植物性生物活性肽是从植物蛋白中提取的小分子肽,兼具营养与治疗功能,体现了传统“药食同源”理念。其通过降血脂、抗氧化、调节免疫、抗过敏等作用,在慢性病防治中展现潜力。日本于1991年率先建立“特定健康用途食品”(FOSHU)体系,推动功能性肽产品的规范化应用[1]。例如,国内开发的“提能1号”大豆肽产品已证实其在增强肿瘤患者免疫及抗肿瘤方面的效果。此类肽还可通过阿片样效应调节神经功能,促进微量元素吸收,并抑制病原微生物。尽管其机制(如肠道直接作用或全身吸收)及与肠道菌群互作仍需深入研究,但生物信息学已鉴定出大量潜在前体蛋白。本文系统综述植物肽在健康干预中的多维作用,为功能食品开发提供理论支撑。
1. 食品中的肽类:
植物源性生物活性肽主要包括隐肽和环肽两类。隐肽为蛋白质水解生成的短链(2-20残基,约6kDa),天然无活性,需经微生物发酵(如乳制品)、胃肠酶解(胃蛋白酶/胰蛋白酶)或体外处理(酶/极端条件)激活。其结构隐蔽性可逃避免疫识别,在食品加工及消化过程中释放生物活性。Sanchez-Rivera团队通过整合实验数据建立了隐肽专用数据库[2-3]。
环肽则以约30个氨基酸的环状骨架为特征,通过三个二硫键形成稳定拓扑结构,兼具高活性与抗降解性,广泛分布于禾本科(小麦、水稻、玉米)及茜草科植物中。组学预测显示茜草科含超5万种环肽[5]。其免疫抑制活性已在体外证实,且刚性结构为药物设计提供模板,但当前应用限于植物水提物的局部皮肤处理,系统性药物开发尚未突破[4-6]。
2. 植物源性多肽的主要生物学效应
2.1 降胆固醇肽
大豆蛋白水解多肽可通过多机制调节脂代谢:刺激胆汁酸分泌、调控肝脏脂质代谢通路及胆固醇受体活性,抑制甘油三酯和胆固醇合成,降低LDL/VLDL水平并提升HDL浓度。其核心机制包括诱导肝细胞LDL受体基因表达,促进胆固醇代谢转化,以及与胆汁成分结合加速排泄[7]。疏水性残基(如亮氨酸、色氨酸)通过疏水作用结合脂质/胆汁,抑制甘油三酯合成;亲水性多肽则靶向胆固醇生物合成酶(如HMG-CoA还原酶)发挥调控功能[8]。基于大豆蛋白的降脂效应,美国FDA批准其健康宣称:每日摄入25克可降低冠心病风险,主因血清LDL水平下降。这些多肽的多靶点特性为开发降脂食品或药物提供分子基础。
2.2 阿片肽
植物源外啡肽因结构及受体作用类似内啡肽而得名,主要存在于小麦、大豆等食品中。其通过与肠道平滑肌相互作用及调节电解质吸收,影响肠道动力,引发食欲减退、行为改变等生理效应[9]。例如,小麦α-醇溶蛋白来源的GM7肽可模拟吗啡作用,抑制半胱氨酸吸收,破坏细胞氧化还原平衡及甲基化能力,提示无小麦饮食或可降低肠道炎症及神经损伤风险[10]。大豆吗啡肽-5则通过激活μ受体抑制肠道收缩、调节糖脂代谢,并在小鼠中展现抗糖尿病活性,揭示了阿片受体与代谢疾病、神经系统的双向关联[11]。此类肽的双重功能为解析饮食-神经-代谢互作机制提供了新视角。
2.3 血管紧张素转化酶I抑制肽
植物源ACE抑制肽通过竞争性或非竞争性抑制血管紧张素转化酶(ACE),阻断血管紧张素II生成,发挥抗高血压作用。此类肽常含疏水残基(如脯氨酸)及正电荷残基,常见于亚麻籽、豌豆、大麻及豆类食品中,且在肠道中抗降解[12]。此外,其血管保护机制还包括降低血管平滑肌细胞内Ca²⁺浓度,抑制膜通道及干扰信号通路(如大豆球蛋白来源肽[13]。这些发现揭示了植物源ACE抑制肽通过多靶点、多途径协同调控血压的分子基础。
2.4 抗氧化肽
植物源抗氧化肽通过清除自由基、抑制脂质过氧化保护机体,其活性依赖于半胱氨酸、赖氨酸等氨基酸残基。此类肽广泛存在于小麦胚芽、大豆及β-伴球蛋白水解物中,模拟胃肠消化实验证实其稳定性[14-15]。植物食品中多酚、黄酮与抗氧化肽协同增效,共同抵御氧化损伤[16]。此外,谷胱甘肽虽肠道吸收率低,但可局部抑制肠道氧化应激。这些机制揭示了植物多肽在抗氧化防御中的多层次作用网络。
2.5 免疫调节肽
植物源抗菌多肽可作为抗生素替代品,而免疫调节肽通过胃肠道介导免疫反应,不直接杀伤病原体。前者靶向细菌结构,后者通过双向调控免疫系统发挥作用:既能刺激免疫细胞(如NK细胞、巨噬细胞)增殖活化,增强抗体/细胞因子分泌;也可抑制淋巴细胞过度增殖,降低过敏风险(如婴儿口服耐受现象[17]。抗炎肽通过阻断NF-κB等炎症通路,在癌症、心血管疾病防治中具潜力[18]。
大豆β-伴球蛋白水解产生的肽素可模拟病原信号,激活巨噬细胞表面受体,其效应受大豆遗传背景影响[19]。新型免疫调节肽lunasin广泛存在于大豆及杂粮中,通过抑制组蛋白乙酰化调控基因表达,增强NK细胞活性,同时阻断NF-κB通路抑制炎症及癌变。其还能与内源性细胞因子协同,阻止病毒或化学致癌物诱导的细胞转化[20]。这些发现凸显植物多肽在精准免疫干预中的多重价值。
3. 展望
功能性食品富含天然生物活性肽,源自植物蛋白(如大豆素)水解产物,兼具疾病预防与辅助治疗功能。其通过调控免疫、炎症、代谢及神经功能,对高血压、高胆固醇血症、糖尿病及癌症等慢性病发挥干预作用。活性肽是直接作用于肠道局部,还是需经血液吸收后起效?其与肠道菌群的互作网络亦待解析。当前研究瓶颈包括肽的体内代谢路径、靶点特异性及个体差异响应,需进一步开展基础与临床研究阐明其作用路径,以推动精准营养干预策略的发展。
参考文献
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