蜂花粉中的活性肽
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蜂花粉中活性肽的研究現(xiàn)狀
朱曉麗 孫麗萍 閏繼紅 田文禮 董捷
中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所
蛋白質是人類必需的營養(yǎng)物質，具有一定的生理功能和特性，但是大部分蛋白質由于其分子量較大，人體難以吸收。生物活性肽是由兩個或兩個以上的氨基酸通過肽鍵連接而成，具有蛋白質的性質，另外還具有涉及神經(jīng)、激素和免疫調節(jié)、抗血栓、抗高血壓、抗膽固醇、抗細菌病毒、抗癌、抗氧化、清除自由基、改善氮素吸收關系和礦物質運輸、促生長、調節(jié)食品風味、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引起胃部疼痛和脹痛等身體不適。將花粉中的蛋白質降解為小分子的生物活性膚，具有潛在的研究價值。 1 生物活性肽 生物活性肽是由兩個或兩個以上氨基酸通過肽鍵連接而成的不同于蛋白質的一類物質，具有蛋白質的特性和特殊的生理功能?；钚噪目梢酝ㄟ^體內消化釋放，并在動物的腸道消化過程中，充當新陳代謝的潛在生理效應物。研究發(fā)現(xiàn)，肽與蛋白質相似，具有良好的溶解性、低粘度、抗凝膠形成性，低分子肽具有不會產(chǎn)生過敏反應的優(yōu)點。除此之外，還具有眾多的生理活性，如促進發(fā)酵、抗氧化、降血壓、降膽固醇、抗疲勞、促進乙醇代謝等活性。 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，相對來說制備活性肽的成本較高，這種方法一般只用于實驗室而不適用于大量的工業(yè)生產(chǎn)；二用化學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，反應過程難以控制，副反應及副產(chǎn)物多；三利用現(xiàn)有的生物制劑，將蛋白質消化，降解為小分子的生物活性膚。其中用酸和堿降解蛋白質的過程不容易掌握反應的程度，而且酸和堿容易對氨基酸造成破壞，影響肽的功能。現(xiàn)在一般用酶水解蛋白質，這種工藝因其價廉、可行性高及安全性好等特點而備受關注。 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制劑中采集的花粉粒，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養(yǎng)最豐富的一種食品，其營養(yǎng)含有搭配合理，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。蜂花粉的營養(yǎng)和功能含有包括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。其中蛋白質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。為了揭示花粉中營養(yǎng)物質的有益含有，合理地開發(fā)和利用花粉資源，近幾十年來科學家對花粉中的有益含有進行了廣泛的研究。 1991 年Niopet等報道，從玉米花粉中分離出多聚半乳糖醛酸酶為含有410個氨基酸殘基的多肽，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，該膚為與翻譯啟動因子eIF—4A相關的花粉專一性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，在雄性胚子體發(fā)育過程中，NeIF—4A8是一種與控制翻譯過程有關的多膚類物質。 我國，在20世紀90年代初開始了花粉多肽的研究工作。萬開科、宋艷玲、季愛雪等我國豐產(chǎn)的油菜花粉中分離出了油菜花粉十二肽RPPI，并進一步研究了此肽的結構與活性的關系，設計并用Merrifield固相法合成了它的七個肽片段和五個類似物，并通過FT—IR和CD譜的測定和分析，初步討論了它們在固體狀態(tài)和不同溶劑中的結構問題。同時，用腫瘤壞死因子TNF實驗，T－淋巴細胞轉化實驗和E—玫瑰花結實驗測定了它們的生理活性，結果表明該十二膚和它的某些片段具有增強TNF抗腫瘤細胞和在體外有促進豬細胞成熟作用。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與電泳法對比，確定了分離膚的一級結構。用 FT－IR、CD譜初步討論了它們在固態(tài)和溶液中的二級結構。通過T—淋巴細胞轉化實驗等實驗，從生理活性測定方法表明它們具有一定的促免疫活性。 王霞、劉俊達等用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的二級結構，結果表明其水溶液構象屬于無規(guī)卷曲和p—折疊，但在三氟乙醇中，CD譜在 206 nm和222 nm附近呈雙負峰形，分子形成了α—螺旋構象。研究了BPP—1，BPP—1—3和BPP—2對動物和人淋巴細胞的增殖應答功能和抑制釋放sIL—2R的作用，結果顯示它們具有較強的促免疫活性。周鍵從油菜花粉中提取純化了蛋白免疫因子，并對其理化性質和功能進行了研究，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淋巴細胞的轉化功能。 3 前景 由于花粉中化學含有復雜，含肽量又很少，因此從花粉中分離小肽存在很多困難，有關花粉中提取分離、測定并合成小肽的研究報道甚少。 前人已經(jīng)對蜂花粉中的游離氨基酸和蛋白質降解的氨基酸的種類進行了研究。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。由于有相當多的人對花粉過敏，以前的研究主要集中在花粉的過敏原上。對于蜂花粉而言，它屬于蟲媒花植物的花粉，并有蜜蜂向其混入花蜜和唾液，對于蜂花粉過敏的人群相對來說是比較少的?，F(xiàn)在人們的研究主要集中在水提取和醇提物上，并針對不同溶劑提取物中的營養(yǎng)和功能含有進行研究，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問題：一是酶解花粉主要用于花粉破壁，并非針對花粉蛋白進行水解；二是對制備花粉活性肽的工藝研究很少；三是對水解后的花粉活性肽的性質研究較少，而針對有生理活性的肽的研究更少。因此，對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容，并針對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。中國農(nóng)業(yè)科學院蜜蜂研究所
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