海洋生物活性肽的研究概况[1][1].ppt

海洋生物活性肽的研究概况组员：林云戴小宏黄嘉莉陈秀文王希玮生物活性肽是蛋白质中25个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，是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能，易消化吸收，有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用，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。来自海洋生物的活性肽有两大类：一类是自然存在于海洋生物中的活性肽,主要包括肽类抗生素、激素等生物体的次级代谢产物,骨骼、肌肉、免疫系统、消化系统、中枢神经系统中存在的活性肽等。另一类是海洋生物蛋白质酶解产生的活性肽。自然存在于海洋生物中的活性肽目前,该类活性肽中研究较多的有鱼精蛋白、海绵多肽、海鞘多肽、海葵多肽、芋螺多肽、海藻多肽及鱼类多肽等。鱼精蛋白•鱼精蛋白是存在于许多鱼类成熟精细胞中的一种碱性蛋白,相对分子质量较小,约为4000~10000,精氨酸占其氨基酸组成的2/3以上。海绵多肽•海绵多肽是存在于离海绵目、外射海绵目、石海绵目、软海绵目以及硬海绵目等海绵中的环肽化合物,目前已分离得到近百种。海鞘多肽•海鞘(Ascidian)属于脊索动物门,海鞘纲与尾索动物亚门的另外两个纲称为被囊动物(Tunicate),约有2000种,海鞘是被囊动物中种类最丰富、含有重要生物活性物质最多的一类海葵多肽•海葵中分离得到了3类活性肽:(1)存在于16种海葵中的鞘磷脂抑制性碱性多肽,平均相对分子质量在15000~21000之间;(2)从Metridiumsenile属海葵中分离得到的具有胆固醇抑制活性肽,平均相对分子质量在80000左右;(3)从Aiptasupallida属海葵中分离提取的多肽AiptasiolisinA。芋螺多肽•芋螺多肽是存在于芋螺中的有毒物质,也即芋螺毒素。目前已发现的芋螺毒素有近百种,大多为由10~30个氨基酸残基组成的小肽,富含2对或3对二硫键,是迄今发现的最小核酸编码的动物神经毒素肽,也是二硫键密度最高的小肽。主要有α-芋螺毒素、μ-芋螺毒素、ω-芋螺毒素及δ-芋螺毒素等芋螺，又叫鸡心螺海藻多肽•海藻(Alga)种类繁多,其中含有的生物活性物质也多种多样。从培养的蓝藻中分离出一种具有鱼毒性、抗菌、杀细胞活性的生物活性肽,已具备大规模生产能力马尾藻海兔多肽•从印度海兔(Dolabellaauricularia)中分离到10种细胞毒性环肽Dollabilatin1~10。其中Dollabilatin10对B16黑色素瘤治疗剂量仅为1.1μg·mL-1,是目前已知活性最强的抗肿瘤化合物之一海洋酶解生物活性肽天然存在的活性肽大部分或含量微少,或提取难,不足以大量生产供给所需;化学人工合成又费时费力,成本昂贵;因此,人们更多地把目光投向开发蛋白酶解产物这条途径上来。海洋酶解生物活性肽1.水解营养蛋白生产生物活性肽的理论基础2.海洋蛋白源是开发生物活性肽的重要资源之一3.酶工程技术应用于海洋蛋白酶解活性肽的研究4.利用海洋低值鱼类及水产品废弃蛋白源进行酶解活性肽的高值化开发1.水解营养蛋白生产生物活性肽的理论基础•在不同的营养和贮藏蛋白的多肽中可能广泛存在着不同的功能区,选择适当的蛋白酶就可将其释放出来,还原其功能特性,通过这种方法可以获得相当广泛的生物活性短肽。•通过蛋白酶水解这些蛋白所获得的生物活性肽具有很多优点:原料廉价,成本低,安全性好,不需要很高级的实验条件和很贵重的仪器设备,便于工业化生产。•有些生物活性肽已经作为保健食品和药物实现了工业化生产,并取得巨大的经济效益,如酪蛋白磷酸肽(Caseinphosphopeptides,CPPs)和类吗啡因子等2.海洋蛋白源是开发生物活性肽的重要资源之一生物活性肽是世界上药物及保健品研究的热点,目前通过蛋白酶解生产的活性肽主要来源于陆地的蛋白源,如牛乳酯蛋白、大豆蛋白、玉米醇溶蛋白等。而来自海洋蛋白源酶解的活性肽非常少,但这决不意味着海洋蛋白源的蛋白质氨基酸链中没有潜在的活性肽序列,而主要是由于没有进行很好的研究开发。3.酶工程技术应用于海洋蛋白酶解活性肽的研究将陆地微生物发酵工程和酶工程技术应用于海洋蛋白资源的综合利用研究,以海洋生物蛋白资源为原料,通过生物酶解、提取、加工,可生产许多酶解陆地蛋白源和化学合成所无法生产的产品和材料,研制出系列天然、高效、新颖的生物活性肽。首先,应大力加强用于海洋蛋白源酶解的专用蛋白酶制剂的开发。从海洋生物体内、海水及海洋污泥中分离、纯化可高效酶解不同海洋蛋白源的高产蛋白酶的菌株,对其产酶动力学、酶学性质进行研究,并对其产酶特性进行优化。其次,要加强酶工程技术研究。通过酶工程技术现已从海洋低值鱼虾中分离出多种具有抗高血压活性的活性肽。4.利用海洋低值鱼类及水产品废弃蛋白源进行酶解活性肽的高值化开发向海洋索取食物、功能蛋白和特殊活性物质,已成为世界各沿海国家海洋开发的一项重要内容。如对低值鱼及水产加工废弃物进行水解、提取等深加工,制成水解鱼蛋白,用作食品添加剂,蛋白强化剂,或用作研制药物和功能食品的原料,已在世界各国展开。海洋生物活性肽在养殖业中的作用活性肽除在保健食品及新药开发中有广阔的应用前景外,对饲料中蛋白质进行酶解,使其内含一定量的活性肽,对提高养殖效益也有重要作用。可提高氨基酸的利用率。游离氨基酸的吸收存在相互竞争的现象,如精氨酸和赖氨酸在吸收时相互竞争载体,但以小肽的形式供给动物时,赖氨酸的吸收不再受精氨酸的影响。可提高矿物质的利用率。活性肽可促进动物对矿物元素的吸收利用。能改善饲料的理化特性和营养价值。小肽能有效刺激和诱导小肠绒毛膜刷状缘酶的活性升高,并促进动物营养性康复。存在的问题和展望开发利用海洋活性肽仍需加强以下方面研究:作为食品添加剂的海洋生物活性肽,它在食品加工及贮藏过程中的变化动力学应加强研究。海洋生物活性肽的研究,目前主要集中在少数几种海洋生物中,还有很大一部分海洋生物活性肽成分未被发现或开发出来。已研究的海洋生物活性肽中,大多为海洋环肽,虽然它们的作用都很明确,但因其多含D-型氨基酸、多种基因修饰、封闭的N末端等特殊结构,给研究开发带来一定困难,不易利用蛋白质工程、基因工程方法大规模生产。活性肽的分离及鉴定急需高效和灵敏的技术或分析平台。目前活性的分离困难,分析仪器要求也高,大多需使用2D-NMR,FAB-MS等方法。要加强生物工程技术在活性肽方面的应用。目前已开发的海洋生物活性肽类、多采用全合成及固相合成等方法。如何利用蛋白质工程技术与基因工程技术生产海洋多肽物质是未来的一个研究方向。谢谢观赏