小麦肽的生理学功能
发布日期:2020/2/14 13:27:40
概述[1]
1964年,Finlayson第1次报道了小麦醇溶蛋白的水解液中存在小麦肽。Gilbert等从小麦蛋白中得到一组高分子量的亚基,这些亚基与小麦蛋白的弹性作用有关,亚基主要包括3个结构域:无重复性的N端结构域、无重复性的C端结构域、中心结构域(包含重复序列肽)。Wright等利用X射线晶体衍射技术也观察到了这些重复序列肽的存在。这种肽存在β-转角和聚脯氨酸Ⅱ样的结构,低温时聚脯氨酸Ⅱ样构象占优势,高温时β-转角构象占优势。这种重复序列肽还参与了分子间β-折叠的形成。小麦肽的结构特点是在小麦蛋白中重复出现,并且存在着2种构象,这些肽决定着小麦蛋白的结构。
生理学功能[1-2]
1. 抑制血管紧张素转化酶(ACE)活性
ACE是肾素-血管紧张素系统中的关键酶,其生理作用是把血管紧张素原转化成血管紧张素,血管紧张素与其受体结合,能导致血管收缩、血压升高。抑制ACE的活性,可以减少血管紧张素的产生,具有降血压的作用。抑制ACE活性已经成为降压药的靶点。利用酸性蛋白酶水解小麦蛋白得到了可以抑制ACE活性的小麦肽,这个肽的氨基酸残基序列是Ile-Ala-Pro。对脱脂的小麦胚芽蛋白进行水解,也得到了能抑制ACE活性的水解产物小麦肽,超声波可以加速DWGP的水解。给自发性高血压大鼠静脉注射小麦肽,发现动脉压显著下降,当小麦肽剂量达到50mg/kg时,降低效果。进一步试验发现,一个三肽的小麦肽发挥了主要的降血压作用,序列是Ile-Val-Tyr,在食物中添加这个小肽,可能会有较好的降血压功效。Nogata等给自发性高血压大鼠灌胃小麦肽2h后发现,大鼠的收缩压显著下降,10mg/kg剂量组降压效果持续了6h,50、200mg/kg剂量组降压效果持续了8h。在自发性高血压大鼠饮水中添加0.02%小麦肽,10d后大鼠收缩压显著下降;添加0.1%小麦肽5d后,大鼠收缩压显著下降,说明小麦肽有降血压功能。
2. 抑癌活性
从小麦胚芽染色质中分离到一些小分子量的肽(分子量为600~1000Da),发现这些肽能明显地抑制海拉癌细胞的生长,而且这种抑制作用存在剂量依赖性关系。小麦蛋白水解产物中还含有月芸辛成分,这是一种包含43个氨基酸的长肽,这种长肽具有很好的抑癌作用,该肽的作用机制与其能抑制核组蛋白乙酰化酶活力有关。
3. 凝集与抗凝集活性
有学者发现,小麦醇溶蛋白的水解产物可以使K562细胞发生凝集反应,而小麦醇溶蛋白本身却没有这种作用,分离纯化水解产物后,鉴定发现有2个肽参与了凝集反应,其序列分别是Leu-Gly-Gln-Gln-Gln-Pro-Phe-Pro-Pro-Gln-Gln-Pro-Tyr和Pro-Gln-Pro-Gln-Pro-Phe-Pro-Ser-Gln-Gln-Pro-Tyr,敲除前者羧基端6个氨基酸或者后者氨基端5个氨基酸,它们仍然能发挥其凝集活性。
4. 抗氧化活性
观察不同剂量小麦胚活性肽对衰老模型小鼠抗氧化的影响,利用腹腔注射600mg/(kg·d)D-半乳糖建立衰老模型,灌胃不同剂量的小麦胚活性肽,45d后测定组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量。结果表明,小麦胚活性肽能显著提高血清中T-AOC、GSH-Px、SOD活力以及心脏组织中SOD和T-AOC活力,也能显著提高脑和肝脏组织中GSH-Px活力和脑中T-AOC活力,同时能显著降低血清和各组织中的MDA含量,说明小麦胚活性肽有较强的体内抗氧化活性。
5. 免疫调节
用环磷酰胺诱导免疫抑制的小鼠模型,观察小麦蛋白活性肽对免疫抑制小鼠免疫功能和抗氧化功能的影响。结果显示,环磷酰胺处理可以显著降低小鼠血清中抗SRBC抗体[溶血素HC_(50)]水平和腹腔巨噬细胞的吞噬能力,同时伴随着肝脏超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活力、总抗氧化能力含量的降低和MDA含量的提高。小鼠灌胃小麦肽后可以恢复HC_(50)和脾细胞增殖,显著提高抗体生成细胞含量和腹腔巨噬细胞吞噬能力。另外,小麦肽还增强了小鼠血清清除DPPH和·OH的能力。小麦肽可以调节应激状态引起的机体抗氧化体系紊乱及免疫功能降低,这可能与小麦肽可以缓冲自由基生成、激活腹腔巨噬细胞和脾淋巴细胞活性有关。
制备[1]
一种以湿面筋为原料生产小麦肽粉的加工方法,所述方法包括:
步骤A、将湿面筋加入剪切罐中,并加入蛋白酶制剂,启动剪切罐将湿面筋剪切为细小碎块或微粒,且在剪切过程中与蛋白酶制剂混合后呈现液态;
步骤B、将上一步骤得到的液态湿面筋溶液输送到酶解罐中,加入复合酶制剂,所述复合酶制剂的添加量为液态湿面筋溶液质量百分比浓度的0.1%至0.5%,在温度为40至60摄氏度的条件下酶解2至8小时;
步骤C、将酶解液通过过滤、超滤分离出液态湿面筋溶液中分子量在20000道尔顿或5000道尔顿以下部分的料液,溶液的其余部分重新加入酶解罐中,重复步骤B;所述20000道尔顿或5000道尔顿以下部分的料液经过反渗透膜,将料液中的水分脱去,使料液进一步浓缩;
步骤D、将上一步骤中浓缩的料液进行灭菌并干燥后,即得到粉状的小麦肽粉成品。
主要参考资料
[1] 小麦肽研究进展
[2] 小麦肽对大鼠氮代谢以及胃肠黏膜结构和功能的影响
[3] CN201510208320.0以湿面筋为原料生产小麦肽粉的加工方法