第三章氨基酸、肽、蛋白质

第三章氨基酸 活性肽和活性蛋白质 第四节活性蛋白质 一 免疫球蛋白 免疫球蛋白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 具有蛋白质的通性 不耐热60 70度破坏 凝固变性 酶水解中性盐类沉淀 免疫球蛋白功能 不仅存在于血液中 还存在于体液 黏膜分泌液以及B淋巴细胞膜中 它是构成体液免疫作用的主要物质 与抗原结合导致某些诸如排除或中和毒性等变化或过程的发生 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 一 化学结构 呈Y字形结构 由2条重链和2条轻链构成 单体相对分子质量为150000 170000 1000个AA以上 二 分类 共有5种 IgG IgA IgD IgE和IgM 其中在体内起主要作用的是IgG 而在局部免疫中起主要作用的是分泌型IgA SIgA 三 制备与应用 医药部门 用免疫球蛋白制品可从免疫血清中 初乳中提取 成本高食品工业 鸡蛋蛋黄中提取8 20mg ml成本低工业化生产有困难 奶类中含量低蛋黄中脂类太多 血清收集难 鸡蛋黄免疫球蛋白为IgY 其生理活性与鸡血清lgG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50 以上 pH 4时 活性损失较大 工艺 应用 婴儿配制奶粉 仿母乳 加海王牛初乳 二 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 B 与Y 浓缩球蛋白 其中 可溶性蛋白与B 浓缩球蛋白两者约占球蛋白总量的70 一 生理功能 1 蛋白质的营养价值大豆球蛋白的氨基酸模式 除了婴儿以外自2周岁的幼儿至年人 都能满足其对必需氨基酸的需要 与鱼肉蛋白 牛肉混合 2 降低胆固醇 大豆球蛋白对血浆胆固醇的影响 已确认的特点有 对血浆胆固醇含量高的人 大豆球蛋白有降低胆固醇的作用 当摄取高胆固醇食物时 大豆球蛋白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夜中LDL HDL胆固醇的比值 作为蛋白质来源的大豆球蛋白 以140g d剂量连续摄取1个月可以改善并保持健康状况 若进一步过量摄取 则会抑制Fe的吸收 摄取量在0 8g kg左右 对Fe Zn等微量元素的利用没有影响 摄入量 二 生产 脱脂 90 PH4 5 三 应用 1 作为一种食品添加剂 广泛用于肉制品 乳制品 面制品 饮品 儿童食品 糖果 方便食品 冷冻食品等几十类现代保健食品中 2 直接食用 如豆乳粉 豆奶等 三 乳铁蛋白 乳铁蛋白是一种天然蛋白质的降解物存在于牛乳和母乳中 晶体呈红色是一种铁结合性糖蛋白相对分子质量为77100 1500牛乳铁蛋白的等电点为pH8 母乳铁蛋白pH6 在1分子乳铁蛋白中 含有2个铁结合部位 其分子由单一肽键构成 谷氨酸 天冬氨酸 亮氨酸和丙氨酸的含量较高 除含少量半胱氨酸外 几乎不含其他含硫氨基酸 终端含有一个丙氨酸基团 牛奶中LfcinB的相对分子量为3100道尔顿左右 由25个氨基酸残基组成 Phe Lys Cgs Arg Ars一Gin Trp Arg Met Lys Lys ho Gly Ala Pro Ser lie Thr Cys Val Arg Arg Ala Phe 生理功效 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NK细胞与ADCC细胞的活性 调节发炎反应 抑制感染部位炎症 抑制由于Fe2 引起的脂氧化 乳铁蛋白的制备 牛乳中乳铁蛋白的分离1 色谱法 成本高 纯度高 产量低用于医药品2 超滤法 用于食品可望工业化生产 应用 1 制成高效补铁剂 片剂2 婴儿配方奶粉3 强化铁的饮料等 四 金属硫蛋白 MT 金属硫蛋白 是一种含有大量Cd和Zn 富含半胱氨酸的低分子量的蛋白质 分子量6000 10000 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 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 放 化疗在伤害癌细胞的同时 对正常细胞有严重的损伤 导致出现白细胞减少症 使患者生存质量恶化 应用特异活性成分防止放疗的副作用 保护正常人体细胞 已成为提高癌症放疗治愈率 改善患者生存质量的重要方面 金属硫蛋白就是这样 种有效的活性成分 它具有很强的抗辐射 保护细胞损伤及修复损伤细胞的功能 某些行业的工作人员 长期与重金属 如Hg Pb 接触 可引起中毒 出现四肢疼痛 口腔疾病 肾损伤 红细胞溶血等病症 锌 金属硫蛋白进人体内后 与Pb或Hg可结合成稳定的金属硫蛋白排出体外 而被置换出的Zn离子对人体无害 从而起到保健作用 制备与应用 1 制备给哺乳动物 兔 羊 注射大剂量的ZnCl2 10 80mg kg 8d 诱导动物肝脏合成锌金属硫蛋白 再从肝脏中提取 2 应用 A 制成解毒功能性食品锌金属硫蛋白1 50mg 100ml配合黄芪 何首乌 茯苓 黄精 蜂蜜等B 做饮料 酒如 100g桔汁 6g小苏打 6g柠檬酸 50g蔗糖 60mg金属硫蛋白和1000ml矿泉水酒 1L红葡萄酒 12g蔗糖 500mgMT C 扶肤品 MT营养牛奶可与洗面奶混合使用 清洁 补充营养 可起到去除死细胞 软化皮肤 美白淡斑作用 第五节自由基与酶蛋白 一 自由基 英国Harman1956年Freeradical自由基攻击生命大分子造成组织细胞损伤 是引起衰老的根本原因 也是诱发肿瘤恶病的起因 具高度的化学活性 人体生命活动中多种生化反应中的中间代谢产物 正常 防御系统 不断产生清除动态平衡 如果 过多 清除过慢攻击大分子细胞器损伤衰老诱病 自由基清除剂活性物质基料 化学结构上说指含有未配对电子的基团 原子 分子超氧阴离子 O2 过氧化氢分子H2O2羟自由基 OH 毒性最大ROOH氢过氧化物ROO 烷过氧基也有积极的生理功能 自由基清除剂 1 非酶类清除剂 抗氧化剂 VE VA VC GSH 2 酶类清除剂 抗氧化酶 SOD超氧化物歧化酶GSH Px谷胱甘肽过氧化物酶CAT过氧化氢酶 红血素酶 肝 红细胞中4个亚基组成 二 超氧化物歧化酶 SOD 超氧化物歧化酶 ECl 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 根据其金属辅基成分的不同 可将SOD分为三类 Cu Zn SOD 纯品呈蓝绿色2个亚基Mn SOD 粉红色4或2个Fe SOD 黄色或黄褐色2条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pH5 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 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 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 SOD的制备 1 SOD的生化制品 主要从动物血液 猪 牛 马 的红细胞中提取的2 富含SOD的天然植物中提取野生植物刺梨沙棘果 天然大蒜 除臭 3 利用大蒜细胞培养生产富含SOD的功能性食品 应用 1 口服液 饮料保存SOD活性的天然大蒜饮料2 胶囊或片剂口服肠溶胶囊3 化装品 三 谷胱甘肽过氧化物酶 GSH Px GSH Px Ecl 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和H2O2 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 谷胱甘肽只能在细胞内合成 口服 静脉滴注化学药品谷胱甘肽在临床上都有应用 但很难起到抗氧化的作用 唯一可行的方法是 食用含谷胱甘肽前体的食品 例如乳清蛋白质粉 能够安全通过胃肠道 进入细胞内合成谷胱甘肽 从市场中的反馈情况来看 大包装的乳清蛋白质粉的疗效远不如小包装 可能是由于谷胱甘肽前体较容易丧失活性所致 硒是谷胱甘肽过氧化酶的重要组成物质 具有清除自由基和抑制脂质过氧化的作用 补硒要补充有机硒 人体吸收的硒都要和蛋白质结合后才能提高吸收率和利用率 四 溶菌酶 Lysozyme 溶菌酶是一种碱性球蛋白 广泛存在于鸟和家禽的蛋清中 其中酶蛋白性质稳定 对热稳定性很高 母乳中的溶菌酶活力比蛋清溶菌酶高3倍 比牛乳溶菌酶高6倍 溶菌酶作用机理 专门作用于细菌的细胞壁 引起细胞壁的溶解 破坏革兰氏阳性菌的细胞壁 而达到杀菌作用 某些兰氏阴性菌如埃希氏大肠杆菌 伤寒沙门氏菌 也会受到溶菌酶的破坏 溶菌酶还具有间接的杀菌作用 因为它对抗体活性具有增强作用 母乳溶菌酶作用 是母乳中能保护婴儿免遭感染的一种有效成分 它能通过消化道而仍然保持其活性状态 从母乳喂养婴儿的粪便中可到溶菌酶 而人工喂养婴儿的粪便中不存在 溶菌酶还可使婴儿肠道中大肠杆菌减少 促进双歧杆菌增加 还可促进蛋白质的消化吸收 制备 工业化生产主要从蛋清或蛋壳中提取 应用