活性肽的分离提取课件.ppt

1、第二专题第二专题 活性肽活性肽/蛋白的分离提取及应用蛋白的分离提取及应用一、一、概述概述定义：定义：活性肽活性肽是一类具有特殊生理活性的肽类。是一类具有特殊生理活性的肽类。活性蛋白质活性蛋白质是一类具有特殊生理活性的蛋白质是一类具有特殊生理活性的蛋白质 分布：分布：动物、植物及微生物组织；动物乳汁；植物种子动物、植物及微生物组织；动物乳汁；植物种子等。等。一般性质：一般性质：两性解离；等电点；胶体性；变性；沉淀；显色两性解离；等电点；胶体性；变性；沉淀；显色。二、二、活性肽及活性蛋白质活性肽及活性蛋白质的类型的类型常常见见类类型型活性肽活性肽活性蛋白质活性蛋白质1.1.谷胱甘肽谷胱甘肽2.2.

2、降压肽降压肽3.3.抗菌肽抗菌肽4.4.高高F F值肽值肽5.大豆肽大豆肽6.6.乳活性肽乳活性肽1.乳铁蛋白乳铁蛋白2.大豆蛋白大豆蛋白3.花生蛋白花生蛋白4.谷物蛋白谷物蛋白三、三、活性肽及活性蛋白质活性肽及活性蛋白质的一般特性的一般特性1.谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSH）（又称长寿因子、抗衰老因子）（又称长寿因子、抗衰老因子）结构：结构：-L-谷氨酰谷氨酰-L半胱氨酰半胱氨酰-L甘氨酸甘氨酸（3肽）肽）生理作用：生理作用：1 1）自由基清除剂）自由基清除剂 GSHGSH含有巯基（含有巯基（-SH-SH），可以和有），可以和有 机过氧化物作用，消除自由基；机过氧化物作用，消除自由基；2 2）解

3、毒剂）解毒剂 可用于氟化物、可用于氟化物、COCO、重金属及有、重金属及有 机溶剂的解毒；机溶剂的解毒；3 3）保护作用）保护作用 对放射性药物引起的白细胞减少对放射性药物引起的白细胞减少 症状起到保护作用。症状起到保护作用。4 4）防止皮肤老化及色素沉着）防止皮肤老化及色素沉着 2.2.降压肽降压肽 降压肽是通过抑制血管紧张素转换酶（降压肽是通过抑制血管紧张素转换酶（ACE）的活性，来体现降压功效。的活性，来体现降压功效。血管紧张素血管紧张素I I血管紧张素血管紧张素IIIIACEACE促使末梢血管收缩促使末梢血管收缩血压升高血压升高降压肽降压肽降压肽的来源：降压肽的来源：1）乳酸蛋白（）乳

4、酸蛋白（12肽）肽）2）鱼贝类（）鱼贝类（6肽）肽）3）植物）植物 大豆降压肽大豆降压肽 玉米降压肽玉米降压肽 无花果降压肽无花果降压肽优点：这些肽通常是在温和条件下由蛋白酶水解制得，优点：这些肽通常是在温和条件下由蛋白酶水解制得，食用安全性高，对血压正常的人物降压作用。食用安全性高，对血压正常的人物降压作用。3.抗菌肽抗菌肽 由由30多个氨基酸残基组成的碱性寡肽（多个氨基酸残基组成的碱性寡肽（PI7），水溶性），水溶性好，具有热稳定性，表现出较强的阳离子特性。好，具有热稳定性，表现出较强的阳离子特性。主要功能：主要功能：杀菌作用杀菌作用 某些抗菌肽具有广谱抗菌高效杀菌活性，某些抗菌肽具有广谱

5、抗菌高效杀菌活性，部分对真菌、病毒及癌细胞）。部分对真菌、病毒及癌细胞）。造成胞内容物溢出造成胞内容物溢出 细菌细胞膜细菌细胞膜 破坏膜完整结构破坏膜完整结构 在膜上形成离子通道在膜上形成离子通道 细胞死亡细胞死亡 抗菌肽抗菌肽4.4.高高F F值肽值肽F（Fischer）值）值是支链氨基酸是支链氨基酸(BC)与芳香族氨基与芳香族氨基 酸（酸（AC）的摩尔比值。）的摩尔比值。高高F值肽主要生理功效：值肽主要生理功效：1）防治肝性脑病）防治肝性脑病 2）改善蛋白质营养状况）改善蛋白质营养状况 在肠道易消化吸在肠道易消化吸收，常用于烧伤、外科手术等患者的蛋白质营养收，常用于烧伤、外科手术等患者的蛋

6、白质营养补充；补充；3）抗疲劳）抗疲劳 在应急情况下，在应急情况下，BC可直接向肌肉提供能可直接向肌肉提供能源。可作为高强度工作者和运动员能量补充，消除源。可作为高强度工作者和运动员能量补充，消除疲劳、增强体力。疲劳、增强体力。5.5.大豆肽大豆肽 是大豆蛋白的酶水解产品，由是大豆蛋白的酶水解产品，由3-6个氨基酸组成，有较好个氨基酸组成，有较好的流的特性，不易形成沉淀，可用于酸性饮料的制作。的流的特性，不易形成沉淀，可用于酸性饮料的制作。大豆蛋白大豆蛋白 大豆肽（大豆肽（3-6个氨基酸）个氨基酸）蛋白酶蛋白酶主要生理功能：主要生理功能：1）易于消化吸收；）易于消化吸收；2）促进脂代谢；）促进

7、脂代谢；3）增强肌肉的运动力、加速肌红细胞的恢复；）增强肌肉的运动力、加速肌红细胞的恢复；4）较低的过敏性。）较低的过敏性。6.6.乳活性肽乳活性肽 由乳蛋白经胰蛋白酶作用下水解由由乳蛋白经胰蛋白酶作用下水解由5-15个氨基酸个氨基酸残基组成的肽。残基组成的肽。乳蛋白乳蛋白胰蛋白酶胰蛋白酶乳活性肽乳活性肽（5-15个氨基酸残基）个氨基酸残基）主要作用：主要作用：1）促进人体钙磷吸收；）促进人体钙磷吸收；2）降低血压；）降低血压；3）抗血栓；）抗血栓；4）镇静安神。）镇静安神。1.1.乳铁蛋白乳铁蛋白 活性蛋白质活性蛋白质 牛乳或母乳中的一种红色含铁的糖蛋白。牛乳或母乳中的一种红色含铁的糖蛋白。

8、Mr 77000-1500，牛乳铁蛋白牛乳铁蛋白pI=8.0,母乳母乳pI=6.0。生理功效：生理功效：1）刺激肠道中铁的吸收；）刺激肠道中铁的吸收；2）抑菌、抗病毒；）抑菌、抗病毒；3）调节吞噬细胞功能；）调节吞噬细胞功能；4）调节发炎反应。）调节发炎反应。2.2.大豆蛋白大豆蛋白是一类存在大豆的蛋白质。是一类存在大豆的蛋白质。主要生理功效：主要生理功效：1 1）营养价值丰富）营养价值丰富 必需氨基酸比例与人体必需氨基必需氨基酸比例与人体必需氨基 酸比例接近；酸比例接近；2 2）降低血清胆固醇；）降低血清胆固醇；3 3）抑制动脉血管硬化；）抑制动脉血管硬化；4 4）增强免疫效果；）增强免疫效

9、果；5 5）抗癌；）抗癌；6 6）防止骨质疏松。）防止骨质疏松。3.金属硫蛋白（金属硫蛋白（MT）是一种含有大量镉、锌、富含半胱氨酸的低分子量蛋白是一种含有大量镉、锌、富含半胱氨酸的低分子量蛋白质，质，Mr6 000-10 000，每摩尔，每摩尔MT有有60-61个氨基酸残基，个氨基酸残基，其中有其中有18个半胱氨酸，每个半胱氨酸，每3个半胱的巯基结合一个个半胱的巯基结合一个2价的金价的金属离子。属离子。主要生理功效：主要生理功效：1）参与微量元素的储存、运输和代谢；）参与微量元素的储存、运输和代谢；2）清除自由基，拮抗电离辐射；）清除自由基，拮抗电离辐射；3）金属离子的解毒作用；）金属离子的

10、解毒作用；4）参与细胞）参与细胞DNA的复制和的复制和RNA的转录作用，参与蛋的转录作用，参与蛋白质的合成与分解及能量代谢的调节。白质的合成与分解及能量代谢的调节。三、一般的活性肽及蛋白质的提取方法三、一般的活性肽及蛋白质的提取方法蛋白质具有蛋白质具有的一般特性的一般特性两性解离两性解离等电点（等电点（pI）胶体性胶体性变性变性沉淀沉淀显色显色电泳、离子交换层析电泳、离子交换层析 沉淀蛋白质沉淀蛋白质透析透析加热、酸、碱，破坏蛋加热、酸、碱，破坏蛋白质的高级结构白质的高级结构盐析盐析双缩脲反应双缩脲反应 540nm酚试剂法酚试剂法 650nm考马斯亮蓝法考马斯亮蓝法 595nm四、活性肽四、活

11、性肽/活性蛋白质的制备流程活性蛋白质的制备流程1.谷胱甘肽的生产方法谷胱甘肽的生产方法 4种种溶剂萃取法溶剂萃取法发酵法发酵法 (主要介绍主要介绍)酶法酶法 化学合成法化学合成法啤酒酵母连续发酵生产谷胱甘肽的工艺流程啤酒酵母连续发酵生产谷胱甘肽的工艺流程发酵基质发酵基质啤酒酵母菌啤酒酵母菌固定化固定化富含谷胱甘肽液富含谷胱甘肽液分离精制分离精制稳定化稳定化喷雾干燥喷雾干燥连续供给连续供给菌种的选择和改良菌种的选择和改良 诱变技术诱变技术 基因重组技术基因重组技术固定化载体的选择固定化载体的选择等电点沉淀法等电点沉淀法树脂吸附树脂吸附离子交换层析法离子交换层析法防止巯基氧化防止巯基氧化碳源、氮源

12、比例碳源、氮源比例矿物盐的种类矿物盐的种类培养条件培养条件2.高高F值肽的生产值肽的生产起始原料起始原料 蛋白酶蛋白酶 得率（得率（%）鱼蛋白鱼蛋白 链霉蛋白酶链霉蛋白酶 69.3 胃蛋白酶胃蛋白酶大豆蛋白大豆蛋白 同上同上 60.9乳清蛋白乳清蛋白 同上同上 81.0玉米醇溶蛋白玉米醇溶蛋白 嗜碱蛋白酶嗜碱蛋白酶 56.0 肌动蛋白酶肌动蛋白酶玉米黄粉玉米黄粉 碱性蛋白酶碱性蛋白酶 7.9 木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶 *肌动蛋白酶肌动蛋白酶 兼有氨肽酶和羧肽酶作用，也能水解芳香族氨基酸形成的肽键。兼有氨肽酶和羧肽酶作用，也能水解芳香族氨基酸形成的肽键。*碱性蛋白酶碱性蛋白酶 水解芳香族氨基酸形成的

13、肽键。水解芳香族氨基酸形成的肽键。去除芳香族氨基酸（去除芳香族氨基酸（AC）的方法）的方法 为了提高为了提高F值，必须从酶水解液中除去值，必须从酶水解液中除去A C，常有的方法：，常有的方法：1.离子交换法离子交换法 2.膜分离法膜分离法 3.凝胶过滤法凝胶过滤法 4.高效液相色谱法高效液相色谱法 5.电泳技术电泳技术 6.吸附色谱法吸附色谱法 选用选用Sephadex G-15凝胶色谱柱凝胶色谱柱高支链氨基酸低聚肽在高支链氨基酸低聚肽在220nm有最大吸收峰；有最大吸收峰；芳香族氨基酸在芳香族氨基酸在280nm有最大吸收峰。有最大吸收峰。浓缩高浓缩高F值肽的方法值肽的方法超滤法超滤法冷冻法冷

14、冻法蒸发浓缩法蒸发浓缩法高高F值肽的用途值肽的用途制成口服液制成口服液制成胶囊制成胶囊添加到食品或饮料中添加到食品或饮料中开发成各种功能性食品开发成各种功能性食品3.降压肽的生产技术降压肽的生产技术 降压肽的生产方式降压肽的生产方式原料来源原料来源 生产方法生产方法 多肽序列多肽序列蛇毒蛇毒 提取提取 Pyr-W-P-R-P-T-P-N-I-P-P酪蛋白酪蛋白 胰蛋白酶胰蛋白酶 F-F-V-A-P-F-P-E-V-F-G-K玉米醇溶蛋白玉米醇溶蛋白 嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶 V-H-L-P-P-P金枪鱼肉金枪鱼肉 嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶 I-V-G-R-P-R-H-Q-G发酵乳发酵乳 发酵发

15、酵 I-P-P*Pyr是焦谷氨酸是焦谷氨酸4.大豆蛋白的生产工艺大豆蛋白的生产工艺脱脂大豆粉脱脂大豆粉残渣（纤维等多聚糖）残渣（纤维等多聚糖）清夜（蛋白糖）清夜（蛋白糖）豆清液豆清液少量可溶性蛋白少量可溶性蛋白（糖、水分）（糖、水分）蛋白凝块蛋白凝块直接干燥直接干燥大豆蛋白大豆蛋白五、活性肽五、活性肽/活性蛋白的研究方向活性蛋白的研究方向我国活性肽研究进展我国活性肽研究进展我国生物活性肽研究开发起步晚，研究单位少，基础和我国生物活性肽研究开发起步晚，研究单位少，基础和应用研究都很薄弱，目前处于起步阶段。应用研究都很薄弱，目前处于起步阶段。我国在生物活性肽的研究开发上，从事活性肽的研究单我国在生

16、物活性肽的研究开发上，从事活性肽的研究单位也多从医药角度出发，研究力量及投入较少，限制了活性位也多从医药角度出发，研究力量及投入较少，限制了活性肽药食两用功能的发挥，市场上国产的活性肽药品和食品寥肽药食两用功能的发挥，市场上国产的活性肽药品和食品寥寥无几。但近几年研究逐步活跃起来，报道渐多，前景看好。寥无几。但近几年研究逐步活跃起来，报道渐多，前景看好。活性肽的研究方向活性肽的研究方向1.1.肽的定向酶解技术开发肽的定向酶解技术开发 包括高效、专一性高的酶的选育、包括高效、专一性高的酶的选育、复合酶系共同作用机理。复合酶系共同作用机理。2.2.脱苦微生物的分离、纯化机理、酶解工艺改进；脱苦微生

17、物的分离、纯化机理、酶解工艺改进；3.3.功能性肽的分离、分析技术开发；功能性肽的分离、分析技术开发；4.4.肽的功能性生物学评价肽的功能性生物学评价5.5.生物活性肽功能性食品的开发。生物活性肽功能性食品的开发。目前肽类物质目前肽类物质的的应用应用 1.功能性食品：功能性食品：具有一定功能的肽类食品，目前是国际具有一定功能的肽类食品，目前是国际上研究的热点。日本、美国、欧洲已捷足先登，推出具有各上研究的热点。日本、美国、欧洲已捷足先登，推出具有各种各样功能的食品和食品添加剂，形成了一个具有极大商业种各样功能的食品和食品添加剂，形成了一个具有极大商业前景的产业。前景的产业。2.肽类试剂：肽类试剂：纯度非常高，主要应用在科学试验和生化纯度非常高，主要应用在科学试验和生化检测上，价格十分昂贵。检测上，价格十分昂贵。3.肽类药物肽类药物：依据其功能，生物活性肽大致可分为生依据其功能，生物活性肽大致可分为生理活性肽、调味肽、抗氧化肽和营养肽等，但因一些肽具有理活性肽、调味肽、抗氧化肽和营养肽等，但因一些肽具有多种生理活性，因此这种分类只是相对的。多种生理活性，因此这种分类只是相对的。