近日，新疆農業大學副教授馬生軍研究團隊從多年生草本植物多花黃精中提取出生物活性肽，並初步證實了其存在抗氧化潛力。相關研究論文線上發表於【微量化學】雜誌。
在中國傳統天然產物的生物活性成分中，生物活性肽是一類對人體健康有益的小分子胺基酸片段，由生物體內或體外酶解蛋白質產生。近年來，生物活性肽逐漸成為大健康產業發展不可或缺的原料，被廣泛套用於保健食品、功能食品等領域。
生物活性肽被包裹「加密」
肽是兩個或兩個以上以肽鍵相連的胺基酸化合物，是介於胺基酸和蛋白質的中間物質。它不僅是蛋白質的功能和結構片段，也是蛋白質的活性基因部份。肽通常被稱為胺基酸鏈，分子量段在50―5000。其中分子量段在50―2000之間的肽稱為小分子活性多肽，也被統稱為生物活性肽。
中國傳統天然產物的小分子生物活性成分，如糖苷類、黃酮類、生物堿類等已被廣泛研究，並套用於藥品和保健品行業。然而，在生物活性成分中，生物活性肽卻是一座尚未被充分挖掘的天然寶庫。
新疆農業大學碩士研究生張巖巖介紹，根據來源的不同，生物活性肽可分為外源性生物活性肽和內源性生物活性肽。外源性生物活性肽是指人體以外的生物活性肽，即存在於天然動植物和微生物體內的天然生物活性肽，以及動植物蛋白質經過降解後產生的生物活性肽。內源性生物活性肽是指透過人體內酶水解產生並存在於人體內的生物活性肽，如人體內的胰島素和促腎上腺皮質激素等激素類肽、內啡肽和腦啡肽等神經肽。
根據生物活性肽對機體作用的不同，其功能可大致劃分為抗氧化肽、降血壓肽、抗炎肽、抗癌肽、降血糖肽、降血脂肽、抗菌肽、抗疲勞肽、免疫調節肽、肌肉合成和效能增強肽以及抗真菌肽，這些生物活性肽對維持和恢復機體健康起到了重要作用。
雖然自然界中蘊含著功能豐富的生物活性肽，但它們往往被包裹「加密」在蛋白質的復雜空間結構中而無法發揮作用。透過酶促反應，將大分子蛋白質分解，才可以開啟這座被「加密」的寶庫。
開啟寶庫有兩把「鑰匙」
馬生軍認為，從植物資源中獲取生物活性肽將成為一種發展趨勢。因為與動物資源相比，植物資源更為豐富，具有高度可再生且成本更低的優勢。
目前開啟生物活性肽寶庫的方法主要分為兩種――酶解法和溶劑提取法。酶解法是最常用的方法，其原理是透過蛋白酶對天然動植物和微生物進行分解，將生物活性肽從母體蛋白中釋放出來。溶劑提取法則是基於極性相似溶解性原理，提取天然動植物和微生物中存在的生物活性肽。
由於中草藥植物中生物活性肽含量較低，提取高純度的生物活性肽存在一定困難，因此溶劑提取法並不適用於從植物中制備生物活性肽。
在制備出生物活性肽後，還要對其進行分離，以獲得純度更高的生物活性肽。目前普遍采用的分離方法包括膜分離法、凝膠過濾色譜法、離子交換色譜法和反相高效液相色譜法等。在制備和分離出生物活性肽後，還需對特定胺基酸序列進行鑒定和表征，以進一步證實其功能性。
馬生軍介紹，目前質譜分析是最常用且最有效的生物活性肽鑒定方法。其基本原理是透過測定生物活性肽分子的質荷比來確定生物活性肽的質素和序列，常用的方法包括基質輔助激光解吸/電離飛行時間質譜和電噴霧質譜等。
在多領域套用前景廣闊
馬生軍認為，生物活性肽的套用範圍廣泛，最主要的套用領域為功能性食品、膳食補充劑、藥物以及保健品。由於生物活性肽具有多種生物活性，因此可作為功能性成分添加到食品和飲料中。
「我們也可以將其用於藥物和保健品，治療或預防各種疾病。此外，生物活性肽也可以作為活性成分添加到化妝品和護膚品中，發揮抗氧化、抗皺和保濕等作用。」馬生軍說，生物活性肽還可以用作食品防腐劑，防止微生物汙染，延長食品保質期。
馬生軍告訴記者，著眼未來廣闊的套用前景，生物活性肽研究可進行多個方向的探索，包括最佳化制備技術以提高生物活性肽制備的速度和準確性，建立基於肽段的高分辨率多維分離系統等。此外，還需要不斷改進和擴充中草藥植物蛋白質數據庫，推廣序列標記的肽段鑒定方法，並深入研究生物活性肽的功能機制。
「未來隨著對生物活性肽結構與其活性關系的持續研究，透過化學合成直接生產具有多種功能的生物活性肽將不再困難。」馬生軍說。
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多花黃精的抗氧化「密碼」
近期，新疆農業大學碩士研究生張巖巖在新疆農業大學副教授馬生軍和湖南醫藥學院藥學院教授蔡偉的共同指導下，完成了多花黃精的生物活性肽鑒定和功能性分析。
多花黃精是一種藥食同源的多年生草本植物，具有治療呼吸道疾病、調節免疫功能等功效。張巖巖介紹，他們采用數據庫搜尋和從頭測序法相結合的策略，從多花黃精中共鑒定出2571條生物活性肽和2122條粗蛋白肽。透過比較粗蛋白肽與生物活性肽整體物理性質差異，並預測其抗氧化潛力，該研究為進一步最佳化制備抗氧化肽提供了理論支撐。
「透過多年的持續研究，我們發現中草藥植物中蘊含著豐富的生物活性肽。」馬生軍說，目前他們已經選定了新疆廣泛種植的甘草和枸杞為研究物件，以生物活性肽為切入點，進一步挖掘中草藥植物的功能價值，助力生物活性肽產品研發。
(科技日報)
