生物活性成分蛋白质

主 要 内 容1、 蛋 白 质 类2、 肽 类3、 氨 基 酸 类淮阴工学院生化学院食品工程系功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学第 二 节 蛋 白 质 、 肽 及 氨 基 酸 类 活 性 成 分 一 、 大 豆 球 蛋 白 大 豆 球 蛋 白 是 存 在 于 大 豆 籽 粒 中 的 储 藏 性 蛋白 的 总 称 ， 约 占 大 豆 总 量 的 30 。 其 主 要 成 分是 11S球 蛋 白 （ 可 溶 性 蛋 白 ） 和 7S球 蛋 白 （ -与-浓 缩 球 蛋 白 ） ， 其 中 ， 可 溶 性 蛋 白 与 -浓 缩 球蛋 白 两 者 约 占 球 蛋 白 总 量 的 70 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 淮阴工学院生化学院食品工程系 1、 蛋 白 质 的 营 养 价 值 氨 基 酸 模 式 能 满 足 其 对 必 需 氨 基 酸 的 需 要 。2、 作 为 减 肥 者 膳 食 中 蛋 白 质 的 补 充 ， 维 持 减肥 者 的 健 康 。3、 防 治 癌 症 ， 所 含 的 异 黄 酮 中 有 抑 制 肿 瘤 细胞 生 长 和 抑 癌 作 用 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学大 豆 球 蛋 白 的 保 健 功 能 4、 降 低 胆 固 醇 对 血 浆 胆 固 醇 含 量 高 的 人 ， 有 降 低 胆 固醇 的 作 用 。 当 摄 取 高 胆 固 醇 食 物 时 ， 可 以 防 止 血 液中 胆 固 醇 的 升 高 。 对 于 血 液 中 胆 固 醇 含 量 正 常 的 人 来 说 ，大 豆 球 蛋 白 可 降 低 血 液 中 LDL/HDL胆 固 醇 的比 值 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学大 豆 球 蛋 白 的 保 健 功 能 二 、 金 属 硫 蛋 白 （ Metallothionein， MT） 金 属 硫 蛋 白 ， 是 一 种 含 有 大 量 Cd和 Zn、 富含 半 胱 氨 酸 的 低 相 对 分 子 质 量 的 蛋 白 质 。 相 对分 子 质 量 6000 10 000， 每 摩 尔 金 属 硫 蛋 白 含 有60 61个 氨 基 酸 ， 其 中 含 -SH的 氨 基 酸 有 18个 ，占 总 数 的 30 。 每 3个 -SH键 可 结 合 1个 2价 金 属离 子 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 金 属 硫 蛋 白 的 生 理 功 效 参 与 微 量 元 素 的 贮 存 、 运 输 和 代 谢 ； 清 除 自 由 基 ， 拮 抗 电 离 辐 射 ； 重 金 属 的 解 毒 作 用 ； 参 与 激 素 和 发 育 过 程 的 调 节 ， 增 强 机 体对 各 种 应 激 的 反 应 ； 参 与 细 胞 DNA的 复 制 和 转 录 、 蛋 白 质 的合 成 与 分 解 以 及 能 量 代 谢 的 调 节 过 程 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 三 、 免 疫 球 蛋 白 免 疫 球 蛋 白 （ Immunoglobulin， 简 称 Ig） 是 一 类 具有 抗 体 活 性 ， 能 与 相 应 抗 原 发 生 特 异 性 结 合 的 球 蛋 白 。呈 Y型 结 构 ， 2条 重 链 与 2条 轻 链 二 硫 键 连 接 组 成 的 对称 结 构 ， 单 体 分 子 量 在 150000170000， 有 IgG、 IgA、IgD、 IgE、 IgM五 种 。 免 疫 球 蛋 白 不 仅 存 在 于 血 液 中 ， 还 存 在 于 体 液 、 粘膜 分 泌 液 以 及 B淋 巴 细 胞 膜 中 。 它 是 构 成 体 液 免 疫 作用 的 主 要 物 质 ， 与 补 体 结 合 后 可 杀 死 细 菌 和 病 毒 ， 因此 ， 可 增 强 机 体 的 防 御 能 力 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 在 牛 初 乳 和 常 乳 中 ， Ig总 含 量 分 别 为 50和0.6mg/mL 其 中 约 80 86 为 IgG。 人 乳 免 疫球 蛋 白 主 要 以 IgA为 主 ， 含 量 为 4.14.75ug/g。 从 鸡 蛋 黄 中 提 取 的 免 疫 球 蛋 白 为 IgY， 是 鸡 血清 IgG在 孵 卵 过 程 中 转 移 至 鸡 蛋 黄 中 形 成 的 ，其 生 理 活 性 与 鸡 血 清 IgG极 为 相 似 ， 相 对 分 子质 量 164000。 其 活 性 易 受 到 温 度 、 pH的 影 响 ，当 温 度 在 60 以 上 、 pH7时 胶 凝 ，pH7时 不 沉 淀 ， pH=4.0时 90 100 、5min的 加 热 ， 对 Lf的 铁 结 合 能 力 、 抗 菌 性 没有 影 响 ； 在 pH2.0 3.0， 100 120 ， 加 热5min后 ， Lf明 显 地 降 解 ， 但 其 抑 菌 活 性 反 而增 强 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学Lf的 基 本 性 质 对 多 种 乳 清 蛋 白 的 热 变 性 温 度 的 研 究 表 明 ， 饱和 Lf有 两 个 变 性 峰 (69.0 和 83.5 )， 不 饱 和 Lf有一 个 变 性 峰 （ 64.7 ） 。 第 一 个 峰 是 一 铁 离 子 Lf， 第 二 个 峰 是 二 铁 离 子Lf； 一 铁 Lf和 二 铁 Lf的 变 性 焓 分 别 是 2100kJ/mol和 2900kJ/mol。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 3、 Lf的 生 物 活 性 及 其 影 响 因 素n乳 铁 蛋 白 生 物 活 性 乳 铁 蛋 白 具 有 结 合 并 转 运 铁 的 能 力 ， 到 达人 体 肠 道 的 特 殊 接 受 细 胞 中 后 再 释 放 出 铁 ， 这样 就 能 增 强 铁 的 吸 收 利 用 率 ， 降 低 有 效 铁 的 使用 量 ， 减 少 铁 的 负 面 影 响 。 乳 铁 蛋 白 对 铁 的 结合 ， 避 免 了 人 体 内 OH有 害 物 质 的 生 成 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 刺 激 肠 道 中 铁 的 吸 收 。 抑 菌 作 用 ， 抗 病 毒 效 应 。 调 节 吞 噬 细 胞 功 能 。 调 节 发 炎 反 应 ， 抑 制 感 染 部 位 炎 症 。 抑 制 由 于 Fe3 引 起 的 脂 氧 化 ， Fe2 或 Fe3 的 生物 还 原 剂 （ 如 抗 坏 血 酸 盐 ） 是 脂 氧 化 的 诱 导 剂 。乳 铁 蛋 白 生 物 活 性 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 n影 响 因 素铁 饱 和 程 度 的 影 响 盐 类 作 用 ： 碳 酸 盐 的 存 在 可 明 显 增 强 乳 铁 蛋 白 的抑 菌 能 力 ， 柠 檬 酸 盐 的 增 加 明 显 减 弱 了 缺 铁 乳 铁蛋 白 对 抑 菌 能 力 。 pH的 影 响 ： pH7.4时 效 果 明 显 高 于 pH6.8， pH6基 本 无 抑 菌 作 用抗 体 或 其 它 免 疫 物 质 间 的 协 同 作 用 ： 研 究 表 明 乳铁 蛋 白 和 IgA抑 菌 有 协 同 作 用 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 五 、 酶 蛋 白1、 超 氧 化 物 歧 化 酶 （ SOD）超 氧 化 物 歧 化 酶 （ EC 1.15.1.1） 是 生 物 体 内 防 御氧 化 损 伤 的 一 种 重 要 的 酶 ， 能 催 化 底 物 超 氧 自 由基 发 生 歧 化 反 应 ， 维 持 细 胞 内 超 氧 自 由 基 处 于 无害 的 低 水 平 状 态 。SOD是 金 属 酶 ， 根 据 其 金 属 辅 基 成 分 的 不 同 ， 可将 SOD分 为 三 类 ： 铜 锌 超 氧 化 物 歧 化 酶 （ Cu/Zn-SOD） 、 锰 超 氧 化 物 歧 化 酶 （ Mn-SOD） 和 铁 超氧 化 物 歧 化 酶 （ Fe-SOD） 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学SOD都 属 于 酸 性 蛋 白 ， 结 构 和 功 能 比 较 稳 定 ，能 耐 受 各 种 物 理 或 化 学 因 素 的 作 用 ， 对 热 、 pH和 蛋 白 水 解 酶 的 稳 定 性 比 较 高 。 通 常 ， 在 pH 5.3 9.5范 围 内 ， SOD催 化 反 应 速 度 不 受 影 响 。 SOD的 生 理 功 效 ： 清 除 机 体 代 谢 过 程 中 产 生 过 量 的 超 氧 阴离 子 自 由 基 ， 延 缓 由 于 自 由 基 侵 害 而 出 现 的衰 老 现 象 ， 如 延 缓 皮 肤 衰 老 和 脂 褐 素 沉 淀 的出 现 。 提 高 人 体 对 由 于 自 由 基 侵 害 而 诱 发 疾 病的 抵 抗 力 ， 包 括 肿 瘤 、 炎 症 、 肺 气 肿 、 白 内障 和 自 身 免 疫 疾 病 等 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 提 高 人 体 对 自 由 基 外 界 诱 发 因 子 的 抵 抗 力 ，如 烟 雾 、 辐 射 、 有 毒 化 学 品 和 有 毒 医 药 品 等 ，增 强 机 体 对 外 界 环 境 的 适 应 力 。 减 轻 肿 瘤 患 者 在 进 行 化 疗 、 放 疗 时 的 疼 痛 及严 重 的 副 作 用 ， 如 骨 髓 损 伤 或 白 细 胞 减 少 等 。 消 除 机 体 疲 劳 ， 增 强 对 超 负 荷 大 运 动 量 的 适应 力 。 2、 谷 胱 甘 肽 过 氧 化 物 酶 （ GSH-Px）GSH-Px（ EC 1.11.1.9） 是 生 物 体 内 第 一 种 含硒 酶 ， 硒 是 GSH-Px的 必 需 组 成 成 分 。GSH-Px可 以 清 除 组 织 中 有 机 氢 过 氧 化 物 等 ，对 由 活 性 氧 和 OH诱 发 的 脂 氢 过 氧 化 物 有 很强 的 清 除 能 力 ， 延 缓 细 胞 衰 老 。 也 可 清 除DNA氢 过 氧 化 物 ， 降 低 细 胞 突 变 的 发 生 率 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 生 物 活 性 肽 （ 简 称 活 性 肽 ） 指 的 是 一 类 分 子 量 小 于 6000D， 具 有 多种 生 物 学 功 能 的 多 肽 。 食 用 安 全 性 极 高 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 生 物 活 性 肽 的 的 生 理 功 能 调 节 体 内 的 水 分 、 电 解 质 平 衡 ； 为 免 疫 系 统 制 造 对 抗 细 菌 和 感 染 的 抗 体 ， 提 高免 疫 功 能 ； 促 进 伤 口 愈 合 ； 在 体 内 制 造 酵 素 ， 有 助 于 将 食 物 转 化 为 能 量 ； 修 复 细 胞 ， 改 善 细 胞 代 谢 ， 防 止 细 胞 变 性 ， 能起 到 防 癌 的 作 用 ； 促 进 蛋 白 质 、 酶 、 酵 素 的 合 成 与 调 控 ； 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 沟 通 细 胞 间 、 器 官 间 信 息 的 重 要 化 学 信 使 ； 预 防 心 脑 血 管 疾 病 ； 调 节 内 分 泌 与 神 经 系 统 ； 改 善 消 化 系 统 、 治 疗 慢 性 胃 肠 道 疾 病 ； 改 善 糖 尿 病 、 风 湿 、 类 风 湿 等 疾 病 ； 抗 病 毒 感 染 、 抗 衰 老 ， 消 除 体 内 多 余 的 自 由 基 ； 促 进 造 血 功 能 ， 治 疗 贫 血 ， 防 止 血 小 板 聚 集 ， 能提 高 血 红 细 胞 的 载 氧 能 力 。 主 要 种 类1、 谷 胱 甘 肽 谷 胱 甘 肽 （ GSH） 是 由 谷 氨 酸 、 半 胱 氨 酸和 甘 氨 酸 通 过 肽 键 缩 合 而 成 的 三 肽 化 合 物 ，广 泛 存 在 于 动 物 肝 脏 、 血 液 、 酵 母 和 小 麦 胚芽 中 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 谷 胱 甘 肽 重 要 的 作 用n 作 为 解 毒 剂 ；n 自 由 基 清 除 剂 ；n 对 白 细 胞 减 少 症 起 到 保 护 作 用 ；n 纠 正 乙 酰 胆 碱 不 平 衡 ， 抗 过 敏 ；n 缓 解 缺 氧 血 症 、 恶 心 以 及 肝 脏 疾 病 ；n 可 防 止 皮 肤 老 化 及 色 素 沉 着 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 2、 降 压 肽 降 压 肽 的 来 源 ： 乳 酪 蛋 白 的 肽 类 ； 鱼 贝 类 ；植 物 类 （ 大 豆 多 肽 、 玉 米 多 肽 ） ； 食 用 安全 性 高 ， 对 正 常 人 无 降 血 压 作 用 。 功 能 ： 抵 制 血 管 紧 张 素 转 换 酶 活 性 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 3、 酪 蛋 白 磷 酸 肽 （ casein phosphopeptides CPP） 酪 蛋 白 磷 酸 肽 的 分 子 内 具 有 丝 氨 酸 磷 酸 化 结构 ， 对 钙 的 吸 收 作 用 显 著 。 它 是 应 用 生 物 技术 从 牛 奶 蛋 白 中 分 离 的 天 然 生 理 活 性 肽 ， -酪 蛋 白 磷 酸 肽 和 -酪 蛋 白 磷 酸 肽 ， 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 酪 蛋 白 磷 酸 肽 的 主 要 生 理 功 能（ 1） 促 进 成 长 期 儿 童 骨 骼 和 牙 齿 的 发 育 ；（ 2） 预 防 和 改 善 骨 质 疏 松 症 ；（ 3） 促 进 骨 折 患 者 的 康 复 ；（ 4） 预 防 和 改 善 缺 铁 性 贫 血 ；（ 5） 抗 龋 齿 。 4、 高 F值 低 聚 肽 Fischer值 ， 是 支 链 氨 基 酸 （ Branched chain amino acids,BC） 和 芳 香 族 氨 基 酸 ( Aromatic amino acids,AC)的 摩 尔 比 值 ， 蛋 白 质 酶 解 形 成的 低 分 子 活 性 肽 。功 能 ： 防 治 肝 性 脑 病 ； 改 善 蛋 白 质 营 养 状 况 ； 抗 疲劳 ： 在 应 激 情 况 下 直 接 向 肌 肉 提 供 能 源 ， 可 作为 高 强 度 工 作 者 和 运 动 员 的 食 品 营 养 剂 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 5、 抗 菌 肽 抗 菌 活 性 肽 ， 它 通 常 与 抗 生 素 肽 和 抗病 毒 肽 联 系 在 一 起 ， 包 括 环 形 肽 、 糖 肽和 脂 肽 ， 如 短 杆 菌 肽 、 杆 菌 肽 、 多 粘 菌素 、 乳 酸 杀 菌 素 、 枯 草 菌 素 和 乳 酸 链 球菌 肽 等 。 抗 菌 肽 热 稳 定 性 较 好 ， 具 有 很强 的 抑 菌 效 果 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 6、 神 经 活 性 肽 多 种 食 物 蛋 白 经 过 酶 解 后 ， 会 产 生 神 经 活 性肽 ， 如 来 源 于 小 麦 谷 蛋 白 的 类 鸦 片 活 性 肽 ，它 是 体 外 胃 蛋 白 酶 及 嗜 热 菌 蛋 白 酶 解 产 物 。 神 经 活 性 肽 包 括 类 鸦 片 活 性 肽 、 内 啡 肽 、 脑啡 肽 和 其 它 调 控 肽 。 神 经 活 性 肽 对 人 具 有 重要 的 作 用 ， 它 能 调 节 人 体 情 绪 、 呼 吸 、 脉 搏 、体 温 等 ， 与 普 通 镇 痛 剂 不 同 的 是 ， 它 无 任 何副 作 用 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 7、 免 疫 活 性 肽 免 疫 活 性 肽 能 刺 激 巨 噬 细 胞 的 吞 噬 能 力 ，抑 制 肿 瘤 细 胞 的 生 长 ， 将 这 种 肽 称 为 免 疫活 性 肽 。 它 分 为 内 源 免 疫 活 性 肽 和 外 源 免疫 活 性 肽 两 种 。 内 源 免 疫 活 性 肽 包 括 干 扰素 、 白 细 胞 介 素 和 -内 啡 肽 ， 它 们 是 激 活和 调 节 机 体 免 疫 应 答 的 中 心 。 外 源 免 疫 活性 肽 主 要 来 自 于 人 乳 和 牛 乳 中 的 酪 蛋 白 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 8、 其 它 肽 类酸 味 肽 ： 酸 味 肽 通 常 由 酸 性 氨 基 酸 ： 谷 氨 酸 钠 盐 和天 冬 氨 酸 钠 盐 的 二 肽 或 三 肽 组 成 。甜 味 肽 ： 甜 味 肽 典 型 的 代 表 是 二 肽 甜 味 素 和 阿 力 甜素 ， 它 们 具 有 味 质 佳 、 安 全 性 高 、 热 量 低 等 特 点 。苦 味 肽 ： 苦 味 是 有 些 食 品 如 啤 酒 、 咖 啡 、 奶 酪 等 的重 要 口 感 组 分 。咸 味 肽 ： 某 些 碱 性 二 肽 ， 如 鸟 氨 酰 牛 磺 酸 -氢 氯 化 物 、鸟 氨 酰 基 -丙 氨 酸 -氢 氯 化 物 表 现 出 强 烈 的 咸 味 ， 有时 伴 随 着 Umami风 味 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 牛 黄 的 成 分 ， 1950年 结 构 确 定 ， 1960年 Curtis实 验 证 明 其 对 脊 髓 神 经 元 有 抑 制 作 用 ； 1969年 ，Tasper发 现 猫 觉 醒 时 大 脑 皮 层 释 放 牛 磺 酸 ； 1975年 Hayer发 现 幼 猫 缺 乏 牛 磺 酸 导 致 视 网 膜 退 化 而失 明 。 结 构 ： 2-氨 基 乙 磺 酸 功 能 ： 普 遍 存 在 乳 汁 、 脑 、 心 脏 、 肌 肉 中 ， 半 胱氨 酸 代 谢 而 来 ， 缺 乏 影 响 生 长 、 视 力 、 心 脏 、 脑功 能 。 氨 基 酸 类 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 成 人 不 足 ： 血 氨 高 至 昏 迷 ； 儿 童 不 足 ： 影 响 生长 发 育（ 1） 精 氨 酸 能 促 进 肌 肉 的 增 加 和 减 少 脂 肪 ， 因 此 在 减 肥 中 起 重 要 作 用 。（ 2） 能 刺 激 胰 脏 产 生 胰 岛 素 。（ 3） 能 防 止 胸 腺 的 退 化 。（ 4） 对 伤 口 的 愈 合 有 显 著 作 用 。（ 5） 是 一 氧 化 氮 （ 活 化 巨 噬 细 胞 ） 的 前 体 。 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学 淮阴工学院生化学院食品工程系 功 能 食 品 学 -生 物 活 性 成 分 化 学 与 营 养 学