食源性DPP-IV抑制肽降血糖作用機(jī)制研究進(jìn)展

趙嘉妮，陳 宏，翁 凌，劉光明，林家仕，曹敏杰,

（1.集美大學(xué)體育學(xué)院，福建廈門(mén) 361021；2.集美大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，福建廈門(mén) 361021）

糖尿?。―iabetes mellitus，DM）是一種以慢性血糖水平增高為特征的代謝性疾病，主要由胰島素分泌和（或）作用缺陷所引起。近年來(lái)，隨著全球糖尿病患者數(shù)目不斷攀升，糖尿病及其并發(fā)癥已成為重要的公共健康問(wèn)題，根據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟（The International Diabetes Federation, IDF）報(bào)告，2019年全球約有4.63億人患糖尿病，預(yù)計(jì)到2030年，全球糖尿病患者將達(dá)到 5.78 億，到 2045 年，將達(dá)到約 7 億[1?2]。II-型糖尿?。═ype two diabetes mellitus，T2DM）是糖尿病的主要類(lèi)型，占糖尿病發(fā)病率的90%~95%[3]，主要表現(xiàn)為胰島素抵抗和（或）胰島β細(xì)胞受損。高體重指數(shù)（Body mass index, BMI）值、久坐不動(dòng)的生活方式、高熱量飲食、衰老和遺傳是增加其發(fā)病率的主要因素[4?5]。糖尿病不僅損害全身多個(gè)器官，而且會(huì)引起多種并發(fā)癥，包括肥胖、高血壓、高膽固醇、心血管疾病和腎功能衰竭等，嚴(yán)重影響身體健康以及生活質(zhì)量[6]。因此，有效的治療Ⅱ-型糖尿病的策略不僅要解決高血糖問(wèn)題，還要防止疾病的進(jìn)一步發(fā)展并預(yù)防其相關(guān)并發(fā)癥[7]。

二肽基肽酶-IV（Dipeptidyl peptidase-IV, DPPIV）屬于二肽基肽酶（Dipeptidyl peptidase, DPP）家族，是細(xì)胞表面的一種外切酶，在腎臟、肝臟、胰腺、胎盤(pán)、胸腺等處均有表達(dá)[8]。作為一種外切酶，DPPIV能特異性地從多肽和蛋白質(zhì)的N端切去X-Pro、X-Ala二肽，并按Pro、Ala和Ser的優(yōu)先順序?qū)ζ渥鳛镹端第二個(gè)氨基酸殘基的多肽和蛋白質(zhì)進(jìn)行切割[9]。胰高血糖素樣肽-1（Glucagon-like peptide-1,GLP-1）和葡萄糖依賴(lài)性促胰島素釋放肽（Glucosedependent insulinotropic polypeptide, GIP）都是以葡萄糖依賴(lài)的方式刺激胰島素分泌的腸促胰島素，它們通過(guò)刺激胰島素分泌和抑制胰高血糖素分泌發(fā)揮糖調(diào)節(jié)作用[10?11]。作為 DPP-IV的天然底物，GLP-1和GIP極易被DPP-IV降解而失去活性，從而失去降糖作用。抑制DPP-IV可防止80%~97%的GLP-1被降解，并將其半衰期延長(zhǎng)至2~40 h[12]。研究發(fā)現(xiàn)，DPP-IV抑制劑的最初作用可能是通過(guò)GLP-1介導(dǎo)的，當(dāng)血糖控制開(kāi)始得到改善，GIP的作用逐漸顯現(xiàn)并進(jìn)一步降血糖[13]。因此，臨床使用的抗糖尿病藥物，如西格列?。⊿itagliptin）、利格列?。↙inagliptin）、沙格列?。⊿axagliptin）和阿格列汀（Alogliptin）等的作用機(jī)理都是通過(guò)抑制DPP-IV的活性而實(shí)現(xiàn)降血糖效果的[12]。

目前，針對(duì)Ⅱ-型糖尿病的藥物主要有磺脲類(lèi)（Sulfonylureas, SUs）、噻唑烷二酮類(lèi)（Thiazolidinediones, TZDs）、胰高血糖素樣肽-1（Glucagon like peptide-1, GLP-1）受體激動(dòng)劑、鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 2（Sodium-glucose co-transporter 2, SGLT-2）抑制劑和二肽基態(tài)酶（DPP-IV）抑制劑[14?15]。由于DPPIV抑制劑不僅可以有效降低血糖，且無(wú)低血糖風(fēng)險(xiǎn)，很多學(xué)者都將DPP-IV作為治療Ⅱ-型糖尿病的靶點(diǎn)[16?17]。在單用二甲雙胍不能使血糖降到標(biāo)準(zhǔn)濃度的Ⅱ-型糖尿病患者中，DPP-IV抑制劑可以降低糖化血紅蛋白（Glycated haemoglobin, HbA1c）水平[18]。此外，作為腸促胰島素類(lèi)藥物，DPP-IV抑制劑還可以口服給藥，避免皮下注射[12]。但是，關(guān)于DPPIV抑制劑對(duì)心血管疾病、胰腺炎等影響的不確定性仍然存在[16,19?21]。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration, FDA）發(fā)現(xiàn)，使用高選擇性的DPP-IV抑制劑——捷諾維（JANUVIA），即西格列汀片治療的患者可能出現(xiàn)上呼吸道感染、鼻咽炎和頭痛等不良反應(yīng)。

人工合成的治療糖尿病藥物普遍存在一定的副作用。實(shí)際上，除了藥物控制，許多T2DM病例可以通過(guò)改變生活方式來(lái)預(yù)防，其中一項(xiàng)就是健康的飲食[22]。與合成藥物相比，功能性食品的副作用較小[23]。因此，尋找天然、副作用小的功能性食品成為人們關(guān)注并不斷努力的方向[24]。本文綜述了食品源，特別是水產(chǎn)動(dòng)物食品源DPP-IV抑制肽的制備方法及其效果，以期為功能性食品的開(kāi)發(fā)提供一定的理論參考。

1 生物活性肽及其制備方法

生物活性肽是對(duì)身體功能或狀況有積極影響并可能影響健康的特定蛋白質(zhì)片段，它是由蛋白質(zhì)經(jīng)酶水解而成的分子量大小不一的多功能化合物[25?26]。生物活性肽根據(jù)其序列不同，可表現(xiàn)出具有抗菌、抗血栓、抗高血壓、抗氧化、抗糖尿病和免疫調(diào)節(jié)等功能[26]，甚至可能作為輔助性佐劑用于治療/預(yù)防新型冠狀病毒[27]。

食源性生物活性肽是指來(lái)源于食物蛋白并經(jīng)蛋白酶水解后獲得的各種具有不同生物活性的肽片段，通常長(zhǎng)度為2~20個(gè)氨基酸殘基[23]?，F(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，膳食中的蛋白質(zhì)經(jīng)消化酶作用后，大多是以低聚肽形式吸收利用的，以游離氨基酸形式吸收的比例并不高，且肽比游離氨基酸更容易被吸收，表明肽的生物效價(jià)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比游離氨基酸更高[28]。因此，生物活性肽被認(rèn)為是新一代生物活性調(diào)節(jié)劑，用于各種疾病的預(yù)防與治療，從而提高人們的生活質(zhì)量。探索開(kāi)發(fā)基于這些肽的新型食品添加劑或功能性食品已成為科學(xué)界和食品工業(yè)界的熱門(mén)課題[26]。

生物活性肽如抗高血壓肽、抗氧化肽、抗糖尿病肽等的常見(jiàn)來(lái)源是乳制品、肉制品和谷類(lèi)[25,29]。POWER等[7]認(rèn)為食物蛋白水解物可作為DPP-IV抑制肽的來(lái)源，用于預(yù)防Ⅱ-型糖尿病。NONGONIERMA等[30]總結(jié)了50種對(duì)DPP-IV半抑制濃度（half maximal inhibitory concentration, IC50）值小于 100 μmol/L 的肽，其長(zhǎng)度均在2~17個(gè)氨基酸殘基之間。這些有效的DPP-IV抑制肽廣泛來(lái)源于奶（牛、駱駝和馬）、豬、魚(yú)、小麥和大型藻類(lèi)（棕櫚藻）等食物蛋白。POWER等[31]發(fā)現(xiàn)，乳清蛋白水解物可以抑制DPP-IV活性，UENISHI等[32]從豪達(dá)奶酪的水溶性提取物中分離并最終合成對(duì)DPP-IV有抑制作用的肽LPQNIPPL，之后的小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了該肽的效果。利用動(dòng)物皮膠原蛋白制備的明膠富含Pro，其水解物同樣有DPP-IV抑制活性。此外，豆類(lèi)、藜麥、燕麥、莧菜等植物也是制備DPP-IV抑制肽的良好蛋白質(zhì)來(lái)源[33]。

制備生物活性肽的常用方法如圖1所示，包括直接提取、食物蛋白的酶解、發(fā)酵或化學(xué)合成[4,34]。其中，用于酶解的蛋白酶通常包括中性蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶等。蛋白酶水解可以單酶水解，也可以多種酶復(fù)合水解，但水解的條件（如溫度、pH等）要進(jìn)行優(yōu)化以達(dá)到獲得最佳產(chǎn)物的效果。對(duì)蛋白進(jìn)行酶解之后是活性肽的分離、測(cè)序和表征。分離是根據(jù)水解產(chǎn)物的性質(zhì)和分子量等特性來(lái)進(jìn)行的，常用的技術(shù)有：超濾、離子交換、親和層析、凝膠過(guò)濾和反相高效液相色譜[34]。肽鑒定和表征包括確定其氨基酸序列、分子量、細(xì)胞生物學(xué)和動(dòng)物學(xué)試驗(yàn)?；钚噪牡囊种茲摿νǔＳ靡种瓢俜直然騃C50來(lái)衡量。

圖1 生物活性肽的制備及分離和鑒定流程圖[4,34]Fig.1 Flow diagram for the preparation, separation and identification of bioactive peptides[4,34]

2 DPP-IV抑制劑（肽）的抗糖尿病機(jī)制

攝食特定的食物或食物成分與糖尿病發(fā)病率之間存在一定的相關(guān)性。合理的膳食可對(duì)Ⅱ-型糖尿病的防治起到重要作用，主要原因是食物中的蛋白組分經(jīng)消化酶消化后具備抑制DPP-IV的能力，即食物組分經(jīng)消化后產(chǎn)生具有抑制DPP-IV活性的肽[33]。

2.1 抗糖尿病活性測(cè)定

分離得到的DPP-IV抑制肽的抗糖尿病活性測(cè)定一般分為體外測(cè)定和體內(nèi)測(cè)定兩個(gè)方面。體外研究通常使用純化肽或合成肽對(duì)DPP-IV的抑制活性以及該肽在模擬胃腸液作用下的穩(wěn)定性等指標(biāo)來(lái)評(píng)估；體內(nèi)研究則是以糖尿病大鼠或者人（受試者）為研究對(duì)象，通常采用口服給藥的方法，檢查所得產(chǎn)物的有效性[4,35]。在體內(nèi)研究方面，ZHU等[36]開(kāi)展了海洋魚(yú)膠原蛋白肽對(duì)T2DM患者治療作用的研究，共招募了100名糖尿病患者和50名健康對(duì)照者。糖尿病患者隨機(jī)分為治療組和對(duì)照組，治療組患者連續(xù)3個(gè)月每天口服13 g膠原蛋白肽，對(duì)照組服用安慰劑。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的治療，患者的空腹血糖、糖化血紅蛋白、空腹血胰島素、總甘油三酯等指標(biāo)顯著改善，表明海洋魚(yú)膠原蛋白肽可以改善T2DM患者的糖脂代謝，并有助于控制高血糖[36?37]。

2.2 DPP-IV抑制劑的作用機(jī)制

食物攝入體內(nèi)以后，首先會(huì)引起腸促胰島素的分泌增加，進(jìn)而誘導(dǎo)胰島素的分泌增加[30]。GLP-1促進(jìn)胰島素釋放的作用機(jī)制如圖2所示，GLP-1以葡萄糖依賴(lài)性方式刺激胰島素分泌[38]。GLP-1與β細(xì)胞表面的GLP-1受體結(jié)合，通過(guò)刺激G蛋白激活腺嘌呤核苷三磷酸（Adenosine triphosphate, ATP），在腺苷酸環(huán)化酶（Adenylate cyclase, AC）的作用下形成環(huán)磷酸腺苷（Cyclic adenosine monophosphate,cAMP）。隨后激活蛋白激酶 A（Protein kinase A,PKA）和cAMP調(diào)節(jié)的鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子Ⅱ（cAMP-GEFⅡ或Epac2），從而引發(fā)一系列級(jí)聯(lián)效應(yīng)，包括離子通道活性改變、細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度變化（Ca2+內(nèi)流）和胰島素顆粒的胞吐增強(qiáng)[38]。GLP-1對(duì)β細(xì)胞有營(yíng)養(yǎng)作用，它不僅能促進(jìn)β細(xì)胞增殖，而且也能增強(qiáng)胰管上皮中來(lái)自祖細(xì)胞的β細(xì)胞的分化，GLP-1還可抑制β細(xì)胞的凋亡。所以，當(dāng)細(xì)胞暴露在高血糖和高脂血癥的毒性作用下，β細(xì)胞凋亡增加時(shí)，GLP-1可能會(huì)產(chǎn)生抑制凋亡的積極作用。此外，GLP-1還能抑制胃腸道分泌和運(yùn)動(dòng)，尤其是胃排空，抑制食欲，從而減少食物攝入[39]。

圖2 GLP-1促進(jìn)胰島素釋放作用機(jī)制[38]Fig.2 The mechanism of GLP-1 promoting insulin release[38]

然而，GLP-1是DPP-IV的天然底物，在人體內(nèi)會(huì)被迅速降解（圖3），半衰期僅兩分鐘，極其短暫[40]。GLP-1可與DPP-IV的活性位點(diǎn)相結(jié)合形成GLP-1與DPP-IV復(fù)合體。復(fù)合體形成后，活性GLP-1（7~37位）的 N 端 2、3位氨基酸（Ala和 Glu）之間的肽鍵將被削弱，之后迅速被降解，失去活性的GLP-1（9~37位）從活性位點(diǎn)解離，進(jìn)而導(dǎo)致其胰島素活性喪失[7,40?41]。因此，DPP-IV抑制劑可以保護(hù)腸促胰島素不受酶的破壞，延長(zhǎng)活性激素GLP-1的半衰期，從而起到控制血糖的作用。

圖3 DPP-IV降解GLP-1的機(jī)理[7]Fig.3 Mechanism of GLP-1 degradation by DPP-IV[7]

DPP-IV抑制劑的作用機(jī)制可分為競(jìng)爭(zhēng)性抑制和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制，典型的競(jìng)爭(zhēng)性酶抑制劑可與DPPIV的天然底物競(jìng)爭(zhēng)活性位點(diǎn)，但其存在劑量依賴(lài)性[7]。研究發(fā)現(xiàn)，許多肽都是DPP-IV的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，尤其是含有Pro的肽，如Ile-Pro[42]。競(jìng)爭(zhēng)性抑制的第二種作用機(jī)制涉及到酶-抑制劑復(fù)合物的形成，即底物樣抑制劑結(jié)合到DPP-IV的活性位點(diǎn)形成酶-抑制劑復(fù)合物[43]。與標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑相比，該抑制劑從活性位點(diǎn)解離的速度較慢，從而導(dǎo)致更長(zhǎng)的DPPIV抑制時(shí)間（如維格列?。7]。非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可以與DPP-IV分子天然結(jié)構(gòu)中的二級(jí)結(jié)合位點(diǎn)（如受體位點(diǎn)和底物識(shí)別位點(diǎn)）相互作用，這種結(jié)合改變了DPP-IV的底物特異性和催化活性[7]。已證明較長(zhǎng)的肽（30~50個(gè)氨基酸）可作為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，其作用機(jī)理主要是通過(guò)在二聚界面形成相互作用并阻止DPP-IV活性二聚體的形成[44]。此外，有研究表明這些肽也可以通過(guò)混合抑制模式發(fā)揮功能[45]。

雖然蛋白肽發(fā)揮其抗糖尿病作用的機(jī)制尚未完全闡明，但研究認(rèn)為，體內(nèi)關(guān)鍵氨基酸的餐后變化是一個(gè)促成因素。其中，Gln、Ala、Arg、Leu、Phe、Val、Ile、Lys等氨基酸具有較強(qiáng)的促胰島素分泌活性；Glu、Ala、Ser、Gln、Gly、Asp、Leu、Met等氨基酸能刺激腸細(xì)胞釋放GLP-1[46]。

3 海洋生物來(lái)源的DPP-IV抑制肽

富含蛋白質(zhì)的食物是生物活性肽的主要來(lái)源，食物中的蛋白質(zhì)經(jīng)消化酶酶解后產(chǎn)生的肽具有多種生物活性，有益于人體健康。海洋生物種類(lèi)占全球物種的80%以上，是食品和藥品原料的重要來(lái)源，被譽(yù)為“藍(lán)色糧倉(cāng)”。由于海洋生物自身生長(zhǎng)環(huán)境的特殊性（高滲、高鹽、低溫和低氧），它們的基因組、代謝規(guī)律，及酶系途徑等都與陸產(chǎn)動(dòng)植物存在顯著差別，形成了一系列結(jié)構(gòu)各異且品種繁多的天然產(chǎn)物。故來(lái)源于海洋生物的蛋白質(zhì)是制備DPP-IV抑制肽、改善Ⅱ-型糖尿病患者身體健康的重要資源[47]。其中，生物活性多肽是海洋活性物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)最多的化合物[48]。大量研究表明，從海洋生物中制備的多肽具有抗疲勞、抗氧化、提高免疫力、降血壓和降血糖等功效[49]。

HUANG等[35]用蛋白酶XXIII和orientase 90N對(duì)金槍魚(yú)蒸煮液進(jìn)行酶解，之后通過(guò)凝膠過(guò)濾色譜和高效液相色譜進(jìn)一步分離，最終鑒定并合成得到3個(gè)具有DPP-IV抑制活性的肽：PGVGGPLGPIG PCYE、 CAYQWQRPVDRIR和 PACGGFWISGR PG，它們的IC50值分別為116.1、78.0和96.4 μmol/L。經(jīng)過(guò)體外模擬胃腸液消化后，這三個(gè)肽的DPP-IV抑制活性都有升高，其中PGVGGPLGPIGPCYE和CAYQWQRPVDRIR的抑制活性顯著升高。這說(shuō)明經(jīng)過(guò)消化后，這兩個(gè)肽形成了新的、分子量更小的具有DPP-IV抑制活性的肽，且比原始肽具有更強(qiáng)的腸滲透力。

LI等[50]通過(guò)堿性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶以及菠蘿蛋白酶對(duì)大西洋鮭魚(yú)皮明膠進(jìn)行酶解、分離、鑒定得到兩種對(duì)DPP-IV有抑制作用的肽GPAE（372.4 Da）和GPGA（300.4 Da）。這兩種肽對(duì)DPP-IV的IC50值分別為49.6和41.9 μmol/L，顯示出很強(qiáng)的DPP-IV抑制活性，這2種肽的N端第二個(gè)氨基酸均為Pro。一般地，具有DPP-IV抑制活性寡肽的N端第二個(gè)殘基為 Pro、Trp、Ala、Val、Lys和 Asp，其中 Pro 是最優(yōu)選的[9]。DPP-IV可以特異性地從肽的N端切割二肽X-Pro或X-Ala。研究認(rèn)為，N端第二個(gè)氨基酸為Pro的DPP-IV抑制肽，由于其類(lèi)似底物的性質(zhì)，可能以競(jìng)爭(zhēng)性抑制的方式發(fā)揮作用[51]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，口服大西洋鮭魚(yú)皮明膠水解物可以改善大鼠的口服糖耐量、抑制血漿DPP-IV活性、提高血漿GLP-1活性、增加胰島素分泌、降低胰高血糖素水平[37]。這表明大西洋鮭魚(yú)皮明膠水解物不僅在體外有很強(qiáng)的DPP-IV抑制活性，在糖尿病大鼠中也能表現(xiàn)出DPP-IV抑制活性，顯示出良好的降糖效果，具有良好的應(yīng)用前景，有望進(jìn)一步發(fā)展為治療糖尿病的功能性食品。

HARNEDY等[46]研究表明，用堿性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶對(duì)鮭魚(yú)明膠進(jìn)行水解，水解物在體外表現(xiàn)出顯著的抗糖尿?。ㄒ葝u素、GLP-1分泌和DPP-IV抑制）能力，其中鮭魚(yú)皮明膠水解物和鮭魚(yú)碎屑水解物中均存在具有DPP-IV抑制活性的肽段。

WANG等[9]用風(fēng)味蛋白酶分別酶解比目魚(yú)和羅非魚(yú)魚(yú)皮明膠，得到比目魚(yú)皮水解物（halibut skin hydrolysate, HSGH）和羅非魚(yú)皮明膠水解物（tilapia skin gelatin hydrolysate, TSGH）。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，TSGH對(duì)DPP-IV的抑制作用和對(duì)GLP-1分泌的促進(jìn)作用均大于HSGH，血漿胰島素水平同樣顯示出TSGH的優(yōu)越性，TSGH對(duì)糖尿病大鼠具有與西格列汀相同的抗高血糖作用，且對(duì)正常大鼠沒(méi)有降低血糖的副作用。之后將水解物進(jìn)行超濾，選擇DPP-IV抑制活性較高的部分進(jìn)行肽鑒定，從HSGH中分離得到三種肽：SPGSSGPQGFTG、GPVGPAGNPGA NGLN和 PPGPTGPRGQPGNIGF，IC50值分別為101.6、81.3和 146.7 μmol/L；從 TSGH 中分離得到三種肽：IPGDPGPPGPPGP、LPGERGRPGAPGP和GPKGDRGLPGPPGRDGM，IC50值分別為65.4、76.8和89.6 μmol/L。TSGH的抗糖效果好于HSGH，這可能是因?yàn)榱_非魚(yú)（溫水魚(yú)）皮水解產(chǎn)物中的亞氨基酸含量高于比目魚(yú)（冷水魚(yú)），而Pro又是唯一的一個(gè)亞氨基酸，這進(jìn)一步說(shuō)明了Pro在DPP-IV抑制肽中的重要性。

ZHANG等[51]研究了鰱魚(yú)蛋白水解液的DPPIV抑制活性，發(fā)現(xiàn)中性蛋白酶水解液對(duì)DPP-IV的抑制作用最強(qiáng)。對(duì)蛋白酶水解液進(jìn)行超濾、薄層色譜法（Thin-layer chromatography, TLC）、反相-高效液相色譜（Reversed-phase high performance liquid chromatography, RP-HPLC），并從中分離鑒定出4個(gè)肽：AGPPGPSG、APGPAGP、LPIIDI和 ALAPSTM，其中LPIIDI和APGPAGP具有較強(qiáng)的DPP-IV抑制活性，這2種肽均表現(xiàn)為競(jìng)爭(zhēng)/非競(jìng)爭(zhēng)混合型DPPIV抑制模式。在鰱魚(yú)肌肉中，膠原蛋白雖然含量較低，但由于其豐富的Pro/Hyp含量，被認(rèn)為是DPPIV抑制肽的優(yōu)良來(lái)源。這說(shuō)明DPP-IV抑制肽的生物活性取決于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，特別是不同水解產(chǎn)物中釋放的肽的性質(zhì)[35,50?51]。

HARNEDY等[52]用堿性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶對(duì)藍(lán)鱈肌肉蛋白進(jìn)行水解，水解物在體外顯示出DPP-IV抑制作用，同時(shí)還可刺激胰島素分泌、增加GLP-1的釋放和脂肪細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取，在模擬胃腸液消化后，水解物對(duì)DPP-IV的抑制作用以及對(duì)胰島素的刺激作用無(wú)明顯變化，而GLP-1的釋放顯著增加。此外，在正常健康小鼠中觀察到藍(lán)鱈魚(yú)水解物的急性（90~120 min）和持續(xù)性（4 h）降糖作用。這些結(jié)果表明，藍(lán)鱈魚(yú)蛋白水解物在體外的降糖作用可能同樣適用于體內(nèi)。

JI等[53]用Corolase PP酶解南極磷蝦，再經(jīng)過(guò)超濾、凝膠色譜柱、陰離子交換柱以及RP-HPLC，最終成功分離出對(duì)DPP-IV和血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（angiotensin-converting enzyme, ACE）都有抑制活性的兩種肽：KVEPLP和PAL，這兩種肽對(duì)DPP-IV的IC50值分別為0.73和0.88 mg/mL。

上述研究表明，許多食物蛋白經(jīng)酶解后都存在具有DPP-IV抑制作用的肽，這為進(jìn)一步的研究提供了理論依據(jù)。同時(shí)，一種生物活性肽可能具有抑制兩種甚至多種酶活性的功能，提示多功能肽有望成為一個(gè)新的研究方向。

有關(guān)DPP-IV抑制肽的結(jié)構(gòu)與其生物活性的關(guān)系尚未完全闡明，對(duì)上述成功分離出的幾種多肽整理發(fā)現(xiàn)，具有DPP-IV抑制活性的肽通常在其N(xiāo)端第一或第二位都有Pro的存在（表1）。此外，在蠟樣芽孢桿菌培養(yǎng)濾液中鑒定出來(lái)的Ile-Pro-Ile是迄今為止所報(bào)道的最有效的DPP-IV抑制肽[30,54]，進(jìn)一步證實(shí)了Pro是其具有DPP-IV抑制作用的關(guān)鍵所在。LACROIX等[55]用硅化法對(duì)9種食品中的34種蛋白質(zhì)作為DPP-IV抑制肽前體的潛力進(jìn)行了評(píng)估。在所研究的34個(gè)蛋白中，共發(fā)現(xiàn)2256個(gè)肽段序列與文獻(xiàn)報(bào)道的具有DPP-IV抑制活性的肽段序列一致，其中Gly-Ala、Gly-Pro和Pro-Gly是出現(xiàn)頻率最高的序列。經(jīng)模擬胃腸道消化后，許多肽仍具有DPP-IV抑制活性，說(shuō)明它們可能是具有DPP-IV抑制特性的潛在功能成分，有望用于治療或控制Ⅱ-型糖尿病的發(fā)生與發(fā)展。

表1 海洋動(dòng)物來(lái)源的DPP-IV抑制肽Table 1 Marine sources of DPP-IV inhibitory peptides

4 結(jié)語(yǔ)與展望

目前，許多體外研究以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都證明了食源性肽可作為DPP-IV抑制劑的潛在來(lái)源。有些食源性肽不僅具有DPP-IV抑制活性，還具有抑制ACE等其他生物活性，有可能發(fā)展為多功能肽。然而，蛋白質(zhì)水解物對(duì)人體血漿DPP-IV活性的影響尚待評(píng)估，需要更詳細(xì)的人體研究來(lái)全面評(píng)估其療效、安全性和效力。迄今為止，已鑒定的DPPIV食品蛋白衍生肽抑制劑尚未顯示出與合成藥物抑制劑同等的效力。因此，這些抑制劑可能最適合于糖尿病前期或輕度糖尿病患者的聯(lián)合治療或作為營(yíng)養(yǎng)干預(yù)策略的一部分[7]。同時(shí)，這也對(duì)科學(xué)家們提出了新的挑戰(zhàn)，如何強(qiáng)化食源性DPP-IV抑制肽的作用，使其達(dá)到不僅天然、安全，而且高效，甚至達(dá)到相當(dāng)于藥物的治療效果。隨著對(duì)食源性肽研究的更加深入，它們將來(lái)有望作為一種新的手段來(lái)治療Ⅱ-型糖尿病。