食源性降血壓肽研究進展

張 麗 ,林 奇

（1.紅河學(xué)院理學(xué)院,云南 蒙自 661100 ; 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,昆明 650031）

食源性降血壓肽研究進展

張 麗1，2,林 奇2

（1.紅河學(xué)院理學(xué)院,云南 蒙自 661100 ; 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,昆明 650031）

高血壓病發(fā)病率在世界范圍內(nèi)上升，對其的防治已引起醫(yī)學(xué)界的重視。食源性降血壓肽有較好的降血壓效果且不會出現(xiàn)降壓過度現(xiàn)象，無毒、副作用，已受到人們的關(guān)注。文章綜述了近年來對降血壓肽的降壓機制、主要來源、生產(chǎn)方法、生物活性評價等幾個方面的研究進展，希望為食源性降血壓肽的進一步研究提供一定的參考。

降血壓肽；作用機理；來源；生物活性；評價

食品中的蛋白質(zhì)除了以游離氨基酸的形式被人體吸收之外，更多的是以短肽的形式被吸收。這些短肽具有促進免疫、激素調(diào)節(jié)、抗菌、抗病毒、降血壓、降血脂等作用，且比游離氨基酸更易消化吸收，被稱之為活性肽?；钚噪牡难芯渴悄壳笆称方缪芯康囊粋€熱點問題。

降血壓肽是活性肽中的一種，也稱為血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽，可以與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的兩個功能區(qū)競爭性結(jié)合，從而抑制其活性的小分子肽[1]。

在心血管疾病高發(fā)的今天，降血壓肽受到了研究者們的廣泛關(guān)注。食源性降血壓肽降壓效果溫和，持久且安全無副作用，具有良好的應(yīng)用前景。

本文綜述了近年來對降血壓肽的降壓機制、主要來源、生產(chǎn)方法、生物活性評價等幾個方面的研究進展, 希望為食源性降血壓肽的進一步研究提供一定的參考。

1 降血壓肽作用機理

1.1 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的作用機理：

在調(diào)節(jié)人體血壓的諸多因素中，最重要的因素是升壓系統(tǒng)—— 腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)和降壓系統(tǒng)—— 激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)(KKS)之間的平衡。系統(tǒng)中存在的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)對上述兩個系統(tǒng)都存在著影響。血管緊張素轉(zhuǎn)化酶對血壓的調(diào)節(jié)作用如圖1所示[2]。

圖1 血管緊張素轉(zhuǎn)化酶對血壓的調(diào)節(jié)作用

從上圖可知，一方面，在RAS系統(tǒng)中，血管緊張素轉(zhuǎn)化酶能夠?qū)⒀芫o張素Ⅰ轉(zhuǎn)換為血管緊張素Ⅱ，后者具有強烈的收縮血管的作用，導(dǎo)致血壓上升；另一方面，在KKS系統(tǒng)中，血管緊張素轉(zhuǎn)化酶能夠?qū)⒔祲何镔|(zhì)緩激肽轉(zhuǎn)化為無活性的緩釋肽，抑制KKS系統(tǒng)的作用，同樣導(dǎo)致了血壓的上升。

1.2 降血壓肽的作用機制

血管緊張素轉(zhuǎn)換酶是含有Zn2+的金屬肽酶，Zn2+結(jié)合位點是血管緊張素轉(zhuǎn)換酶催化反應(yīng)的活性基團所在部位[3]。降血壓肽是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的抑制劑，能夠與該酶的活性中心中的Zn2+結(jié)合，從而抑制其活性。

降血壓肽對血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性中心的親和力比血管緊張素Ⅰ及緩激肽強，也不容易從結(jié)合區(qū)域釋放出來，從而阻礙了血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅱ及緩激肽水解為緩釋肽，起到了降低血壓的作用。

許多學(xué)者對降血壓肽的構(gòu)效關(guān)系進行了研究，發(fā)現(xiàn)降血壓活性與肽的分子量大小有關(guān)，一般具有活性的部分,其分子質(zhì)量為1 000dal以下[4]。此外，氨基酸的順序也是影響降血壓肽的活性的一大因素，賈俊強等的研究表明，降血壓肽末端氨基酸組成對其降壓活性有較大影響：① N端氨基酸主要為Arg、Wyr、Gly、VaJ、a、Ⅱe和Leu；② C端氨基酸主要為Tyr、Pro、Trp、Phe和Leu；③ N端氨基酸性質(zhì)不明顯，而C端氨基酸的性質(zhì)較明顯，主要為疏水氨基酸，而且C端氨基酸對降血壓肽的活性影響最大[5]。

2 降血壓肽的來源及生產(chǎn)方法

2.1 降血壓肽的來源

最早發(fā)現(xiàn)降血壓肽的是Ferriera等。他們于1965年在南美蝮蛇毒液中發(fā)現(xiàn)降血壓肽[6]。而人類第一次利用食品蛋白得到食源性降血壓肽則是1979年Oshima等用細(xì)菌膠原酶降解明膠獲得[7]。之后，由于食源性降血壓肽具有無毒、副作用等優(yōu)點，人們對其進行大量研究并獲得了許多食源性降血壓肽，目前已發(fā)現(xiàn)的來源可分為以下幾類：

2.1.1 動物蛋白類

目前研究最廣泛的是從牛乳蛋白中獲得降血壓肽。以1982年Maruyama等用胰蛋白酶水解牛乳酪蛋白獲得結(jié)構(gòu)為Phe-Phe-Val-Ala-Pro-Phe-Pro-Glu-Val-Phe-Gly-Lys，half maximal inhibitory concentration of a substance(IC50)為77×10-6mol/L的降血壓肽[8]為先河，許多學(xué)者對此進行大量研究。Yamamoto用瑞士乳桿菌（Lactobacillus Helveticus）CP790蛋白酶水解α-酪蛋白及β-酪蛋白，水解液用反向高效液相色譜分離，通過原發(fā)性高血壓大鼠（Sponta-neously Hypertensive Rates，SHR）實驗驗證其活性，發(fā)現(xiàn)序氨基酸列為Lys-Val-Leu-Pro-Val-Pro-Gln的肽鏈有較強的ACE抑制活性[9]。Konmura等以人κ-酪蛋白為目標(biāo)用分段固相法合成具ACE抑制活性的23肽[10]。除以酪蛋白為原料外，也有學(xué)者從乳清蛋白中獲得降血壓肽。李朝慧等人分別用中性蛋白酶、堿性蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶水解乳清蛋白，獲得降血壓肽，并證實堿性蛋白酶水解物活性最大[11]。

另外一個研究較廣泛的就是從水產(chǎn)品中獲得降血壓肽。人們已從沙丁魚、鰹魚、南極磷蝦等多種魚貝類中獲取降血壓肽[12]。Matsui等用蛋白酶水解沙丁魚制得降血壓肽，其IC50為0.26g Protein /L[13]。 One等人從鮭魚酶解物中分離出6種可抑制ACE的二肽，并證明都含有Trp[14]。Nobyyasu Matsumura等從鯉魚內(nèi)臟的自溶物中分離出6種具ACE抑制活性的短肽[15]。

除上述兩類外，也有從其他動物性原料中獲得降血壓肽的。Jang用嗜熱菌蛋白酶和ProteinaseA共同水解牛肉蛋白，經(jīng)分離后得到氨基酸序列為Val-Leu-Ala-Gln-Tyr-Lys的肽段，可抑制30.1%的ACE活性[16]。任維棟等人用胰蛋白酶水解豬骨膠原蛋白粗提物獲得一具有ACE抑制活性的多肽[17]。Kim用蛋白酶水解牛皮膠也獲得降血壓肽[18]。Hiroshi將雞蛋蛋黃水解后發(fā)現(xiàn)水解物在體外具有ACE抑制活性[19]。Miguel Angel Sentandreu等用骨骼肌中的二肽酶（dipeptidyl peptidase，DPP）水解腌肉制品得到具ACE抑制活性的二肽，其中Val-Tyr活性最強[20]。

2.1.2 植物蛋白類

植物蛋白類目前研究較多的是大豆蛋白。Chendeng等將大豆酶解物分離后得到了幾種降血壓肽[21]。范俊峰等用ProteaseA及OrientaseB水解大豆蛋白，也獲得有較高抑制ACE活性的水解物[22]。日本等國也有相關(guān)報道。玉米醇溶蛋白也是很好的制備降血壓肽的原料。Miyoshi等從玉米醇溶蛋白嗜熱蛋白酶菌解液中分離獲得具有很強活性的降血壓肽，其氨基酸序列為Pro-Pro-Val-His-Leu，并且開發(fā)了功能性食品[23]。此外，Chen等從米渣蛋白水解物中獲得具ACE抑制活性肽[24]。何榮海等用中性蛋白酶水解經(jīng)超聲波處理的紫菜，也獲得具有ACE抑制活性的產(chǎn)品[25]。Suetsuna從大蒜中分離出7種二肽，喂SHR后有明顯的降血壓作用[26]。Li等分別用中性蛋白酶和堿性蛋白酶水解綠豆蛋白，水解物均有ACE抑制活性，其中堿性蛋白酶水解物的活性較強[27]。

2.1.3 發(fā)酵食品

發(fā)酵食品方面來源也比較豐富。研究相對廣泛的是酸乳。Fuglsang等人發(fā)現(xiàn)瑞士乳桿菌(Lactobacillus Helveticus)發(fā)酵的酸乳中富含降血壓肽，并且對SHR有明顯的降血壓作用[28]。Naoynki Yamamoto 等用L.helveticus CP790 CP611 CP615發(fā)酵得到的酸乳也有較高的ACE抑制活性和降壓活性[29]。另外一個是酒類及酒糟。Saito等從清酒及酒糟中分離出了9種降血壓肽[30]。戴軍等從紹興黃酒中分離出一種降血壓肽，并鑒定其結(jié)構(gòu)為Gln-Ser-Glu-Pro[31]。也有從其他發(fā)酵產(chǎn)品中獲得降血壓肽的。如：Ichimura等從魚醬中分離出氨基酸序列為Ala-Pro、Lys-Pro、Arg-pro的降血壓肽[32]。Jae-Young 等從藍色貝貽的發(fā)酵物中提取氨基酸序列為 Glu-Val-Met-Ala-Gly-Asn-Leu-Tyr-Pro-Gly的降血壓肽，IC50=19.34×10-3g/L[33]。

2.2 生產(chǎn)方法

生產(chǎn)降血壓肽的主要方法有酶解法、發(fā)酵法和自溶法。其本質(zhì)都是利用蛋白酶對蛋白質(zhì)水解而得到降血壓肽。只不過是酶的來源不同。酶解法是將酶制劑添加到經(jīng)過處理的食品原料中，水解蛋白質(zhì)得到降血壓肽。發(fā)酵法是利用微生物代謝過程中產(chǎn)生的酶水解食品原料中的蛋白質(zhì)。自溶法則是在適宜條件下激活動物細(xì)胞內(nèi)的自溶酶系統(tǒng)，水解自身的蛋白質(zhì)。

不同原料生產(chǎn)工藝有一定差異，總體如下：原料預(yù)處理→酶解→分離純化→濃縮→脫色→脫苦→冷凍干燥→成品

此外也有利用基因工程技術(shù)，將含降血壓基因片段的載體轉(zhuǎn)入宿主菌中，實現(xiàn)多肽的高效表達，從而生產(chǎn)降血壓肽的。

3 降血壓肽的評價方法

降血壓肽活性的評價有兩種方法：一為百分比抑制率，另一個是IC50。后者使用較普遍。IC50即半抑制濃度，指對ACE抑制率達到50%時抑制劑的濃度。是一個直觀的準(zhǔn)確的指標(biāo)。IC50越小，降血壓肽活性越高。

評價程序為包括體外試驗、動物試驗、臨床實驗。

3.1 體外試驗

體外試驗采用較多的是1971年Cushman等人建立的紫外分光光度法[34]。該法以HHL（Hippury-His-L-Leu）為ACE的底物，反應(yīng)產(chǎn)生的馬尿酸在228nm處有特征吸收峰。加入降血壓肽后馬尿酸的生成量減少，對比加入前后馬尿酸紫外吸收的差別就可算出IC50。但此法有缺點，用乙酸乙酯萃取馬尿酸的同時，HHL也被萃取出來，導(dǎo)致結(jié)果偏高。許多學(xué)者對該方法進行了改進，出現(xiàn)了HPCE法和HPLC法[35]。

3.2 動物試驗

有研究發(fā)現(xiàn)，在體外有很好活性的一些降血壓肽，在體內(nèi)經(jīng)消化分解后，活性降低甚至消失。所以，動物實驗是必要的。SHR是目前研究降血壓肽活性常用的動物模型。

Jiun-rong Chen[36]等人將SHR隨機分成3組。一個是空白對照組，一個是給肽液組，一個是給降壓藥組。通過攝入樣品前后大鼠血壓的變化反映樣品降血壓作用的大小，并研究樣品的時效關(guān)系和量效關(guān)系。給食方法有胃插管法和靜脈注射法等。血壓測量方法有直接法和間接法。直接法是將心導(dǎo)管或聚乙烯塑料管插入大鼠動脈中直接測定血壓的變化。間接法主要是尾套管法。

3.3 臨床試驗

選擇高血壓患者自愿參加。受試對象保持正常生理活動和飲食。試驗前兩周每天測一次血壓，定為基本值。后隨機分為兩組，一組每天給予一定量的降血壓肽；另一組除無降血壓肽外，其余飲食一樣。每天早上8:00—9:00測量血壓，對比并進行誤差分析[37]。

降血壓肽在體內(nèi)功能試驗的研究是對食源性降血壓肽的一個研究熱點，目前關(guān)于食源性降血壓肽的人群試驗尚無負(fù)面報道。

4 展望

高血壓是一種對人類健康危害極大的病癥，常伴有心、腦、腎、血管等器官的器質(zhì)性病變，導(dǎo)致中風(fēng)、冠心病等嚴(yán)重后果，被稱為“無聲的殺手”。全世界每年約1200萬人死于高血壓。目前，醫(yī)治高血壓的化學(xué)藥物雖有良好的降壓效果，但都有一定的副作用。食源性降血壓肽有對高血壓患者起降壓作用，對正常人群無降壓作用，無毒、副作用等優(yōu)點，成為目前研究的一個熱點，有很好的社會效益。

我國對食源性降血壓肽的研究起步較晚，但已獲得一些可喜的成果。希望在原料來源、生產(chǎn)技術(shù)、生理活性等方面，尤其是構(gòu)效關(guān)系方面能有更大的突破。

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Progress of Angiotensin I-Converting Enzyme Peptides Research in Food

ZHANG Li1,2,LIN Qi2
(1.College of Science of Honghe University, Mengzi661100, China ;2.College of Food Science and Technology of Yunnan Agricultural University, Kunming 650031,China)

Incidence rates of Hypertension are increasing all over the world.Medical field has given an weight to it and tries to prevent and cure it.Angiotensin I－converting enzyme inhibitory peptides(ACEIP) from foods earn people’s concern because they have good effect on blood pressure regulation and no other side effects.In this article we give a review on recently study of ACEIP’s mechanism of action、 main sources、ways of production and valuation on its bioactivity，anticipating to give a reference for further research.

Angiotensin I－converting enzyme inhibitory peptides（ACEIP）； mechanism； source；bioactivity； valuation

O629.73

A

1008-9128（2011）06-0100-04

2011-09-25

張麗（1978-），女（彝族），云南蒙自人，講師，碩士研究生。研究方向：園藝產(chǎn)品加工。

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