白新鹏博士工作室

海南大学食品学院 海南省食品研究所

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功能肽

20世纪末,科学家在破解基因的秘密的同时,也对存在于生物体内的另一类奇妙物质的研究发生极大的兴趣。这类物质就是生物活性多肽,或称功能肽。

科学家已在人体中发现了100多种生物活性多肽,这些多肽具有传递生理信息,调节生理功能的作用,对于人体的神经、消化、生殖、生长、运动、代谢、循环等系统的正常生理活动的维持非常重要,所有疾病的发生、发展、治疗、康复都与多肽有关系。

* * *
人体多肽物质来源于蛋白质营养,主要是两个方面,一是食物在消化过程中蛋白质产生多肽,被身体吸收,二是体内细胞利用蛋白质的降解物氨基酸直接合成。

如果由于营养、消化、疾病等原因,体内多肽物质的缺乏,将会使人体的健康受到影响,例如:免疫能力降低、消化不良、代谢异常、生长发育障碍等等。进而使健康人产生疾病,使病人难以康复。

因此,科学家建议,针对身体需求,在满足了人体的基本营养摄入后,适当补充多肽营养,对于健康和疾病康复是大有好处的。

* * *
其实,多肽也不是很特殊的物质,它也是由氨基酸组成,是一种小分子的蛋白质,比如胰岛素,就是一种多肽,再如在日本应用广泛的促进钙吸收的CCP,在欧美风靡一时的促进生长的HGH……。
多肽的奇特在于:
1
它有良好的吸收性,它的吸收效率比氨基酸和蛋白质都高。
2
它有独特的生理调节功能,胰岛素调节血糖就是一个例子。
3
多肽的活性很高,往往很小的量就能起到很大的作用。

* * *
利用食物中的蛋白质,提取各种各样具有不同功能的活性多肽,作为食品的营养添加剂,改造传统食品,开发新的健康食品,这是目前世界上许多的营养学家在研究的课题。在日本,美国和西欧,含有多肽的健康食品层出不穷,例如多肽饮料、多肽儿童午餐,多肽老人套餐,多肽保健饼干等等。
在中国,营养学家也在大力推进多肽在食物中的应用,特别是来源于食物蛋白中的多肽,近几年来有许多专著和论文发表,也有一些多肽健康食品问世,可以说,多肽在健康食品中的应用具有无比巨大的商业前景。

* * *
在人们的基本温饱解决以后,大家关注的是健康。对于传统食品行业,竞争异常激烈,现在除了质量和风味外,健康是高举的大旗。“食疗同源”是中国饮食的传统,用健康理念改造传统食品和开发新的食品,对于食品产业来说,是一个巨大的商机。
生物活性多肽以其独特的健康概念,全新的科技内涵,良好的工艺性能,可以帮助您开创一个健康食品新天地。
1
多肽的健康概念可提升产品的档次,有很好的市场卖点
2
多肽的添加量很少,每天用量以克计,成本增加很小
3
多肽的添加,不会影响食品的原有风味和生产工艺
4
多肽来源于动植物蛋白,本身是营养物,因此绝对无毒
5
多肽的结构千变万化,功能多样,可以不断开发新产品

食物中的蛋白质无穷无尽,提取的活性肽亦无穷尽,以下是被确认的部分肽源:
多肽名称 提取原料 主要功能 主要用途 备注
大豆蛋白肽 大豆蛋白 降脂、减肥、恢复疲劳、抗氧化 保健食品、食品添加剂、运动食品 日本已有多种运动食品配方
促钙吸收肽(CPP 牛奶酪蛋白 促进钙的吸收 食品添加剂 日本已用于学生配餐
白蛋白多肽(AP 鸡卵清蛋白 提高免疫、调整消化,促进吸收 保健食品、病人康复配餐 可深化为药物
玉米蛋白肽 玉米蛋白 降低血糖、抗氧化 食品添加剂
大米蛋白肽 大米蛋白 降低血压、抗氧化 食品添加剂
血肽素 猪血蛋白 补血 保健食品、食品添加剂 可开发生化类药物
肝肽 猪肝蛋白 护肝、补血 保健食品、食品添加剂
胰肽 猪胰脏蛋白 调整免疫 保健食品、食品添加剂
记忆肽 猪脑蛋白 补脑、促进睡眠、提高记忆 保健食品、食品添加剂
谷胱甘肽 猪脾脏蛋白 调整免疫 保健食品、食品添加剂

* * *
多肽在食品中的应用
1
保健食品
白蛋白多肽胶囊、降脂肽软胶囊、青春肽软胶囊、睡眠肽泡腾片……
2
传统食品中的应用
A
乳品 开发系列功能乳品
乳奶粉:在牛奶中添加母乳中的成分和功能因子
1000D的酪蛋白降解为800D的小分子肽
可根据不同年龄的营养需求配方(出生~6
个月、6个月~1岁…)
降脂奶粉;添加大豆肽及其他功能因子
补钙奶粉:添加钙和促钙吸收因子(CPP
降压奶粉:添加玉米肽等功能因子
老人奶粉:根据老人身体特点,添加相应营养素和功能因子
调整消化奶粉:添加调整肠道菌群和促进消化的功能因子
疾病康复奶粉:根据各种不同病症,设计不同配方。例如:
手术后、产后、放化疗后等,可成为探视病
人的礼品。
B
、糕点 开发健康概念的糕点(月饼、饼干)
健康月饼:添加大豆肽和其他功能因子,消除脂肪、糖过量摄入
对人体的影响,既可享受美味,又不伤害身体。
补钙饼干:添加钙的CPP
促消化饼干;添加白蛋白多肽和其他营养因子
运动饼干:添加大豆多肽、白蛋白多肽和其他营养因子,用于运动疲
劳恢复和学生郊游、旅游等。
疾病康复饼干:针对不同疾病病人选择不同的配方,亦可开发探视病
人的礼品。
C
、糖类 开发不同人群使用的糖果和小包装糖(红糖、白砂糖)
小包装糖(白糖或红糖):孕妇、儿童、老人、病人(补血、补
钙、益智、防衰、美容等),将各种功
能活性肽用微囊包裹后作小量添加,同
时对糖做无害化处理,消除过量食糖对
人体的危害。
e
之伴:抗辐射的含片(或口香糖),白领和使用
电脑者的时尚糖果。
健康巧克力:各种不同健康作用的巧克力
D
、酒类 开发保健酒
护肝酒、促进酒精代谢的酒、提高免疫的酒、抗风湿痛风的酒
以及其他营养酒(其中的添加剂根据不同的功能需求分别配方)
E
、肉制品 开发健康肉制品
系列火腿肠:降脂、降压、补钙、健脑、补血等
F
、健康快餐食品
长期食用快餐食品对健康有害,利用多肽的健康功能,加上其他营养因子,开发利于健康的快餐食品。

 

肽类物质广泛存在于生物体内,其组成是小于50个氨基酸的低分子蛋白质,在体内担负着重要调节功能,因此被称为生物活性肽(也叫功能肽)。人体内大脑、胃肠、内分泌、心脏等均可合成、释放具有功能调节的肽类物质。

1 肽类激素
有一类化学结构属于多肽或蛋白质的激素,如下丘脑、垂体、胰岛、胸腺等分泌的激素;这类激素含量增高或不足时将导致一些重要疾病,如常见的胰岛素不足引起的1型糖尿病。垂体生长激素不足造成侏儒症,生长激素过多引起的巨人症或肢端肥大症等。

促甲状腺素释放激素:自下丘脑分离提纯,仅由焦谷氨酸、组氨酸和脯氨酸组成的三肽,具有刺激垂体释放促甲状腺激素作用,此外,还可刺激腺垂体释放催乳素,促进脑内儿茶酚胺的代谢等。生长抑素:广泛存在于大脑和胃肠道,为14个氨基酸残基组成的环肽。对垂体产生的一些激素具有抑制作用。此外,还可抑制胃肠道的内、外分泌,减少胃酸、胃蛋白酶的释放及胰液分泌,降低胃肠蠕动及胆囊收缩,减少门静脉血流速度,也是胃出血保守治疗的重要药物。属于肽类的其他激素还有胰岛分泌的胰岛素、胸腺分泌的胸腺素等。

2 胃肠肽
由胃肠道合成的肽类激素包括促胃泌素(34肽)、肠促胰液素(27肽)、缩胆囊素(8肽)、胃动素(22肽)、血管活性肠肽(28肽)、神经降压肽(13肽)等。现已证明,许多胃肠道肽类激素在大脑和外周神经系统中也有发现,称为脑肠肽。这些肽类物质不断调整机体的反应性,以适应内外环境的变化,保证机体的健康状态。现举例介绍几种有开发前景的胃肠肽。
胆囊收缩素:人工合成的八肽胆囊收缩素(CCK8)具有全部天然活性。可引起收缩胆囊、促进胰酶和碳酸氢盐的分泌;调节肠道蠕动功能;兴奋大脑某些神经细胞;导致厌食等作用。

血管活性肠肽:为直链28肽,具有松弛胃肠道平滑肌;增加胃酸、胃蛋白酶和胰腺碳酸氢盐的分泌。对全身动脉、小动脉有强烈的舒张作用。增强心肌收缩力、增加心输出量。可松弛支气管和肺的平滑肌。还可促进脑内葡萄糖的生成和利用。提高体温,刺激垂体催乳素、黄体生成素和生长激素的分泌等作用。这是一种极具开发前景的肽类。

神经降压肽:具有降低血压,增加血管通透性及红细胞压积,促进胰高血糖素释放,抑制胰岛素释放,刺激胃肠道收缩,抑制胃酸分泌等。也是一个引人注目的肽类物质。其他具有开发价值的还有胃动素、促胃泌素等。此外,机体还存在神经肽、心房肽等等。

综上所述,当前多肽类药物正处于深入研究、广泛开发阶段,有些肽类物质已应用于临床,如肽类抗菌素、肽类疫苗及不同作用的肽类药物。有的则开发成保健品,如白蛋白多肽,对提高免疫力、疾病和术后的康复等均有显著作用。

常见的多肽类营养品

多肽营养品近年受到关注,目前作为保健产品的多肽主要包括促进钙吸收肽、易消化吸收肽、降血压肽、谷胱甘肽。

1 促进钙吸收肽主要存在于乳酪蛋白质中,其生理功能特性为促进人体消化道内钙等无机盐的吸收,进而促进儿童骨骼和牙齿的生长发育,预防和改善骨质疏松症、加快骨折的愈合。

2 易消化吸收肽主要由食物蛋白质(乳蛋白质、卵蛋白质、大豆蛋白质等)酶解而得,易消化吸收,对因高温、过劳等引起肠胃功能下降;手术后特别是消化道手术后机体的康复;婴幼儿和高龄人增强消化功能;高负荷运动时需补充蛋白质却又不得使肠胃负担过重者作为蛋白营养源十分合适。白蛋白多肽就是其中的佼佼者。

3 降血压大多为食物蛋白质经蛋白酶水解而得,如来自乳酪蛋白的肽(C12C6C7肽),来自鱼虾的(C2C8C11肽),以及来自玉米和大豆蛋白的肽。其主要通过抑制血管紧张素转化酶的活性而使血压降低,适合于高血压患者食用。

4 谷胱甘肽广泛存在于动、植物中,在面包酵母、小麦胚芽和动物肝脏中含量极高。我国人民传统膳食中有长期食用上述食物的习惯。谷胱甘肽可消除机体内过氧化反应生成的自由基,与过氧化物酶共同作用能将体内过氧化氢或过氧化脂质还原,保护生物膜,延缓机体衰老、预防动脉硬化;同时具解毒作用,可与体内有害物质形成轭化合物,将毒物解毒并排出,对酒精性脂肪肝也有抑制作用。

1 乳蛋白肽:
乳蛋白肽又称乳肽,是为了应付婴幼儿中发生的牛奶变态反应的需要而开发的。因此主要的应用领域是婴幼儿食品,以及有关对平衡营养食品、运动食品和普通食品进行改良之用。日本森永乳社首先使用调整奶粉的低变态反应原肽,除了8种已上市的乳蛋白肽之外,市场还出售各种等级的肽原料。在1997年首次出售了抗变态反应用的育儿奶粉。新产品则将酪蛋白的抗原性降低到10-8以下,当分子量在1000道尔顿以下时,产品几乎全部由氨基酸和低聚肽(oligopeptide)构成,其作为营养肽、用于抗变态反应的点心和婴儿食品,受到好评。而自酪蛋白还可以制出具有显著的发泡性、乳化性的多肽。
新西兰制造的乳肽在美国已有销售,主要用于健康食品、运动食品和对抗变态反应的食品。日本市场有代表性的4种肽原料中,经肠营养和育儿奶粉用的有3种(平均分子量1100500390道尔顿)和酪蛋白为原料的医疗用流食/运动食品1种(平均分子量350道尔顿)。

2 蛋清肽:
作为蛋白质中营养效价最高、氨基酸最为平衡的蛋清,其酶解后可得到蛋清肽。因为含巯基多,所以略有异味。蛋清肽能将原来得100分的平衡氨基酸很好地保持下来,由于水解使得分子量变小,所以加热不会发生凝固,因此可添加到液态食品中。
在日本,蛋清肽已市售、平均分子量1100,其水溶液呈乳状,广泛用于营养辅助食品和点心;此多肽再经高度水解后,可得到平均分子量约300道尔顿的药品级多肽,其水溶液透明,与蛋壳钙配合在营养上具有协同效果,用于婴儿食品、以及老年人食用的“银色食品”。

3 大豆肽:
大豆肽除具有易消化、吸收的营养效果外,还可能具有低变应原性,抑制胆固醇、促进脂质代谢,促进肠道发酵的功能等。大豆肽的特性使其利用领域相当宽广,如住院患者经常应用的经肠营养、老人应用的易消化吸收食品,对抗变态反应的食品,运动食品和有恢复疲劳等作用的健康食品。

4 玉米肽:
日本开发了以玉米蛋白为原料制成的肽——“peptino”。玉米蛋白质与其他蛋白质的氨基酸组成相比,富含缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等支链氨基酸和丙氨酸。对运动后疲劳恢复、改善肝脏病、防止醉酒、肠功能障碍有作用。目前韩国制药公司以醒酒饮料的形式上市,其对中性脂肪的抑制效果等功能在研究之中。

5 豌豆肽:
从豌豆蛋白水解而得,豌豆肽的PH值呈中性。豌豆肽没有苦味,且价格较低廉,与前述乳蛋白肽共同添加、其不仅营养合理,成本上也容易接受,有望应用在育儿调制奶粉方面。

6 畜产肽:
将猪肝进行酶解得到的肝肽具有高水溶性,主要由分子量3000道尔顿以下的肽组成。新鲜猪肝经酶解处理后再经脱色、除臭、超滤处理,然后精制干燥而得。由于含有平衡营养的必需氨基酸,可望用于经肠营养剂和流食、以及婴儿食品,也可用于饮料和食品营养强化之用。其可提高肠道内非血红蛋白铁的溶解度,促进铁的吸收。此外,猪的血细胞进行酶处理也能制造球蛋白肽。

7 谷酰氨肽(glutamine peptide
谷酰氨肽可恢复术后肠粘膜功能,对免疫系统有重要作用。长时间、持久运动时,由于血浆中谷酰氨肽浓度降低、导致免疫力低下,所以谷酰氨肽有望用于运动营养,美国以谷酰胺为主的片剂作为运动食品已商品化。来自小麦的谷酰氨肽含有丰富的天然谷酰胺(25%),着眼于谷酰胺能恢复肠粘膜功能,利用小麦(谷酰胺)开发的浓稠流食即将上市。

8 水产肽:
鱼类、贝类是人类消费量多、而且重要的蛋白质来源,鱼肉蛋白质具有降压作用(血管紧张素Ⅰ转换酶抑制作用:ACE抑制作用),所以水产肽的开发也受到广泛关注。

 

功能肽除了具有一般蛋白质的营养作用外,对人体还具有非常重要的不可替代的调节作用,这种作用几乎涉及到人体的所有生理活动。例如:神经、消化、吸收、代谢、循环、生长、生殖、内分泌等等。人们发现一些调节人体生理机能的肽缺乏,会导致人体机能的转变。因此,在以营养学为基础的食物结构调整以满足人体必需的氨基酸需要的同时,适当补充某些活性肽对促进体质提高,增强防病、抗病能力,延缓衰老都具有深远的意义。同时,应用于功能食品的多肽,很大一部分是从食物蛋白质中提取。因此利用多肽物质开发有益于人类健康的各类保健食品(功能食品)是非常适宜的,具有极好市场前景。

从目前资料来看,可以应用于保健食品(功能食品)的功能肽有几十种,我想在此向大家介绍一些已有成熟应用资料的品种。

白蛋白多肽(AP 从卵清蛋白中分离提取的一组低聚肽。它具有调整人体免疫功能、提高血清蛋白含量、改善微循环,进而增强体质、提高防病能力的作用。最近著名的营养学家赵霖教授在他的两个研究课题中发现白蛋白多肽对于调整肠道菌群,促进超短肠综合症的康复以及提高消化系统食品转化率,促进铁的吸收都具有明显功效。因此,白蛋白多肽对于肝、肾病、消化系统疾病、年老体弱人群都具有良好的营养支持和辅助治疗作用。同时,对于癌症病人,白蛋白多肽可以提高对于放化疗的耐受性。

促钙吸收肽(CPP 据研究Ca2+等金属离子必须在小肠粘膜处处于溶解状态才能有效地被人体吸收。由于处于吸收段的小肠环境PH为偏碱性,使得Ca易与磷酸形成不溶性盐,从而大大降低钙的吸收率,通常仅为30%--50%。而由酪蛋白中提取的CPP分子即使在碱性条件下也能维持Ca2+的可溶状态,从而使之保持可溶状态,促进钙的吸收。

降脂肽 来源于许多食物中的多肽具有降低血脂、调整血压的作用。高脂血症对人类的身心健康和生命造成很大威胁,目前,心、脑血管疾病在我国居民死亡原因中占第一位。现有大量证据可以说明高脂血症和高血压是引起冠心病、动脉粥样硬化、脑血管疾病的重要原因。从大豆蛋白中提出的多肽,具有良好的降脂作用,它能阻碍肠道内胆固醇的吸收,刺激甲状腺素的分泌增加,促进胆汁酸化并排出体外。同时,大豆蛋白肽还能抑制血管紧张素转换酶(ACE)的活性,达到降低血压的作用。

睡眠肽(SP 科学家从动物的脑中分离出一个九肽物质,它的主要生理作用是促进慢波睡眠,命名为睡眠肽。由于现代生活节奏越来越快,人们承受的生理和心理压力越来越大,睡眠质量对于恢复疲劳、缓解心理压力、提高工作效率至关重要。天天好肽类物质研究所一个课题小组近期从动物大脑中分离出相互促进、相互协调的一组多肽,它具有器官特异性,是神经递质、肽类激素和辅酶的前体物,可以迅速通过血脑屏障,进入脑细胞,达到安神、镇静、提高睡眠质量的作用。

此外,许多对人体生理、心理健康有良好促进作用的多肽,都可以在功能食品中使用,例如:
提高免疫能力、抗衰老的谷胱甘肽(GSH);
能提高记忆能力的神经肽;
能起美容作用的青春肽;……。

 

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  • quote 1.王玉刚
  • 你好白博士,我想生产以下产品:1、添加胎的功能豆奶,不知道可不可以,有睡眠类、促消化类、降压类、抗衰老类、降脂类、提高免疫类、醒酒类、提高记忆力类2、儿童引智合剂、益生菌合剂不知道是生产液体的好还是粉剂的好,企业需要什么手续?3、抗辐射口香糖。以上产品希望能得到白博士的帮助,能不能提供具体生产工艺和配方,另外能不能帮助计算一下成本和收益率。再次表示深深的感谢!希望能得到你的联系方式。我的手机13668628887
    xpnet 于 2007-10-13 23:40:52 回复
    我的联系方式请进入我的首页,联系方式的变动 

    13648631199
  • 2007/10/13 23:40:52 回复该留言

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