杨成涛-氨基酸、活性肽及ppt课件

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氨基酸、活性肽及活性蛋白质主讲人：杨成涛学号：2012208044

1氨基酸以酰胺键相互连接而成的化合物称作肽。含有低于10个氨基酸的肽被称为寡肽；超过10个氨基酸就称为多肽；含2个或3个氨基酸残基的为小肽；由50个以上的氨基酸组成的多肽称为蛋白质。活性肽和活性蛋白质是指除具有一般蛋白的营养价值外，还具有提高机体的应激能力、清除自由基、降低血脂、提高肌品；体免疫力等特殊生理功能的功能食品基料。

2一、氨基酸

31.牛磺酸(taurine)因1827年从牛胆汁中分离出来而得名,俗称牛胆碱、牛胆素，又称2-氨基乙磺酸。其相对分子质量为125.4，白色棒状结晶或结晶性粉末,味微酸,溶于水,熔点300℃以上,水溶液pH4.1～5.6,不溶于乙醇等有机溶剂。牛磺酸是一种含硫的非蛋白质氨基酸，化学性质稳定，是动物体内含量最高的游离氨基酸，不参与体内蛋白质的生物合成。存在:动物乳汁、肌肉、脑、水产品。

4(1)牛磺酸的生理功能①促进婴幼儿脑组织和智力发育。②牛磺酸对心血管系统有较强的保护作用。③提高神经传导和视觉功能。④调节内分泌，提高机体免疫力。⑤抗氧化、延缓衰老。对用脑过度、运动及工作过劳者⑥其他作用。牛磺酸还具有利胆、护肝和解毒作用，具性贫血的作用。(2)牛磺酸的应用常用于婴儿配方食品中，可用作医药原料和保健食品、食品、饮料、饲料添加剂，也可用来防治感冒、发热、神经痛、胆囊炎、扁桃体炎、风湿性关节炎、高血脂等症。

52.精氨酸（Arg）精氨酸化学名为L-α--氨基-δ-胍基戊酸，分子式为C6H14N4O2，熔点244℃，有苦味。白色结晶或结晶性粉末，微有特异臭味，易溶于水，不溶于乙醚，微溶于乙醇。存在：蚕豆、黄豆、核桃、花生、牛肉、鸡肉、鸡蛋、虾等食物原料中含有丰富的精氨酸。(1)生理功能①降低血氨，促进体中尿素生成，治疗肝昏迷等②增加肌肉活力，保持性功能，对治疗精子减少症有作用③人体在创伤(手术、意外伤、烧伤)等应激情况下，精氨酸作为特殊的营养药物具有很好的疗效。

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85.神经酰胺神经酰胺：化学式为N-脂酰基神经鞘氨醇，属糖脂类化合物。是无色透明液体，高效保湿剂。对皮肤有增白、保湿和缓解过敏性皮炎等作用。神经酰胺的来源与制备神经酰胺有2种来源和制备方法。一种由哺乳动物的脑组织如牛脑制取而得，为白色粉末，其薄层色谱法纯度可达99％。在小麦、大米等植物中也含有神经酰胺，也可由小麦胚芽或米糠和米胚芽用溶剂萃取后精制而得。

9二、常用的活性肽

10生物活性肽的的生理功能⑴调节体内的水分、电解质平衡；⑵为免疫系统制造对抗细菌和感染的抗体，提高免疫功能；⑶促进伤口愈合；⑷在体内制造酵素，有助于将食物转化为能量；⑸修复细胞，改善细胞代谢，防止细胞变性，能起到防癌的作用；⑹促进蛋白质、酶、酵素的合成与调控；⑺沟通细胞间、器官间信息的重要化学信使；⑻预防心脑血管疾病；⑼调节内分泌与神经系统；⑽改善消化系统、治疗慢性胃肠道疾病；⑾改善糖尿病、风湿、类风湿等疾病；⑿抗病毒感染、抗衰老，消除体内多余的自由基；⒀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养能力。

11活性肽的制备目前已有实际应用的功能肽的制备方法有化学水解法、酶水解法、合成法等。化学水解法是以天然蛋白质为原料，在酸或碱的催化下进行水解而获得多肽。一般用6～10mol/L盐酸或4mol/L硫酸在100～120℃条件下水解12～24h；也可用6mol/LNaOH或2mol/L的Ba(OH)2水解6h左右；然后经活性炭脱色，再通过701型树脂除去酸和盐便可获得混合多肽。此法工艺虽然简单但难以控制水解程度，容易将肽链继续水解为氨基酸，并且水解过程中氨基酸的结构容易受到影响而发生构型甚至构造上的变化，影响肽的结构和功能。此种影响在碱性条件下表现的尤为突出。

12利用酶解的方法由天然蛋白制备功能肽是目前常采用的方法。此方法的一般工艺流程为：原料蛋白→预处理→酶解→灭酶→脱苦味脱色→分离→干燥→成品。酶种类和水解条件的选择是制备功能肽的关键。目前可以使用的酶种类较多，如胰蛋白酶、胃蛋白酶、碱性蛋白酶等动物蛋白酶及菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶等植物蛋白酶，而比较便宜易得的还有不同种类的微生物蛋白酶。到底选择何种，可根据酶的水解特性、原料蛋白的来源及欲得到的功能多肽类型来综合考虑决定。

131.胶原肽胶原蛋白是一种白色、不透明、无支链的纤维蛋白质，它是哺乳动物体内含量最多的蛋白质，占体内蛋白质总量的25％～30％，相当于体重的6％。主要存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中。胶原肽的制备方法主要包括化学方法和酶法等。化学方法是利用酸或碱水解胶原蛋白，虽然方法简单、成本低廉，可是水解过程中能破坏L-氨基酸，形成D-氨基酸，产物复杂，蛋白质的营养损失大，并且生产过程产生的废水多，生产周期长。与酸法和碱法相比，酶法具有水解效率高、条件温和、易于控制水解进程等优点。酶法被广泛用来改善蛋白质的功能性质，如溶解性、乳化性、胶凝性能、起泡性、持水性和包油性等。

142.酪蛋白磷肽(CPP)酪蛋白磷酸肽是从牛奶酪蛋白中经蛋白酶水解后分离提纯而得到的富含磷酸丝氨酸的多肽制品。它有α和β2种结构，α-CPP含有37个氨基酸，相对分子质量为4600：β-CPP含有25个氨基酸，相对分子质量为3100。

15(1)生理功能①促进小肠对Ca2+和Fe2+的吸收。(与钙、铁等金属离子形成可溶性络合物)。②预防龋齿。酪蛋白磷酸肽中的部分片断能通过络合作用稳定非结晶磷酸钙并使之集中在牙斑部位，而非结晶磷酸钙则充当游离钙离子和磷酸根离子的缓冲剂，从而防止细菌产生的酸对牙质的脱矿质作用。③增强机体免疫力。

16(2)应用酪蛋白磷酸肽可作为钙的营养强化剂用于糖果、饮料、饼干、奶酪制品、甜点、畜肉制品、各种乳制品等多种食品中，也可制成抗蛀牙牙膏、漱口液或含片等。

17酪蛋白磷酸肽的制备制备CPPS的方法通常有钙-乙醇沉淀法、膜分离法和离子交换法。离子交换法制备CPPS的工艺流程如图所示。

183.谷胱甘肽(GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的活性三肽。谷胱甘肽有还原型(G-SH)和氧化型(G—S—S-G)2种形式，在生理条件下以还原型谷胱甘肽为主。谷胱甘肽广泛存在于动植物细胞内，在肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中含量较多。

19(1)生理功能①解毒作用。②抗衰老作用。具有很强的自由基清除能力。③抗辐射。④抗过敏。谷胱甘肽能够纠正乙酰胆碱、胆碱酯酶的不平衡，调节乙酰胆碱代谢，从而消除由此引起的过敏症状。⑤养颜美容护肤。由于谷胱甘肽能够螯合体内的自由基、重金属等毒素，防止皮肤色素沉淀，防止新的黑色素形成并减少其氧化，并使皮肤产生光泽。⑥参与体内代谢调节，对多种疾病具有辅助治疗作用。

202.谷胱甘肽的制备谷胱甘肽的生产方法主要有溶剂萃取法、发酵法、酶法和化学合成法等四种，目前主要以酵母发酵法制取。在对谷胱甘肽的干燥方法进行研究发现，以冰冻干燥法的效果最好，但产品的水分含量较高而不易保存；若以喷雾干燥，因受短时高温，谷胱甘肽的得率较冰冻干燥的少，但产品的水分含量较低。

214.大豆低聚肽大豆低聚肽是将大豆蛋白通过酶解或酸水解的方法制备的小分子肽类物质，主要是由3～6个氨基酸构成，分子量在1000以下。众多的科学研究发现，将大豆蛋白转化为大豆低聚肽，使大豆低聚肽出现了大豆蛋白所不具备的多种特殊性。

22大豆低聚肽的理化特性（1）分子量小大豆蛋白质的分子量高达数万或数十万。而大豆低聚肽的分子量平均在1000以下。这样的低聚已经达到了能够直接被人体肠道吸收的水平。（2）水溶性好大豆蛋白溶解度低，而大豆低聚肽有很好的水溶性。水溶性往往决定的营养物质被吸收利用的程度。（3）热稳定性好蛋白质遇热变性，而大豆低聚肽对热稳定。因此，可以利用大豆低聚肽加工制作多种形式的食品，不会造成其结构改变。

23（4）酸稳定性好蛋白质通常具有等电点，一般当pH值在4.5左右，溶液中的蛋白质即会沉淀。大豆低聚肽没有等电点，在pH4.5的酸性条件也不会沉淀。（5）直接吸收性体外试验证实，大豆低聚肽经胃蛋白酶处理后，95%以上未被消化；经胰蛋白酶处理后，约90%未被消化。这说明大豆低聚肽不再被消化，大部分将以低聚肽的形式被直接吸收。（6）安全性好大豆内存在很多的抗营养物质，像胰蛋白酶抑制剂、红细胞凝集素、抗维生素物质等，会对人体产生危害。大豆低聚肽中不含抗营养成分。研究报道，大豆低聚肽具有极低的致敏性。因此，食用更安全。

24大豆低聚肽的生理功能（1）改善小肠组织结构和吸收功能试验证实，大豆低聚肽可以增加小肠粘膜绒毛高度，加深隐窝深度，增加肠粘膜的吸收面积，促进小肠腺体发达，增加氨基肽酶的活性。（2）增强机体的免疫力它可以促进T淋巴细胞增殖，增强巨噬细胞的功能，增强NK细胞的活性。有研究报道，大豆低聚肽还可以促进肿瘤坏死因子的产生。（3）降血压血管紧张素I在血管紧张素转换酶的作用下转变为血管紧张素II。这种转换产物，能使末梢血管收缩作用增强，从使血压升高。大豆低聚肽可以抑制血管紧张素转换酶(ACE)的活性，因此能够起到降低压的效果。但对大豆低聚肽对正常血压者几乎没有影响。

25（4）血脂调节作用（5）促进脂肪代谢（6）抗氧化通过大豆低聚肽可以提高超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性，抑制脂质过氧化，清除羟自由基，有利于减少组织氧化，保护机体。（7）抗运动疲劳大豆低聚肽能够及时修复运动过程中损伤的骨骼肌细胞的修复，维持骨骼肌细胞结构和功能的完整性。

26大豆低聚肽的应用1.应用于具有营养疗效的食品及低致敏性食品大豆低聚肽易消化、吸收快，并且具有低抗原性，可用于特殊病人的营养剂，特别是消化系统中肠道营养剂和流态食品，应用于康复期病人、消化功能衰退的老年人以及消化功能未成熟的婴幼儿服用。2.用于生产保健食品、开发运动食品利用大豆低聚肽开发抗运动疲劳食品在国内外已普遍应用3.其他应用于高蛋白食品、焙烤食品、糖果、糕点、冷饮等。

27大豆多肽的制备

285.高F值寡肽高F值寡肽即是由动、植物蛋白酶解后制得的具有高支链、低芳香族氨基酸组成的寡肽，以低苯丙氨酸寡肽为代表，具有独特的生理功能。F值是指支链氨基酸（BCAA）与芳香族氨基酸（AAA）的摩尔比值。功能：经动物实验和临床使用证明,高F值寡肽可以减轻或消除肝硬化、肝性脑病的症状；改善病人的蛋白质营养状态，恢复正氮平衡；还具有抗疲劳作用。

29高F值寡肽制备制取高F值寡肽的基本工艺过程为:食物蛋白质→预处理→蛋白酶水解→去除AAA→浓缩纯化→高F值寡肽混合物.制备高F值寡肽的酶解过程分为两步：(1)使用蛋白酶Ⅰ水解蛋白质原料形成可溶性肽，要求水解发生在特定的位置使得切下的肽段的N-末端或C-末端为芳香族氨基酸。(2)利用蛋白酶Ⅱ切断芳香族氨基酸旁的肽键，并将其从肽链中释放出来。

306.脂肪代谢调节肽脂肪代谢调节肽（LLOP）是由乳、鱼肉、大豆、明胶等蛋白质混合物酶解而得的一种复合肽，含3～8个氨基酸残基，主要由“缬-缬-酪-脯”、“缬-酪-脯”、“缬-酪-亮”等氨基酸组成。生理功能1.抑制脂肪的吸收。当同时食用油脂时,可抑制脂肪的吸收和血清三甘油酯的上升。2.阻碍脂质合成。当同时摄入高糖食物后，由于脂肪合成受阻，抑制了脂肪组织和体重的增加。

313.改善肝功能。曾对多种肝功能障碍的病态标本进行试验，结果LLOP对肝功能的改善有明显作用。4.对胰脏的内分泌、外分泌功能和肠道运动等无可感影响。制法可由各种食用蛋白（乳蛋白、鱼肉蛋白、卵蛋白、大豆蛋白、明胶等），用蛋白分解酶进行加水分解，分解物经灭酶、灭菌、过滤后精制而成。

32三、活性蛋白质

331.乳铁蛋白(Lf)是一种天然蛋白质的降解物，存在于牛乳和母乳中。乳铁蛋白晶体呈红色，是一种铁结合性糖蛋白，分子质量约77100。在1分子乳铁蛋白中，含有2个铁结合部位。1分子饱和Lf中含两个Fe3+离子。乳铁蛋白能结合Fe3+、Cu2+，在乳铁蛋白和Fe或Cu形成络合物的过程中有碳酸氢盐的参与,对络合物的生成有催化作用。

34Lf的生物活性乳铁蛋白的生物活性：①刺激肠道中铁的吸收。②抑菌作用，抗病毒效应。③调节吞噬细胞功能。④调节发炎反应，抑制感染部位炎症。⑤抑制由于Fe2+引起的脂氧化，Fe2+或Fe3+的生物还原剂（如抗坏血酸盐）是脂氧化的诱导剂。

35Lf的分离方法目前报道的Lf分离方法很多，主要有色谱法（吸附色谱法、离子交换色谱法、亲合色谱法、固定化单系抗体法等）和超滤法。色谱法的优点：分离效果好、纯度高，抗体被固定化可重复使用。缺点：是柱的制备工艺复杂，抗体成本昂贵，难以工业化生产。超滤法：操作简便，费用相对较低，易于形成工业化规模，其缺点：是乳铁蛋白纯度较低，膜需经常清洗。超滤法是生产食品用乳铁蛋白最具实现工业化潜力的方法之一。

362.免疫球蛋白（Ig）免疫球蛋白是一类具有抗体活性，能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。免疫球蛋白存在于血液、体液、粘膜分泌液以及B淋巴细胞膜中。目前，食物来源的免疫球蛋白主要是来自乳、蛋等畜产品。特别是近年来人们对牛初乳和蛋黄来源的免疫球蛋白研究开发的较多。

37Ig的生物学功能1.与相应抗原特异性结合2.活化补体IgG和IgM与相应抗原结合后，抗原—抗体复合物刺激补体固有成分发生酶促连锁反应，产生一系列生物学效应，最终发生细胞溶解作用的补体活化途径。3.结合细胞产生多种生物学效应Ig能够通过其FC段与多种细胞（表面具有相应FC受体）结合，从而产生多种不同的生物效应。4.通过胎盘传递免疫力

383.金属硫蛋白（MT）金属硫蛋白，是一种含有大量Cd和Zn、富含半胱氨酸的蛋白质。其生理功效主要体现在：①参与微量元素的贮存、运输和代谢。②清除自由基，拮抗电离辐射。③重金属的解毒作用。④参与激素和发育过程的调节，增强机体对各种应激的反应。⑤参与细胞DNA的复制和转录、蛋白质的合成与分解以及能量代谢的调节过程。

394.大豆球蛋白（Glycinin）大豆球蛋白是存在于大豆籽粒中的储藏性蛋白的总称，约占大豆总量的30％。其主要成分是11S球蛋白（可溶性蛋白）和7S球蛋白（β-、γ-浓缩球蛋白），其中，可溶性蛋白与β-浓缩球蛋白两者约占球蛋白总量的70％。生理功能蛋白质的营养价值大豆球蛋白的氨基酸模式，能满足其对必需氨基酸的需要。降低胆固醇对血浆胆固醇含量高的人，大豆球蛋白有降低胆固醇的作用。

405.超氧化物歧化酶（SOD）超氧化物歧化酶是生物体内防御氧化损伤的一种重要的酶，能催化底物超氧自由基发生歧化反应，维持细胞内超氧自由基处于无害的低水平状态。SOD是金属酶，根据其金属辅基成分的不同，可将SOD分为三类：铜锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)和铁超氧化物歧化酶(Fe-SOD)。SOD都属于酸性蛋白，结构和功能比较稳定，能耐受各种物理或化学因素的作用。制备：可从动物血液（牛，猪）或大蒜中提取，也可从细菌或绿色木霉培养后的培养液中提取。

41SOD的生理功效：①清除机体代谢过程中产生过量的超氧阴离子自由基，延缓衰老现象，如延缓皮肤衰老和脂褐素沉淀的出现。②提高人体对自由基侵害而诱发疾病的抵抗力，包括肿瘤、炎症、白内障和自身免疫疾病等。③提高人体对自由基外界诱发因子的抵抗力，如烟雾、辐射、有毒化学品和有毒医药品等，增强机体对外界环境的适应力。④减轻肿瘤患者在进行化疗、放疗时的疼痛及严重的副作用⑤消除机体疲劳，增强对超负荷大运动量的适应力。

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