生物活性肽：小分子助力大健康產(chǎn)業(yè)

　　近日，新疆農(nóng)業(yè)大學副教授馬生軍研究團隊從多年生草本植物多花黃精中提取出生物活性肽，并初步證實了其存在抗氧化潛力。相關(guān)研究論文在線發(fā)表于《微量化學》雜志。

　　在我國傳統(tǒng)天然產(chǎn)物的生物活性成分中，生物活性肽是一類對人體健康有益的小分子氨基酸片段，由生物體內(nèi)或體外酶解蛋白質(zhì)產(chǎn)生。近年來，生物活性肽逐漸成為大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的原料，被廣泛應用于保健食品、功能食品等領(lǐng)域。

　　生物活性肽被包裹“加密”

　　肽是兩個或兩個以上以肽鍵相連的氨基酸化合物，是介于氨基酸和蛋白質(zhì)的中間物質(zhì)。它不僅是蛋白質(zhì)的功能和結(jié)構(gòu)片段，也是蛋白質(zhì)的活性基因部分。肽通常被稱為氨基酸鏈，分子量段在50—5000。其中分子量段在50—2000之間的肽稱為小分子活性多肽，也被統(tǒng)稱為生物活性肽。

　　我國傳統(tǒng)天然產(chǎn)物的小分子生物活性成分，如糖苷類、黃酮類、生物堿類等已被廣泛研究，并應用于藥品和保健品行業(yè)。然而，在生物活性成分中，生物活性肽卻是一座尚未被充分挖掘的天然寶庫。

　　新疆農(nóng)業(yè)大學碩士研究生張巖巖介紹，根據(jù)來源的不同，生物活性肽可分為外源性生物活性肽和內(nèi)源性生物活性肽。外源性生物活性肽是指人體以外的生物活性肽，即存在于天然動植物和微生物體內(nèi)的天然生物活性肽，以及動植物蛋白質(zhì)經(jīng)過降解后產(chǎn)生的生物活性肽。內(nèi)源性生物活性肽是指通過人體內(nèi)酶水解產(chǎn)生并存在于人體內(nèi)的生物活性肽，如人體內(nèi)的胰島素和促腎上腺皮質(zhì)激素等激素類肽、內(nèi)啡肽和腦啡肽等神經(jīng)肽。

　　根據(jù)生物活性肽對機體作用的不同，其功能可大致劃分為抗氧化肽、降血壓肽、抗炎肽、抗癌肽、降血糖肽、降血脂肽、抗菌肽、抗疲勞肽、免疫調(diào)節(jié)肽、肌肉合成和性能增強肽以及抗真菌肽，這些生物活性肽對維持和恢復機體健康起到了重要作用。

　　雖然自然界中蘊含著功能豐富的生物活性肽，但它們往往被包裹“加密”在蛋白質(zhì)的復雜空間結(jié)構(gòu)中而無法發(fā)揮作用。通過酶促反應，將大分子蛋白質(zhì)分解，才可以開啟這座被“加密”的寶庫。

　　開啟寶庫有兩把“鑰匙”

　　馬生軍認為，從植物資源中獲取生物活性肽將成為一種發(fā)展趨勢。因為與動物資源相比，植物資源更為豐富，具有高度可再生且成本更低的優(yōu)勢。

　　目前開啟生物活性肽寶庫的方法主要分為兩種——酶解法和溶劑提取法。酶解法是最常用的方法，其原理是通過蛋白酶對天然動植物和微生物進行分解，將生物活性肽從母體蛋白中釋放出來。溶劑提取法則是基于極性相似溶解性原理，提取天然動植物和微生物中存在的生物活性肽。

　　由于中草藥植物中生物活性肽含量較低，提取高純度的生物活性肽存在一定困難，因此溶劑提取法并不適用于從植物中制備生物活性肽。

　　在制備出生物活性肽后，還要對其進行分離，以獲得純度更高的生物活性肽。目前普遍采用的分離方法包括膜分離法、凝膠過濾色譜法、離子交換色譜法和反相高效液相色譜法等。在制備和分離出生物活性肽后，還需對特定氨基酸序列進行鑒定和表征，以進一步證實其功能性。

　　馬生軍介紹，目前質(zhì)譜分析是最常用且最有效的生物活性肽鑒定方法。其基本原理是通過測定生物活性肽分子的質(zhì)荷比來確定生物活性肽的質(zhì)量和序列，常用的方法包括基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時間質(zhì)譜和電噴霧質(zhì)譜等。

　　在多領(lǐng)域應用前景廣闊

　　馬生軍認為，生物活性肽的應用范圍廣泛，最主要的應用領(lǐng)域為功能性食品、膳食補充劑、藥物以及保健品。由于生物活性肽具有多種生物活性，因此可作為功能性成分添加到食品和飲料中。

　　“我們也可以將其用于藥物和保健品，治療或預防各種疾病。此外，生物活性肽也可以作為活性成分添加到化妝品和護膚品中，發(fā)揮抗氧化、抗皺和保濕等作用。”馬生軍說，生物活性肽還可以用作食品防腐劑，防止微生物污染，延長食品保質(zhì)期。

　　馬生軍告訴記者，著眼未來廣闊的應用前景，生物活性肽研究可進行多個方向的探索，包括優(yōu)化制備技術(shù)以提高生物活性肽制備的速度和準確性，建立基于肽段的高分辨率多維分離系統(tǒng)等。此外，還需要不斷改進和擴充中草藥植物蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫，推廣序列標記的肽段鑒定方法，并深入研究生物活性肽的功能機制。

　　“未來隨著對生物活性肽結(jié)構(gòu)與其活性關(guān)系的持續(xù)研究，通過化學合成直接生產(chǎn)具有多種功能的生物活性肽將不再困難。”馬生軍說。

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　　多花黃精的抗氧化“密碼”

　　近期，新疆農(nóng)業(yè)大學碩士研究生張巖巖在新疆農(nóng)業(yè)大學副教授馬生軍和湖南醫(yī)藥學院藥學院教授蔡偉的共同指導下，完成了多花黃精的生物活性肽鑒定和功能性分析。

　　多花黃精是一種藥食同源的多年生草本植物，具有治療呼吸道疾病、調(diào)節(jié)免疫功能等功效。張巖巖介紹，他們采用數(shù)據(jù)庫搜索和從頭測序法相結(jié)合的策略，從多花黃精中共鑒定出2571條生物活性肽和2122條粗蛋白肽。通過比較粗蛋白肽與生物活性肽整體物理性質(zhì)差異，并預測其抗氧化潛力，該研究為進一步優(yōu)化制備抗氧化肽提供了理論支撐。

　　“通過多年的持續(xù)研究，我們發(fā)現(xiàn)中草藥植物中蘊含著豐富的生物活性肽。”馬生軍說，目前他們已經(jīng)選定了新疆廣泛種植的甘草和枸杞為研究對象，以生物活性肽為切入點，進一步挖掘中草藥植物的功能價值，助力生物活性肽產(chǎn)品研發(fā)。

（責任編輯：華康）