文蛤活性肽的研究现状及应用前景
2017-05-26潘静徐惠张小蒙李凤王庭之
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摘 要:文蛤活性肽是一类小分子多肽,它具有被肠道直接吸收的营养特性,且具有较强的肿瘤抑制作用、抗氧化活性等,成为当前研究的热门课题之一。该文综述了文蛤活性肽的制备、分离纯化及功能活性方面的研究进展,并阐明文蛤活性肽在医药、食品及化妆品等领域中的潜在应用价值,为进一步开发利用文蛤活性肽提供一定的参考。
关键词:文蛤 活性肽 酶水解法 分离纯化 应用
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(a)-0239-02
海洋软体动物文蛤(Meretrix Meretrix Linnaeus)不仅肉嫩味鲜、营养丰富,而且具有很高的药用价值。《本草纲目》上说,它能治“疮、疖肿毒,消积块,解酒毒”等病。近年来的研究表明,文蛤具有多种天然活性物质,其中文蛤活性肽是一种小分子物质,具有可以被肠道直接吸收的营养特性,且具有较强的肿瘤抑制作用、抗氧化活性等,其天然活性、高效性、安全性一直备受关注,因此对文蛤活性肽的研究成了当前国内外研究的热门课题之一。该文介绍了文蛤活性肽的制备、分离纯化及功能活性方面的最新研究进展,为进一步开展文蛤活性肽的研究应用提供参考。
1 文蛤活性肽的制备
文蛤活性肽是从海洋软体动物文蛤中获取的一类多肽,目前文蛤活性肽的制备方法主要有微生物发酵法、溶剂萃取法以及酶水解法这三种方法。微生物发酵法较多的适用于蛋白质含量丰富的原料,从获取的发酵液中分离纯化活性肽,且在后续制备过程中需要配合活性肽的化学合成及基因修饰等技术。溶剂萃取法是一种直接从文蛤中提取活性肽的方法,在提取过程中可能会造成氨基酸组成或二级结构的破坏,从而影响其活性。酶水解法制备文蛤活性肽是通过适当的蛋白酶水解蛋白质来制备活性肽的一种方法,它没有有机溶剂和有毒化学品的残留,而且酶水解法制备活性肽具有条件温和、产品安全性高、成本低、条件易于控制等优点,成为目前制备活性肽的首选方法。
目前,国内外对于酶解法制备文蛤活性肽的研究已经从单一的单酶解工艺转化为双酶复合酶解和多酶分步定向酶解。李和生等[1]利用木瓜蛋白酶和胰蛋白酶水解文蛤蛋白,水解液用Sephadex G-50凝胶层析进行分离,用SDS-PAGE凝胶电泳分析出水解产物组分Ⅰ和组分Ⅱ,且抗氧化研究表明组分Ⅱ对羟自由基和氧自由基的清除率高达74.60%和56.36%。邱春江等[2]的研究也表明,利用胰蛋白酶水解文蛤蛋白,其水解产物对羟自由基的清除率高达94.02%。何小庆等[3]采用胰蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶及木瓜蛋白酶等酶类水解新鲜文蛤肉,采用正交试验和单因素分析对酶解条件进行优化,酶解3 h后得到平均肽链为2.41的小分子肽,表明优化条件下的酶解产物为低分子活性肽制品。以上这些研究表明,利用酶水解法可以从文蛤蛋白中获取小分子肽,且这些小分子肽具有抗氧化等生物活性。
2 文蛤活性肽的分离纯化
在利用酶水解法制备文蛤活性肽的工艺中,水解液中的活性多肽组分复杂,且分子量大小和结构差异很大,为了进一步获得高纯度的文蛤活性肽,需要运用合适的分离纯化方法从水解液中筛选出所需特定成分。
目前,常用的分离纯化方法有超滤法、色谱法以及一些方法的联用技术等。超滤法是选择适当孔径的膜来分离分子量大小不一的肽类,该法操作简单,分离效率高,因此在文蛤活性肽的分离纯化中得到了广泛的应用。在使用色谱法来分离纯化文蛤活性肽的实验中,离子交换色谱、凝胶色谱以及高效液相色谱等技术较为常用。张玉艳[4]采用离子交换色谱和凝胶色谱等技术,结合MTT比色法对活性组份进行追踪,从文蛤蛋白中分离出分子量为1245Da的多肽。利用酶水解法制备的活性肽中各肽段之间往往具有较大的相似性,要想从中获取某一活性肽成分,使用单一的分离纯化方法往往不够理想,常需要多种方法进行联用,一般常用膜分离技术与几种色谱技术进行结合,然后通过SDS-PAGE、质谱等来检测其纯度。白仁奥[5]采用超滤法、Sephadex G-25、凝胶柱层析、RP-HPLC等系列纯化技术对文蛤活性肽的酶解产物进行分离纯化,最终得到4个目的活性肽。
3 文蛤活性肽的功能活性研究
文蛤具有极高的药用价值,最早的药物学专著《神农本草经》中收载的6种贝药,文蛤即为其中之一。现代的研究也表明文蛤中的活性肽具有多种重要的功能活性。目前,对文蛤活性肽的生理活性研究主要集中在抗氧化作用及肿瘤抑制作用等方面。
白仁奥[5]在酶法制备文蛤活性肽的研究实验中测定了复合蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶和风味蛋白酶5种蛋白酶水解产物在浓度为1 mg/mL时,对DPPH自由基的最大清除率分别达到了19.65%、20.28%、55.74%、25.09%、21.95%,且在抗肿瘤实验中,5种蛋白酶酶解产物对肿瘤细胞S-180和Bcap-37的增殖有一定的抑制作用。阎欲晓等[6]的研究也表明,文蛤蛋白经过酶解后均表现出一定的清除自由基的活性,不同的酶作用于文蛤蛋白可表现出不同的水解特性和清除自由基活性。王翠翠[7]从文蛤体液中分离纯化出分子量约为15KDa的活性肽Mere15,并研究发现Mere15具有较好的抗癌活性,对裸小鼠人肺癌移植瘤的体内抑癌作用显著且不良反应不明显,并在进一步的抑癌机制研究中发现,Mere15抑制肿瘤细胞增殖与诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞有关。范成成等[8]对文蛤低分子多肽Mer2的体外抗癌活性研究表明,Mer2对体外培养的人肝癌细胞株、宫颈癌细胞株、胆管癌细胞株、肺癌细胞株的生长均有很强的抑制作用,且Mer2细胞培养液处理后的细胞形态和细胞周期发生明显的改变。
4 文蛤活性肽的应用前景
目前对文蛤活性肽的研究大多处于实验室阶段,对其开发应用研究较少,所以今后可以从医药、食品、化妆品等行业进行深入研究及开发。文蛤活性肽作为医药产品的添加成分具有广阔空间,但目前对其在体内活性和应用效果方面的研究尚不全面。文蛤活性肽在人类健康和营养方面起着重要作用,可添加在功能性新食品中,通过日常饮食来预防和调节慢性疾病,增强机体免疫能力。另外文蛤活性肽在化妆品行业也将有更深入的研究及开发应用。如范成成[8]的研究结果表明,文蛤活性肽Mer1能降低细胞内酪氨酸酶的活性和黑色素的含量,可作为一种安全无毒副作用的美白添加剂。
虽然文蛤活性肽在开发应用方面还有些问题有待解决,但我国文蛤资源丰富,加之依托各高校及科研机构的科研平台,相信一定能实现文蛤活性肽在医药、食品及化妆品行业中的高值化应用,增强我国文蛤活性肽开发利用的国际竞争力。
参考文献
[1] 李和生,刘智勇,王鸿飞.文蛤多肽组分的分离及其抗氧化活性研究[J].中国食品学报,2012(6):30-35.
[2] 邱春江,姚兴存,赵培培,等.酶解文蛤小分子肽分离纯化及生化特性[J].食品研究与开发,2010(5):4-6.
[3] 何小庆,曹文红,章超樺,等. 酶解文蛤制备低分子肽的研究[J].食品科技,2013(4):124-129.
[4] 张玉艳.文蛤抗肿瘤多肽的分离纯化及其作用机理的研究[D].中国科学院研究生院(海洋研究所),2010.
[5] 白仁奥.酶法制备文蛤活性多肽的研究[D].集美大学,2013.
[6] 阎欲晓,粟桂娇,李小梅,等.文蛤蛋白抗氧化活性肽的研究[J].食品工业科技,2007(12):121-123.
[7] 王翠翠.文蛤多肽的分离纯化及抗肿瘤机制研究[D].中国科学院研究生院(海洋研究所),2011.
[8] 范成成.文蛤多肽的研究与应用[D].厦门大学,2009.