的活性，从而确定其生物学效价和生物学机制的一种方法。
三、生物活性成分的研究进展随着功能性食品市场的日益壮大，对生物活性成分的研究也得到了更多关注。
目前，国内外已经有许多研究机构对多种生物活性成分进行了深入的研究。
下面就介绍一下近年来研究比较热门的几种生物活性成分。
（1）多糖类多糖类是一种由多个单糖分子组成的高分子物质，广泛存在于天然界中。
多糖类成分具有多种生理作用，如增强免疫力、抗肿瘤、降血脂等。
功能性食品---活性成分
低聚木糖是一种选择性极高的双歧杆菌增殖因子，是国内 外竞相研究开发的功能性低聚糖之一。
低聚半乳糖是存在于动物乳汁中的一种功能性低聚糖，在 乳制品、婴儿食品中应用较普遍。
低聚果糖的开发和应用非常普遍,它由蔗糖和1～3个果糖 基通过β-1,2-糖苷键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果 三糖、蔗果四糖和蔗果五糖（分别简称为GF2、GF3、GF4） 及其混合物。
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第2节 活性多糖
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具有生物学功能的多糖又被称为“生物应答效应物” （biological response modifier,BRM）或活性多糖 （active polysaccharide）。
活性多糖有三大类，即植物多糖、真菌多糖和海洋生物多 糖。
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一、膳食纤维
✓ 粗纤维（crude fibre）：指植物体经特定浓度的酸、碱、醇、 醚等溶剂作用后的剩余残渣。
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常见食物中膳食纤维含量(单位：g/100g)
品种
含量
品种
含量
品种
含量
品种
含量
稻米
0.4
百叶
0.1
芥菜
（粳）
糙米
0.2
胡萝卜
0.7
苋菜
(标二)
（黄）
小麦粉Βιβλιοθήκη 0.4胡萝卜0.7
葱头
（红）
燕麦
3.1
白萝卜
1.0
百合
0.7
禽肉及
0
乳
0.8
绿豆芽
0.7
1.1
豆腐
0.1
1.0
莴苣笋
0.4
玉米面
1.5
藕粉
0.3
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低聚果糖的化学结构
C H2O H O
第2章 活性肽类
4. 在体内制造酵素，有助于将食物转化为能量；
5. 修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性，能起到防癌的作用； 6. 促进蛋白质、酶、酵素的合成与调控； 7. 沟通细胞间、器官间信息的重要化学信使； 8. 预防心脑血管疾病； 9. 调节内分泌与神经系统； 10. 改善消化系统、治疗慢性胃肠道疾病； 11. 改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病； 12. 抗病毒感染、抗衰老，消除体内多余的自由基； 13. 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。
肽类药物
5：艾塞那肽：礼来，第一个肠降血糖素类似物（incretinmimetics），人工
合成的由39个氨基酸组成的肽酰胺，为皮下注射剂。用于改善血糖控制的辅 助疗法用于正在服用磺脲类药物二甲双胍或磺脲类复方药，却不能有效控制
血糖的2型糖尿病患者。然而该药上市后因可能导致急性胰腺炎和肾功能的改
变，屡屡受到美国FDA警告，并要求对说明书进行修订。 6：特立帕肽：礼来，甲状旁腺激素复泰奥，最早批准用于绝经后妇女骨质疏 松症，初期或性腺机能减退的男性骨质疏松症患者，后来再次增加新适应症 用于在具有骨折高风险的治疗与持久性、全身性糖皮质激素治疗有关的骨质 疏松。
海天加加等酱油被曝使用添加剂美味肽增口感
调节肽
二、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。其中二肽甜味素已经被70多个国家批准 在500余种食品和药品中应用，可用于增强食品的甜度，调节风味。 此外，赖氨酸二肽被证明是二肽甜味素有效的替代品，其不含酯的 功能特性，在食品加工和贮藏过程中更加稳定。
缺点 1. 易降解、半衰期较短； 2. 生物利用度差； 3. 大多不能口服，一般为注射剂，需要研发适当的给药方式； 4. 大规模合成、分离纯化难度大； 5. 大肽具有免疫原性。
生物活性肽的功能特性
4抗癌多肽蝎毒抗癌多肽是肿瘤医学上一个研究热点1生理活性肽它是从东亚钳蝎蝎毒中提取分离的抗肿瘤有效随着人们生活水平的的各种富贵病如高血压高血脂和高血糖等越肺癌有确切的疗效
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活性肽食用安全性极高，是当前国际食品界最热
门的研究课题和极具发展前景的功能因子。 属于功能食品基料的活性肽,目前研究较多的包
括 谷胱甘肽、降血压肽、促进钙吸收肽和易消化 肽等四种
一、生物活性肽定义：
生物活性肽是一类分子量小于6000D，构成蛋白质 的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, 具有多种 人体代谢和生理调节功能.
（7）预防心脑血管疾病,生物活性肽能 够防治血栓、高血脂、高血压。
（8）调节内分泌与神经系统
（9）改善消化系统、治疗慢性胃肠道疾 病
（10）改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病
（11）抗病毒感染、抗菌、抗衰老，消除 体内 多余的自由基
（12）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
2）促进成长期儿童骨骼和牙齿的发育 3）预防和改善骨质疏松症 4）促进骨折患者的康复 5）预防和改善缺铁性贫血 6）抗龋齿
4、制备
工业上以酪蛋白为原料通过胰蛋白 酶水解酪蛋白生成 CPP。通过离子交 换、凝胶色谱或膜分离等方法加以分 离。
1）酶解-沉淀法
2）酶解－离子交换法
3）、工艺说明
二、生物活性肽的分类：
依据其功能，生物活性肽大致可以分为 生理活性肽、调味肽、抗氧化肽和营养肽等
三、生物活性肽的生理功能：
（1）调节体内的水分、电解质平衡 （2）具有免疫活性，提高人体免疫功能.
具有免疫活性的内源肽包括干扰素和白细胞介 素,它们是激活和调节免疫应答的中心. （3）促进伤口愈合 （4）修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性，能起 到防癌作用 （5）促进蛋白质、酶的合成与调控 （6）沟通细胞间、器官间信息的重要化学信使
第一篇 功能性食品理论基础
第二章 活性肽类
第一节 生物活性肽的基本概念
生物活性肽（简称活性肽）是一类有重要生理 功能的活性物质，在生物体的各种组织器官如骨骼、 肌肉、感觉器官、消化系统、内分泌系统、生殖系 统、免疫系统、周围和中枢神经系统中都广泛存在。
现代营养学研究发现：人类摄食蛋白质经消 化道的酶作用后，大多是以低肽形式消化吸收的， 以游离氨基酸形式吸收的比例很小。进一步的试验 又揭示了肽比游离氨基酸消化更快、吸收更多，表 明肽的生物效价和营养价值比游离氨基酸更高。这 也正是活性肽的无穷魅力所在。
因此，生物活性肽是筛选药物、制备疫苗和食 品添加剂的天然资源宝库。
例如
3个月大的宝宝双眼I-查1.出视网膜母细胞瘤
• 人工合成的胸腺五肽 （Thymopentin，简称TP5）， 是胸腺生成素第32-36位的氨基酸 与T细胞特 异受体结合，使细胞内cAMP水 平上升，从而诱导一系列胞内反 应，达到调节免疫功能的作用 . 它还具有良好的抗衰老作用，本 品还可用于治疗肿瘤、免疫功能 低下和自身免疫病等。
（1）制备CCP粗品： 同酶解－沉淀法操作要点（1）－（5）
（2）离子交换：选用H＋型式的阳离子交换树脂，pH5.0 (3) 洗脱：进样结束后，用蒸馏水进行洗脱，收集洗脱
液，直到第一个样品峰完全洗出。 （4)冷冻干燥：－40℃条件下预冷2小时，然后在－60℃
冷冻干燥机中干燥24小时。
5、应用
粉末状的CPP很稳定，当混于糕点面包之类焙 烤食品中，由于需在180℃以上高温环境加热20min 对CPP的稳定性有些影响。为此，可考虑在食品加 工的后期添加CPP等方法，以避免CPP受热。此外， CPP还可应用于饮料、糖果中。
二、矿物元素结合肽：酪蛋白磷酸肽（促钙吸收肽，
Casein Phosphopeptide，简称CPP） 一)矿物元素结合肽的共同特征 1.多数矿物元素结合肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸
残基和谷氨酰残基，与矿物元素结合的位点存在于 这些氨基酸带负电荷的侧链一侧，其最明显的特征 是含有磷酸基团。
2.与钙结合需要含丝氨酸的磷酸基团和谷氨酸的自 由羧基基团，这种结合可增强矿物质－肽复合物的 可溶性。
二)酪蛋白磷酸肽的结构、分类和生理功能
酪蛋白磷酸肽（简称CPP）是目前研究最多的矿 物元素结合肽，它能与多种矿物元素结合形成可溶性 有机磷酸盐。 1、酪蛋白磷酸肽的结构： 1)酪蛋白磷酸肽的分子内具有丝氨酸磷酸化结构 2)含有25－37个氨基酸残基，在pH7-8的条件下与钙 形成可溶性复合物，对钙的吸收作用显著。
第二节生理活性肽
一、 生理活性肽定义
是沟通细胞间与器官间信息的重要化学信 使，通过内分泌等作用方式，使机体形成一个 高度严密的控制系统，依此来调节生长、发育、 繁殖、代谢和行为等生命过程，这些肽统称为 生理活性肽
它主要包括以下几种： 矿物元素结合肽、酶调节剂和抑制剂、抗菌 肽、神经活性肽、免疫活性肽等
2）β—酪蛋白磷酸肽(来源于β -酪蛋白）：
是由25个不同氨基酸组成的，其中 有与磷酸基结合的丝氨酸5个，相对分子 质量3100。
3、酪蛋白磷酸肽的生理功能
1）促进小肠和骨骼对钙的吸收
由于CPP能够与多种矿物元素结合形成可溶 性的有机磷酸盐，充当了这些矿物元素特别 是钙在体内的运输载体，所以能够促进小肠 对钙和其他矿物元素的吸收
三、酶调节剂和抑制剂：谷胱甘肽（长寿 因子、抗衰老因子,Glutathione,GSH）
3)尽管动物体内外所产生的CPP的肽链长 短不一，但都含有相同的核心结构，既 成串的磷酸丝氨酸和谷氨酸簇.
下图为磷酸肽的活性中心结构
2、酪蛋白磷酸肽的分类
酪蛋白磷酸肽主要有两种物质：
1）a-酪蛋白磷酸肽(来源于a-酪蛋白）：
是由37个不同氨基酸残基组成的， 其中有与磷酸基结合的丝氨酸7个，相对 分子质量4600。
-11-
•
日本厂商从水产加工业下脚
料——鱼鳞中提取出“鱼鳞胶”，
再经酶法分解后得到一种类似于猪
皮明胶多肽的新产品——“鱼鳞胶
多肽”也具有美容作用。
•“蜂胶多肽”为法国一厂商所开 发的多肽新产品，具有特殊的植物 香气。据介绍，将蜂胶多肽加工成 护肤产品涂擦在面部肌肤上，可以 保持弹性、预防细胞老化以及防止 皱纹产生，美容效果显著。