蛋源降血压肽研究进展

陈琛

(陕西理工学院，陕西省资源生物重点实验室，陕西汉中723000)

蛋源降血压肽研究进展

陈琛

(陕西理工学院，陕西省资源生物重点实验室，陕西汉中723000)

鸡蛋不仅是人们饮食营养的重要来源，而且还含有许多生物活性蛋白。鸡蛋活性蛋白经酶解后会产生许多具有生物活性的多肽，其中最重要的就是具有降血压活性的多肽。本文介绍了鸡蛋来源的降血压多肽的发现、特性、生产和分离及体内外活性，以期为国内相关研究提供参考。

高血压，鸡蛋蛋白，降血压多肽，活性

近年来，越来越多的人已经意识到饮食与健康之间存在着紧密的关系。因此，健康有益的功能性食品蛋白已经成为食品市场上的一个重要部分。食物蛋白质中包含许多生物活性肽，这些肽在母体蛋白质序列内不具有生物活性，通过体内或体外化学酶水解之后可以产生具有一定的生物活性的多肽片段，具有生理作用的食物蛋白和肽片段已经引起了研究者的极大兴趣。鸡蛋是一种营养丰富的完全食品，有很高的蛋白质和丰富的脂质，含有人体所需要的所有必需氨基酸，而且氨基酸组成合理［1］。鸡蛋蛋白通过酶解后可形成具有降血压作用的小肽，这些小肽作为功能食品的主要成分，可开发降血压类功能食品，或成为化学合成药物的替代品［2］。文章主要概述了鸡蛋来源的降血压多肽的发现、来源、生产与分离、活性与结构之间关系，是国内首篇关于鸡蛋降血压多肽的综述，以期为鸡蛋来源的降血压多肽研究开发提供参考。

1 鸡蛋组成

鸡蛋是一种营养丰富，易被消化吸收的食物，含有很高的蛋白质和丰富的脂质，含有人体所需要的所有必需氨基酸，而且氨基酸组成合理。鸡蛋的组成具体见表1。

鸡蛋蛋白是饮食中一个非常重要的氮来源物。鸡蛋蛋清和蛋黄中蛋白质含量特别高，表2列出蛋清和蛋黄中存在的主要蛋白种类。

表2 鸡蛋蛋白中的蛋白特点和性质

2 鸡蛋抗高血压肽

1995年从鸡蛋中发现第一个降血压肽Ovokinin后，到目前已经报道了不少于16种鸡蛋来源的降血压多肽，其中通过结构设计及化学合成1种;其余的通过酶解得到。酶解得到的降血压多肽具体见表3。

2.1 卵清蛋白源降血压肽

卵清蛋白(Ovalbvmin)，是一种糖蛋白，分子量约45.0ku，氨基末端是甘氨酸，但其氨基被乙酞化，羧基末端为脯氨酸。第一个蛋源降血压肽是来源于卵清蛋白。1995年Fujita等［4］通过酶解方法，从卵清蛋白分离了一个抗高血压八肽，氨基酸序列是Phe-Arg-Ala-Asp-His-Pro-Phe-Leu(FRADHPFL)，命名为Ovokinin，属于血管紧张素转化酶 I抑制剂(Angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide，ACE)。Ovokinin的序列相当于卵白蛋白(egg albumen)的第358～365个氨基酸。Ovokinin对犬肠系膜动脉具有内皮依赖性舒血管活性，EC50= 18μmol/L。它的作用部分是通过调节B1受体，刺激环前列腺素释放。通过动物实验发现高剂量的Ovokinin对原发性高血压大鼠 (spontaneously hypertensive rat，SHR)具有抗高血压活性，Ovokinin通过卵黄混合后口服饲喂，对SHR血压降低更明显，推测可能是当卵黄包裹Ovokinin后，鸡蛋中的卵磷脂改善了肠道对Ovokinin的吸收，或是保护Ovokinin肽受肠肽酶消化水解［5］。

表1 鸡蛋组成［3］

表3 通过酶解从鸡蛋蛋白中获得的抗高血压活性肽

第二个蛋源降血压肽是一个具有舒张血管作用的六肽，是Ovokinin的第2～7个氨基酸组成的片段，并命名为Ovokinin2-7，序列为:Arg-Ala-Asp-His-Phe-Leu(RADHPF)。1999年，Matoba等［6］用胰凝乳蛋白酶(Chymotrypsin)水解鸡卵清蛋白，分离纯化得到Ovokinin2-7，并发现Ovokinin2-7序列对应的是卵白蛋白的第359～364个氨基酸。Ovokinin2-7有对SHR鼠肠系膜动脉内皮依赖性舒血管活性，并且舒张血管受NO调节。口服Ovokinin2-7对SHR鼠有降血压作用，并且在高剂量下才起效，但是对正常血压大鼠(Wistar-Kyoto rats，WKY)动脉不能产生舒张作用，静脉注射Ovokinin2-7对大鼠的血压没有影响，注射高浓度的Ovokinin2-7仅能引起SHR鼠血压轻微的降低。Scruggs等［7］研究了Ovokinin2-7的作用机制，结果发现Ovokinin2-7是通过激活缓激肽B2受体产生调节血管作用。

Fujita等建立用胃蛋白酶(pepsin)和嗜热菌蛋白酶(thermolysin)水解卵清蛋白来获得具有ACE抑制活性的水解产物，两个水解产物的ACE IC50分别为45.0mg/L和83.0mg/L。然后，从胃蛋白酶水解产物中分离纯化得到6个具有ACE抑制活性的多肽，IC50从0.4到15μmol/L。但是，动物实验研究结果表明，这6个多肽中仅有含两个氨基酸的二肽Leu-Trp (LW)对SHR鼠具有抗高血压活性。

2.2 卵清源降血压肽

蛋清中的蛋白质主要有卵清蛋白(Ovalbumin)、卵铁转运蛋白 (Ovotransferrin)、卵类粘蛋白(Ovomucoid)、溶菌酶 (Lysozyme)、卵粘蛋白(Ovomucin)、半胱氨酸蛋白酶抑制剂(Cystatin)和抗生物素蛋白(Avidin)。蛋清用于生产降血压多肽的优点在于来源丰富，成本低廉。

Miguel等［14］报道鸡蛋蛋清通过胃蛋白酶水解处理3h，获得序列为Tyr-Arg-Glu-Glu-Arg-Tyr-Pro-Ile-Leu(YAEERYPIL)，Arg-Ala-Asp-His-Pro-Phe -Leu(RADHPFL)和Ile-Val-Phe(IVF)，3个多肽具有ACE抑制活性，这3个多肽的IC50分别是4.7，6.2和33.11μmol/L，通过口服饲喂给SHR鼠后血压急剧下降，饲喂给血压正常的WKY鼠的血压没有变化。将以上3个多肽、蛋清、蛋清水解产物口服饲喂SHR鼠比较研究结果，3个多肽降血压效果比蛋清、蛋清水解降血压效果好。长期给SHR鼠饲喂蛋清水解产物可以预防SHR鼠高血压的发展，由此表明蛋清水解产物可以用于开发降血压功能性食品。

2.3 卵黄源降血压肽

Yoshii等(2001)用不同的粗酶水解鸡蛋卵黄生产了具有抗高血压活性的寡肽(Oligopeptides)，分子量约为1ku，体外活性测定具有抑制血管紧张肽转换酶活性。以20、100和500mg/kg·体重的剂量饲喂给SHR鼠，12周后SHR鼠血压大幅下降。

3 生物活性与结构之间的关系

口服给药是临床上最常用的给药方法之一，简便易行，痛苦小，安全性高，在各种疾病的治疗中广泛应用。但影响蛋源降血压肽口服后生物药效和活性发挥的因素较多。如技术因素、加工处理影响、生理因素、胃肠酶的消化等，研究人员试图通过结构修饰改善多肽的口服活性。

Yamada研究团队长期致力于鸡蛋降血压多肽的研究，在鸡蛋降血压多肽的活性改进方面做了大量的工作。Matoba等［15］基于Ovokinin2-7模板结构进行了优化设计，化学合成了几个Ovokinin2-7的衍生物，增加了降血压活性。去掉Ovokinin2-7 N端第一个氨基酸Arg后形成的5肽(RADHPF)无降血压活性，所以推测N端Arg非常重要，可能起降血压作用。基于Ovokinin2-7结构设计保留了N端Arg，用Pro替代N端第2位Ala形成［Pro2］-Ovokinin2-7在100mg/kg剂量下无降血压活性。但是通过同时替代第2位、3位氨基酸形成［Pro2，Phe3］-Ovokinin2-7 (RPFHPF)对SHR口服有效剂量为0.3mg/kg，活性较Ovokinin2-7提高33倍。

Yamada等［16］又以［Pro2，Phe3］-Ovokinin2-7 (RPFHPF)为模板肽，试图从C端进行结构设计而改进活性，为其遗传操作奠定基础。从C端第一个氨基酸逐一替代引入不同的氨基酸，先后合成14个［Pro2，Phe3］-Ovokinin2-7衍生物。最终发现RPLKPW 序列的降血压活性在［Pro2，Phe3］-Ovokinin2-7基础上，又提高 3.2倍，并命名为Novokinin。通过一系列的氨基酸替代 Novokinin的降血压活性比Ovokinin2-7提高100倍。Novokinin对消化道蛋白酶的水解作用有很好的耐受或抵抗作用，作用机制是通过血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)受体AT2和前列腺素IP受体发挥作用［17］。Miguel等［17］(2007)研究RADHPFL去掉C端2个氨基酸后RADHP五肽舒张血管的作用提高50%。对十肽YRGGLEPINF多种衍生物研究中发现N端YR和C端NF主要起舒张血管的作用，N端二肽YR在体外血管紧张素转换酶抑制活性中起重要作用。

通过脂质体制备成脂质微囊可保护降血压多肽通过胃肠道时被消化，从而改进蛋源降血压多肽的活性。有的研究通过修饰肽结构，形成二硫桥而改进活性。利用转基因方法将高活性的鸡蛋降血压多肽序列转到食品蛋白质中，生产降血压食物，Yamada等(2008b)将Novokinin转到大豆种子中，生产含Novokinin的转基因大豆［18］。

4 生产制备及分离

鸡蛋来源的降血压肽的生产制备可采用酶水解法和化学合成法。从表3可以看出，酶水解使用的酶种类包括:胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶和蛋白酶与脂肪酶的混合液，其中使用最多的是胃蛋白酶，活性最强的水解产物是用胃蛋白酶水解鸡蛋蛋清后所得组分［17］，用胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶水解后生产的水解产物降血压活性差，这些IC50值实际上大于1000mg/L。

酶水解作用时间对活性的影响较大，酶作用时间也非常重要，胰蛋白酶或胰凝乳蛋白酶水解鸡蛋蛋清蛋白获得有活性的水解产物，需要的最低作用时间是24h。胃蛋白酶水解鸡蛋蛋清超过3h时产生的水解产物具有一定的ACE抑制活性，其IC50为55mg/L。

化学合成也是多肽生产的一个重要方法，鸡蛋降血压肽氨基酸数目少，化学合成相对容易，成本较低。例如，基于Ovokinin(2-7)的结构设计化学合成了新的、活性更强的蛋源降血压肽Novokinin。

鸡蛋来源的降血压肽分离纯化技术可采用超滤、高效液相色谱分离纯化，然后用质谱法分析纯化多肽的氨基酸序列或采用液质联用分离鉴定。Miguel等(2005)利用超滤技术分离蛋清酶解物，分子量小于3ku的酶解组分比大分子量酶解组分的降血压肽作用更强。

5 展望

鸡蛋来源的降血压多肽预防和治疗高血压疾病具有一定的可能性，作为降血压功能性食品添加剂的前景更为广阔。我们相信随着鸡蛋来源的降血压多肽的深入研究，安全性、有效性及副作用逐渐被研究透彻后，蛋源降血压肽将在人类高血压的预防、治疗上起到更大的作用。

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Advance in the antihypertensive peptides derived from egg protein

CHEN Chen
(Shaanxi Key Laboratory of Resource Biology，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，China)

It is widely recognized that the eggs are more than a source of dietary nutrients，and extensive studies identifying and characterizing the biologically active components of eggs have been carried out.A lot of biologically active peptides can be produced from egg proteins by hydrolysis，in which the most important peptide is antihypertensive peptides.This review outlined the discovery of antihypertensive peptides derived from egg protein，properties，production，purification，structure and activities in vitro and in vivo，and offered some references for the related research in China.

hypertension;egg proteins;antihypertensive peptides;activity

TS201.2+1

A

1002-0306(2011)03-0429-04

2010-01-20

陈琛(1978-)，男，硕士，讲师，主要从事生物活性肽研究。