蜂花粉中活性肽的研究現(xiàn)狀
蛋白質(zhì)是人類必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),具有一定的生理功能和特性,但是大部分蛋白質(zhì)由于其分子量較大,人體難以吸收。生物活性肽是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的氨基酸通過肽鍵連接而成,具有蛋白質(zhì)的性質(zhì),另外還具有涉及神經(jīng)、激素和免疫調(diào)節(jié)、抗血栓、抗高血壓、抗膽固醇、抗細(xì)菌病毒、抗癌、抗氧化、清除自由基、改善氮素吸收關(guān)系和礦物質(zhì)運(yùn)輸、促生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)食品風(fēng)味、口味、硬度等多重功效。因此,生物活性肽越來越受到研究工作者的重視。蜂花粉的蛋白含量相當(dāng)豐富,大約是其干重的25%左右,但是蜂花粉中的某些蛋白具有致敏作用,一定的人群在食用后會(huì)引起胃部疼痛和脹痛等身體不適。將花粉中的蛋白質(zhì)降解為小分子的生物活性膚,具有潛在的研究?jī)r(jià)值。
1 生物活性肽
生物活性肽是由兩個(gè)或兩個(gè)以上氨基酸通過膚鍵連接而成的不同于蛋白質(zhì)的一類物質(zhì),具有蛋白質(zhì)的特性和特殊的生理功能?;钚噪目梢酝ㄟ^體內(nèi)消化釋放,并在動(dòng)物的腸道消化過程中,充當(dāng)新陳代謝的潛在生理效應(yīng)物。研究發(fā)現(xiàn),膚與蛋白質(zhì)相,具有良好的溶解性、低粘度、抗凝膠形成性,低分子肽具有不會(huì)產(chǎn)生過敏反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。除此之外,還具有眾多的生理活性,如促進(jìn)發(fā)酵、抗氧化、降血壓、降膽固醇、抗疲勞、促進(jìn)乙醇代謝等活性。
目前,生理活性膚的制備主要有三種途徑:一從動(dòng)植物種直接提取天然的生物活性肽,由于自然界中存在的天然活性肽較少,相對(duì)來說制備活性肽的成本較高,這種方法一般只用于實(shí)驗(yàn)室而不適用于大量的工業(yè)生產(chǎn);二用化學(xué)合成法制備已知的具有一定功能的生物活性肽,這種方法能夠制備人們需要的肽,但是在制備過程中,反應(yīng)過程難以控制,副反應(yīng)及副產(chǎn)物多;三利用現(xiàn)有的生物制劑,將蛋白質(zhì)消化,降解為小分子的生物活性膚。其中用酸和堿降解蛋白質(zhì)的過程不容易掌握反應(yīng)的程度,而且酸和堿容易對(duì)氨基酸造成破壞,影響肽的功能?,F(xiàn)在一般用酶水解蛋白質(zhì),這種工藝因其價(jià)廉、可行性高及安全性好等特點(diǎn)而備受關(guān)注。
2 蜂花粉中的生物活性肽
花粉具有花植物雄蕊中的雄性生殖細(xì)胞,攜帶著植物的遺傳信息。蜂花粉則是蜜蜂從蜜源植物的花藥中采集的花粉粒,并混入花蜜和唾液,加工成不規(guī)則的扁圓形顆粒,由蜜蜂后肢上的花粉筐攜帶回蜂巢中。
蜂花粉是自然界中存在的營(yíng)養(yǎng)最豐富的一種食品,其營(yíng)養(yǎng)成分搭配合理,有利于人體吸收,另外它還含有許多功能因子,能夠加強(qiáng)人體的免疫系統(tǒng)和生理功能,已經(jīng)日益受到人們的青睞。蜂花粉的營(yíng)養(yǎng)和功能成分包括22種氨基酸、14種維生素和30多種微量元素以及多種活性蛋白酶、核酸、激素、黃酮類化合物及其他的活性物質(zhì)。其中蛋白質(zhì)7%~35%,氨基酸占總量的20%以上,游離氨基酸1%~2%,碳水化合物40%~50%,脂肪5%~10%。
蜂花粉中的蛋白含量相當(dāng)豐富,它不僅含有大分子的蛋白還含有易于人體吸收的小分子生物活性肽。為了揭示花粉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的有益成分,合理地開發(fā)和利用花粉資源,近幾十年來科學(xué)家對(duì)花粉中的有益成分進(jìn)行了廣泛的研究。 1991年Niopet等報(bào)道,從玉米花粉中分離出多聚半乳糖醛酸酶為含有410個(gè)氨基酸殘基的多肽,與從其他途徑獲得的該類酶具有很好的相似性,該酶在花粉形成的后期可以被大量表達(dá)出來。
1995年Brander等從成熟的煙草花粉中分離得到一種多肽NeIF—4A8,該膚為與翻譯啟動(dòng)因子eIF—4A相關(guān)的花粉專一性DEAD—box蛋白c eIF—4A為一種RNA螺旋酶,屬于DEAD—box蛋白中的超基因家族。研究表明,在雄性配子體發(fā)育過程中,NeIF—4A8是一種與控制翻譯過程有關(guān)的多膚類物質(zhì)。
我國(guó),在20世紀(jì)90年代初開始了花粉多肽的研究工作。萬(wàn)開科、宋艷玲、季愛雪等我國(guó)豐產(chǎn)的油菜花粉中分離出了油菜花粉十二肽RPPI,并進(jìn)一步研究了此肽的結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系,設(shè)計(jì)并用Merrifield固相法合成了它的七個(gè)肽片段和五個(gè)類似物,并通過FT—IR和CD譜的測(cè)定和分析,初步討論了它們?cè)诠腆w狀態(tài)和不同溶劑中的結(jié)構(gòu)問題。同時(shí),用腫瘤壞死因子TNF實(shí)驗(yàn),T-淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和E—玫瑰花結(jié)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了它們的生理活性,結(jié)果表明該十二膚和它的某些片段具有增強(qiáng)TNF抗腫瘤細(xì)胞和在體外有促進(jìn)豬細(xì)胞成熟作用。許家喜、金聲2101從比較特殊的罌粟花粉中分離得到4種多肽PSPPl、PSPP2、PSPP3和PSP4,測(cè)定了它們的序列。PSPPl序列為H2N-Gly-Gln-lle-Pro-Asn-Gln-Ser-Pro-Thr-Met-Ala-Leu-Glv-Ser-Asn-Val-Thr-Ala-Gly-Gln-Lys-OH,PSPP2序列為H2N—Asn-Gln-Gln-Pro-Leu-Gln-Thr-Ser-Gly-VaI-lle-Asn-Met-Lys-Ala-Ala-GIy-OH,PSPP3序列為H2N-Asn-Gln-Asn-Gly-Ser-Asn-Pro-Lys-Thr-Val-Lys-Gln-Ala-OH,PSPP4序列為H2N-Gln-Ala-Pro-Gln-Leu-lle-Asn-Gln-Gly-Thr-Val-Gly-Asn-Ser-Lys-Asn-OH,并用固相法合成了其中的十三肽和十七肽,經(jīng)HPLC與電泳法對(duì)比,確定了分離膚的一級(jí)結(jié)構(gòu)。用FT-IR、CD譜初步討論了它們?cè)诠虘B(tài)和溶液中的二級(jí)結(jié)構(gòu)。通過T—淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn),從生理活性測(cè)定方法表明它們具有一定的促免疫活性。
王霞、劉俊達(dá)等用Merrifleld因相法合成了養(yǎng)麥花粉肽BPP—1及其類似物BPP—1—3,BPP—1—4和BPP—2。通過FT—IR和CD譜初步討論了BPP—1的二級(jí)結(jié)構(gòu),結(jié)果表明其水溶液構(gòu)象屬于無規(guī)卷曲和p—折疊,但在三氟乙醇中,CD譜在206 nm和222 nm附近呈雙負(fù)峰形,分子形成了α—螺旋構(gòu)象。研究了BPP—1,BPP—1—3和BPP—2對(duì)動(dòng)物和人淋巴細(xì)胞的增殖應(yīng)答功能和抑制釋放sIL—2R的作用,結(jié)果顯示它們具有較強(qiáng)的促免疫活性。周鍵從油菜花粉中提取純化了蛋白免疫因子,并對(duì)其理化性質(zhì)和功能進(jìn)行了研究,研究表明,所提取的蛋白免疫因子具有提高溶血素的水平和T淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化功能。
3 前景
由于花粉中化學(xué)成分復(fù)雜,含肚量又很少,因此從花粉中分離小肽存在很多困難,有關(guān)花粉中提取分離、測(cè)定并合成小肽的研究報(bào)道甚少。
前人已經(jīng)對(duì)蜂花粉中的游離氨基酸和蛋白質(zhì)降解的氨基酸的種類進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn),花粉中含有的20多種氨基酸并隨花粉種類的不同而呈現(xiàn)差異性。由于有相當(dāng)多的人對(duì)花粉過敏,以前的研究主要集中在花粉的過敏原上。對(duì)于蜂花粉而言,它屬于蟲媒花植物的花粉,并有蜜蜂向其混入花蜜和唾液,對(duì)于蜂花粉過敏的人群相對(duì)來說是比較少的。現(xiàn)在人們的研究主要集中在水提取和醇提物上,并針對(duì)不同溶劑提取物中的營(yíng)養(yǎng)和功能成分進(jìn)行研究,取得了一定的成果。但是蜂花粉的研究還主要存在如下幾個(gè)問題:一是酶解花粉主要用于花粉破壁,并非針對(duì)花粉蛋白進(jìn)行水解;二是對(duì)制備花粉活性肽的工藝研究很少;三是對(duì)水解后的花粉活性肽的性質(zhì)研究較少,而針對(duì)有生理活性的肽的研究更少。因此,對(duì)于蜂花粉蛋白和活性肽的研究前景廣闊,希望在以后的研究成果中能有更多的蜂花粉蛋白和活性肽方面的內(nèi)容,并針對(duì)花粉蛋白和活性肽的功能生產(chǎn)出利于人體健康和保健的功能性食品。
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