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1、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
2、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600010 000，每摩尔金属硫蛋白含有6061个氨基酸，其中含-SH的氨基酸有1
3、8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，
4、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8086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
5、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、pH4时，活性损失较大。,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,免疫球蛋白的功效 与相应抗原特异性结合 活化补体 结合细胞产生多种生物学效应 通过胎盘传递免疫力,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,四、乳铁蛋白（Lactoferrin，Lf）Lf的基本结构和组成 乳铁蛋白是存在于牛乳和母乳中的一种天然蛋白质降解物，呈红色，是一种铁结合性糖蛋白，牛乳铁蛋白的等电点（pI）为8，比人乳铁蛋白高2个pH单
6、位。在1分子乳铁蛋白中，含有2个铁结合部位。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。,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Lf的金属结合性质 1分子饱和Lf中含两个Fe3离子。乳铁蛋白不仅能结合Fe3，且对Cu2也有结合作用，其结合能力也是每个Lf分子含两个Cu2。碳酸氢盐、生素C的存在对络合物的生成有催化作用。,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,Lf的热力学性质 对加热Lf的抗原性和其它生物活性进行分析的结果表明：缺铁乳铁蛋白pH7时胶凝，p
7、H7时不沉淀，pH=4.0时90100、5min的加热，对Lf的铁结合能力、抗菌性没有影响；在pH2.03.0，100120，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
8、影响因素乳铁蛋白生物活性 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,影响因素铁饱和程度的影响 盐类作用：碳酸盐的
9、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（）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）
10、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 5.39.5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
11、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（）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
12、，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
13、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,作为解毒剂；自由基清除剂；对白细胞减少症起到保护作用；纠正乙酰胆碱不平衡，抗过敏；缓解缺氧血症、恶心以及肝脏疾病；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
14、）；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
15、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
16、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-
17、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,1、牛磺酸,牛黄的成
18、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,2、精氨酸,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,3、谷氨酰胺,在正常情况下，它是一非必需氨基酸，但在剧烈运动、受伤、感染等应激情况下，谷氨酰胺的需要量大大超过机体合成谷氨酰胺的能力，使体内的谷氨酰胺含量降低，而这一降低，便会使蛋白质合成减少，小肠粘膜萎缩与免疫功能低下。功能：防肠衰竭,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,作业,请阅读有关文献，简述免疫球蛋白的种类、基本性质和生物学功能。,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,
