多肽的降膽固醇活性研究進展

宋玲鈺，劉麗娜，徐志祥，宗愛珍，賈 敏，徐同成，劉振華，杜方嶺，韓 偉

(1山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品研究所，濟南 250100；2山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東泰安 271000；3山東省農(nóng)業(yè)科學院，濟南 250100)

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多肽的降膽固醇活性研究進展

宋玲鈺1，2，劉麗娜2，徐志祥1，宗愛珍2，賈 敏2，徐同成2，劉振華2，杜方嶺2，韓 偉3

(1山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品研究所，濟南 250100；2山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東泰安 271000；3山東省農(nóng)業(yè)科學院，濟南 250100)

近年來，具有降低血液中膽固醇含量功能的多肽逐漸成為活性肽的研究熱點。本文論述了降膽固醇活性肽的作用機理和檢測方法，并對降膽固醇活性肽的研究進展進行了綜述。

降膽固醇活性肽；作用機理；檢測方法；應用

統(tǒng)計顯示，血清總膽固醇含量增加0.6mmol/L，冠心病的風險將增加34%[1]，保持正常的膽固醇水平能大大降低患冠心病的機率。高膽固醇血癥是高血脂癥的一種，他汀類是攻克高膽固醇血癥的理想藥物，需長期服用，然而長期服用他汀類藥物不僅經(jīng)濟負擔較重，而且會帶來一定的副作用，可導致患者血糖異常，肌無力肌痛，肝酶異常以及記憶和認知障礙，有非常嚴重的安全隱患。研究發(fā)現(xiàn)，從食物蛋白中獲得的具有降膽固醇作用的小肽，不僅效果好，且天然無害。本文根據(jù)降膽固醇活性肽的不同作用途徑綜述了近年來國內(nèi)外降膽固醇活性肽的研究進展，旨在為降膽固醇活性肽的進一步研究提供參考。

1 降膽固醇肽的作用機理

降膽固醇肽主要通過抑制膽固醇的吸收、合成以及降低體內(nèi)膽固醇的含量來實現(xiàn)降膽固醇的功效。

1.1 抑制膽固醇的吸收——與膽汁酸結(jié)合

膽汁酸與膽固醇的合成、分泌、吸收以及代謝等都有密切聯(lián)系：①膽汁酸通過肝腸循環(huán)參與合成膽固醇。②膽汁酸促進膽固醇的分泌。③膽汁酸促進腸道吸收膽固醇[2]。④膽酸汁為1/3的膽固醇提供代謝途徑。⑤被吸收的膽酸汁對其自身合成和膽固醇分解進行負反饋。

1.2 抑制膽固醇的合成

1.2.1 抑制HMG-CoA還原酶 人體中大部分膽固醇是在肝臟中進行生物合成的，三羥基三甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶(HMG-CoA還原酶)是這一過程中的主要限速酶[3]，調(diào)控內(nèi)源性膽固醇的生物合成，因此抑制HMG-CoA還原酶的活性能有效抑制膽固醇的合成。

1.2.2 激活LDLR基因的表達 研究表明，肝細胞LDL受體被激活后可提高肝細胞對LDL的吸收和降解作用。來源于β-伴球蛋白的片段f127-150能激活LDL受體，且β-伴球蛋白經(jīng)胃蛋白酶和胰蛋白酶處理后對肝細胞LDL受體的激活作用更強[2]。

1.3 降低體內(nèi)膽固醇的含量

1.3.1 7α-羥化酶的激活 7α-羥化酶(CYP7A1)對內(nèi)源性膽固醇的重吸收與膽汁酸的腸肝循環(huán)有十分重要的作用。膽汁酸的腸肝循環(huán)是指游離膽汁酸經(jīng)腸道吸收進入肝臟，轉(zhuǎn)化為結(jié)合膽汁酸，并與新合成的膽汁酸一同排入腸道的過程[4]。此過程中的限速酶為CYP7A1，所以，增加CYP7AI基因的表達量，或提高CYP7A1的酶活性，都促進膽固醇轉(zhuǎn)化為膽酸而排出體外，從而減少膽固醇在體內(nèi)的積累[5]。

1.3.2 抑制膽固醇的酯化 膽固醇酯化是影響血液中膽固醇含量的重要要素，在這一過程中起作用的酶是卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(LCAT)和?；o酶A-膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(ACAT)。LCAT酶可調(diào)控膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運，在血漿中將游離膽固醇會轉(zhuǎn)化為膽固醇酯，從而降低膽固醇在血液中的含量，同時將膽固醇酯運送至肝臟代謝，完成逆轉(zhuǎn)運過程。而ACAT 酶則是通過催化易損傷細胞的游離型膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅崮懝檀减泶龠M膽固醇的酯化[6]，因此抑制LCAT和ACAT的活性能降低血液中膽固醇的含量。

2 降膽固醇活性的檢測方法

2.1 體外檢測

2.1.1 模擬膽汁膠束法 膽固醇能否被小腸吸收的關鍵在于其在混合膠束中的溶解度?；钚噪哪芙档湍懼械哪懝檀己?，爭奪膽固醇在混合膠束的空間，以干擾膽固醇的吸收。采用超聲乳化法，制備出對人體腸道環(huán)境進行模擬的膽汁膠束溶液，篩選出對膽固醇溶出度有影響的即為降膽固醇活性肽[7]。

2.1.2 膽汁酸螯合法 膽固醇代謝產(chǎn)生膽汁酸，膽汁酸螯合劑在小腸中通過與膽汁鹽螯合形成非水溶性復合物排出體外，阻止膽汁酸被吸收并促近膽固醇轉(zhuǎn)化為膽酸，從而減少血液中的膽固醇含量，而膽汁酸常與鈉或鉀結(jié)合形成膽酸鹽。在體外，主要是根據(jù)糠醛的顏色反應對膽酸鹽進行檢測，并用紫外分光光度法測定目標化合物的結(jié)合率[8]。

2.1.3 Caco-2細胞模型法 構建Caco-2細胞模型的方法是向處于對數(shù)生長期的Caco-2細胞添加含有藥物和14C同位素標記的膽固醇膠束溶液，共同培養(yǎng)，而后裂解細胞，用定量分析法檢測細胞中膽固醇的含量，并計算實驗組與未對照組細胞中膽固醇含量的比值[9]。

2.1.4 低密度脂蛋白受體(LDLR)模型法 LDLR調(diào)節(jié)LDL代謝并維持正常的膽固醇濃度。將LDLR基因激活，可降低血液中LDL的濃度[9]。構建LDLR報告基因模型的方法是以血清反應元件作靶點，調(diào)控 LDLR基因表達，啟動子熒光素酶報告基因質(zhì)粒，將此質(zhì)粒轉(zhuǎn)染人肝癌細胞系。

2.1.5 脂質(zhì)代謝調(diào)控酶活性抑制法

(1)HMG-CoA還原酶活性抑制法：HMG-CoA還原酶抑制劑的檢測方法主要有分光光度法、同位素標記、層析法和液相色譜法。最廣泛使用的是液相色譜法，通過檢測反應前后NADPH濃度的變化來評價HMG-CoA還原酶抑制劑的活性[10]。體外檢測該抑制劑的活性已成為篩選降膽固醇活性物質(zhì)的重要方法。

(2)?；oA-膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(ACAT)活性抑制法：20世紀末學者們開始從微生物的代謝產(chǎn)物中篩選ACAT抑制劑，使用14C標記游離的膽固醇來測定微粒體ACAT酶的活性，從大鼠肝微粒體中獲取ACAT酶，測定酶學反應中產(chǎn)物的活性[11]。

2.2 體內(nèi)檢測

建立大鼠模型，正常對照組飼喂基礎日糧，高脂飲食喂養(yǎng)高脂飲食。飼養(yǎng)結(jié)束后，采集樣品，進行體重和肝臟系數(shù)、血清學相關指標以及肝臟和糞便中總膽固醇和總膽汁酸含量的測定。

3 降膽固醇肽研究進展

近年來，學者們對降膽固醇活性肽的研究主要集中在植物蛋白、動物蛋白和乳源蛋白三個方面。

3.1 植物蛋白

在植物蛋白質(zhì)中，豆類多肽是人們研究較早也較多的一類物質(zhì)。例如Sugano與Goto[12]證實用微生物蛋白酶酶解得到的大豆多肽，可以降低小鼠血清中膽固醇的含量，并顯著增加膽汁鹽結(jié)合類固醇的排泄。Pak等[13]發(fā)現(xiàn)，大豆球蛋白肽—Ile-Ala-Val-Pro-Gly-Glu-Val-Ala能抑制膽固醇生物合成還原酶—HMG-CoA的活性。王玲琴等[14]利用雙酶法制備出能降低膽固醇膠束溶解度的大豆多肽。姚余祥等[15]研究得出，鷹嘴豆肽能降低在模擬膽汁膠束溶液中膽固醇的溶解度，并降低大鼠體內(nèi)的膽固醇含量?？梢钥闯?，大豆多肽具有較好的降膽固醇功效。除了大豆，谷物中的大米和小麥也能分離出具有降膽固醇功能的肽。Lin等[16]證實，大米活性肽可提高大鼠排泄物中類固醇含量，且大米多肽的消化率與膽固醇的吸收呈正相關。張慧娟等[17]證明，含有精米、糙米及其水解物的膳食能抑制倉鼠體重的增加和Caco-2細胞對膽固醇的吸收，降低肝臟膽固醇的含量，且在飼喂糙米蛋白水解物的倉鼠體內(nèi)，CYP51和CYP7A1的表達是最高的。王才立等[18]利用體外模擬膽汁膠束實驗確定小麥胚芽多肽具有降膽固醇作用。陳雪等[19]研究表明，麥胚多肽對膽固醇具有明顯的抑制作用，且分子量越低，抑制效果越顯著。

3.2 動物蛋白

在動物蛋白中，降膽固醇肽的研究主要集中在魚和其他水生動物中。例如，Wergedahl[20]等研究表明，酶解大西洋鮭得到的小肽能降低大鼠肝臟的膽固醇水平，提高HDL-C含量，降低大鼠肝臟ACAT酶的活性。朱碧英等[21]證實，鰱魚多肽能使高血脂大鼠血清TC和TG值顯著降低。歐成坤等[22]研究發(fā)現(xiàn)，牡蠣活性肽能降低高血脂小鼠血清中的膽固醇含量。方俊等[23]利用菌株發(fā)酵新鮮豬血獲得的豬血多肽能降低SD高血脂模型大鼠的血清TC、TG。白利鋒[24]通過實驗證明，扇貝邊酶解多肽能增加小鼠糞便中總膽汁酸的含量。劉麗媛等[25]證實鯽魚酶解肽對膽固醇膠束的溶解度有明顯的抑制作用。江錕等[26]以降脂藥考來烯胺為參照，得出鱸魚蛋白酶解液在有結(jié)合膽酸鹽的能力。由此可見動物蛋白也有良好的降膽固醇效果。

3.3 乳源蛋白

除了植物蛋白和動物蛋白，乳源蛋白多肽的研究也逐漸成為焦點。Nagaoka[27-29]通過動物實驗得出，乳源蛋白生物活性肽的降膽固醇活性比植物蛋白更好；乳清蛋白肽可以顯著減少乳糜微粒膽固醇的溶解度，減少外源性膽固醇的吸收，降低血液中的膽固醇含量；還通過Caco-2細胞和動物實驗表明，乳源肽Ile-Ile-Ala-Glu-Lys與?；悄懰峤Y(jié)合能降低乳糜微粒膽固醇的溶解度。Gao[30]通過小鼠實驗證明其可以降低血液中甘油三酯水平和動脈硬化指數(shù)，并顯著降低血液膽固醇水平。Kensei[31]研究發(fā)現(xiàn)，從β-乳球蛋白制備的多肽Lactostatin具有降膽固醇活性，能提高小鼠肝細胞中CYP7A1的水平和mRNA 表達。

4 展望

目前，降膽固醇活性肽的作用機制還不十分清楚。國內(nèi)外學者主要從體外試驗對降膽固醇肽進行篩選，而肽在人體的消化系統(tǒng)中很容易被酶消化，這就使一些肽在體外具有很好的降膽固醇作用，在人體內(nèi)卻不能發(fā)揮相應的效果。另外，現(xiàn)階段關于降膽固醇肽的研究大部分是圍繞食物蛋白源進行的，而對非食物蛋白源降膽固醇肽的研究很少，且制備方法單一。所以，今后應重點對天然蛋白源的降膽固醇活性肽的結(jié)構—活性關系和制備方法進行進一步研究，同時可對非食源性降膽固醇肽進行研究和開發(fā)，實現(xiàn)降膽固醇活性肽的批量生產(chǎn)?！?/p>

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(責任編輯 李婷婷)

Research Advancement on Cholesterol-lowering Activity of Peptides

SONG Ling-yu1，2，LIU Li-na2，XU Zhi-xiang1，ZONG Ai-zhen2，JIA Min1，XU Tong-cheng2，LIU Zhen-hua2，DU Fang-ling2，HAN Wei3

(1Institute of Agro-Food Science and Technology，Shandong Academy of Agricultural Science，Jinan 250100，China；2College of Food Science and Engineering，Shandong Agricultural University，Taian 271000，China；3Shandong Academy of Agricultural Science，Jinan 250100，China)

In recent years，research on the function of peptides that could decrease cholesterol content in blood has gradually become a hot research topic.The action mechanism and detection method about cholesterol-lowering-peptide was described，and the research advancement of the active peptides was reviewed.

cholesterol-lowering-peptide；action mechanism；detection method；application

國家“863”計劃項目(項目編號：2013AA102206)；山東省引進泰山學者海外特聘專家項目(項目編號：魯財教[2012]45號)。

宋玲鈺(1990— )，女，在讀碩士研究生，研究方向：花生多肽的分離純化及其活性。

韓偉(1978— )，男，碩士，副研究員，研究方向：糧油加工。