南極磷蝦肽的活性功能、應用前景
南磷蝦(euphausia superba)為磷蝦科、磷蝦屬蝦類,主要集中于南冰洋,其資源儲藏量。自20世紀70年代以來,南磷蝦一直是南大洋中大的漁業捕撈資源。
目前,上除了用做飼料或釣魚餌料的南磷蝦、南磷蝦干和南磷蝦油外,也有新鮮磷蝦產品出現。南磷蝦營養其豐富,富含大量的蛋白質和不飽和脂肪酸,其中蛋白質含量高達17.56%。海洋蛋白質來源非常廣泛,同時在種類和數量上都要遠遠陸地生物蛋白質,并且存在著許多潛在的具有生物活性的基酸序列,利用特定的方法進行水解,即可得到具有生物活性的多肽。
南磷蝦作為的海洋蛋白來源具有豐富的生物活性,通過提取南磷蝦蛋白制備出的南磷蝦肽同樣具有多種活性功能。本文對有關南磷蝦肽的活性及其應用進行了綜述。
南磷蝦肽的活性與功能
1.抗氧化活性
受各種因素的影響,人體內不斷產生自由基,會誘發dna變性、蛋白質變性、酶失活和胞膜損傷,進而導致癌癥、視力降低、心腦血管疾病和一些慢等,還能夠加速衰老進程。劉小芳等以冷凍南磷蝦為原料,采用堿溶酸沉法與酶解法聯用制備南磷蝦多肽,并評價了南磷蝦多肽的抗氧化活性和血管緊張素i轉化酶抑制活性。結果表明,南磷蝦多肽具有顯著的還原能力和良好的二苯代苦味?;杂苫╠pph·)、2,2'-聯氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基(abts+)、羥基自由基(·oh)的能力,自由基的半抑制濃度(ic50)值分別為5.65、0.17、4.46 mg/ml。
朱俊向等以南磷蝦蝦糜和蛋白為原料,通過動物蛋白酶解南磷蝦肽,得到2種南磷蝦多肽,評價了南磷蝦多肽的抗氧化活性。結果表明,南磷蝦多肽在多肽濃度為5.0mg/ml時,總抗氧化能力大,蝦糜多肽為(0.11±0.03)u/ml,蛋白多肽為(0.17±0.02)u/ml。陽性對照組vc在濃度為0.5mg/ml時,總抗氧化能力高達(1.08±0.04)u/ml,與陽性對照相比,南磷蝦多肽的總抗氧化能力較弱。
2.、耐缺氧、增強力
徐愷等通過給小鼠灌服南磷蝦脫脂蛋白肽,研究了其對小鼠、耐缺氧能力的影響。低、中、高劑量組分別給予0. 2、1. 0、5. 0g/(kg·d)的南磷蝦脫脂蛋白肽,連續28d,在末次灌胃后1h進行常壓耐缺氧實驗、亞中毒存活實驗、小鼠負重游泳實驗、血乳酸(la)含量測定、血尿素氮(bun)和乳酸脫氫酶(ldn)含量測定、肝糖原含量測定和臟器質量測定。結果表明,高劑量南磷蝦脫脂蛋白肽能顯著提高小鼠常壓耐缺氧和亞中毒的存活時間(p<0.01),提高小鼠在常壓耐缺氧實驗中的耗氧量(p<0.05),證明高劑量南磷蝦脫脂蛋白肽能提高小鼠在低氧環境中的耐缺氧能力。
灌胃南磷蝦脫脂蛋白肽后的小鼠負重游泳時間明顯增長。高劑量組小鼠肝糖原含量提高、bun水平降低,同對照組相比有顯著差異(p<0.05)。中劑量組小鼠同對照組小鼠ldh含量有顯著性差異(p<0.05),高劑量組小鼠同對照組小鼠ldh含量有顯著性差異(p<0.01),la率增高。同時發現,高劑量組小鼠肝臟質量和脾臟質量同對照組小鼠相比有不同程度的提高,但差異不顯著。
3.、降血糖
南磷蝦肽內含有ace抑制肽和dpp-iv抑制肽,能起到及降血糖的作用。高穎等以脫脂南磷蝦粉為原料制備得到的3種低氟磷蝦肽進行了體外ace抑制作用及抗氧化活性進行測定,并比較3種磷蝦肽體外功能活性。結果表明,中性蛋白酶水解肽和堿性蛋白酶水解肽的ace抑制作用顯著胰蛋白酶水解肽(p<0.05),胰蛋白酶水解肽的抗氧化活性顯著中性蛋白酶水解肽和堿性蛋白酶水解肽(p<0.05);磷蝦肽的體外活性與其基酸組成、分子量分布和二級結構相關。
4.預防骨質疏松、降低膽固醇
骨質疏松癥是由于多種原因導致的骨密度和骨質量下降,骨微結構破壞,造成骨脆性增加,從而發生骨折的全身性骨病。磷蝦肽能夠去卵巢骨質疏松癥小鼠的腸鈣吸收作用,增加去卵巢小鼠的骨礦含量,南磷蝦肽能雙側去卵巢大鼠骨質疏松癥,磷酸化磷蝦肽可顯著抑制骨質疏松癥大鼠骨吸收,可能與抑制炎癥因子的分泌有關。
王一名等研究磷酸化南磷蝦肽(pp-akp)對雙側去卵巢骨質疏松癥模型大鼠的作用及其機制。采用雙側卵巢切除法建立骨質疏松癥大鼠模型,通過對sd大鼠灌胃磷酸化南磷蝦肽低(400 mg/kg·d、高劑量(800 mg/kg·d)12周,以阿倫磷酸鈉1 mg/kg·d作為陽性對照,分別檢測骨代謝相關指標、骨密度及骨組織形態學,測定wnt/β-連接蛋白信號通路關鍵基因mrna和蛋白的表達。結果表明,南磷蝦肽可以雙側去卵巢大鼠骨質疏松癥。
5.抑菌作用
南磷蝦肽可抑制金黃葡萄球菌的菌體分裂,通過破菌體細胞壁和細胞膜,改變了細胞膜的通透性、導致大量胞內物質外泄、從而引起菌體死亡。趙玲等以金黃色葡萄菌、大腸桿菌、副溶血弧菌、四聯微球菌、枯草桿菌以及啤酒酵母作為實驗菌種對象,以處理后的南磷蝦酶解多肽對實驗菌種進行性篩選。結果表明,南磷蝦肽對金黃色葡萄球菌有顯著的抑制作用,其中分子量為1.0×103<相對分子量(mr)<3.0×103的多肽抑菌效果表現較優。
趙玲采用濾紙片法解釋了南磷蝦抑菌活性肽對金黃色葡萄菌的抑制原理。以濃度80mg/ml的南磷蝦酶解液進行抑菌活性測試,結果表明,南磷蝦蛋白酶解物對金黃色葡萄球菌的生長有明顯的抑制作用,且隨著南磷蝦酶解液濃度升高其抑菌活性也隨之增強。
6.功效
高尿酸血癥是由于體內呤代謝紊亂引發的一種疾病,與尿酸排泄減少或尿酸生成過多都密切相關,通過促進腎臟及腸道尿酸的排泄或抑制肝臟尿酸的生成可以高尿酸血癥。傅安妮等研究了南磷蝦肽對于高尿酸血癥模型小鼠的功效及其作用機制,通過對高尿酸血癥模型小鼠體內動物實驗驗證了南磷蝦肽的活性。結果表明,南磷蝦肽可顯著降低尿素氮含量并高尿酸血癥造成的腎臟及腸道損傷,維護腎臟及腸道尿酸排泄功能,對于高尿酸血癥有很好的作用。
南磷蝦肽的應用前景
南磷蝦肽主要應用于食品工業、保健和化妝品等領域。
1.食品工業領域
在食品工業領域中,南磷蝦肽可以用于制作醬料、調味品、飲品、營養劑以及南磷蝦肽粉等。
孫娜等以南磷蝦肉為主料,南磷蝦肽亞鐵螯合物等為輔料,研制出一種具有功能的南磷蝦醬,相比普通的南磷蝦醬提高了對人體鐵含量的。楊立業等將南磷蝦加工副產品制備成營養豐富的調味品,解決了南磷蝦加工副產品利用率低、污染環境的問題。
王珊珊等將南磷蝦肽粉加入到黃漿水發酵液中,制備了一種性質穩定、口感適中的黃漿水發酵飲品。薛長湖等將鈣鐵鋅金屬元素結合到由南磷蝦粉脫脂、蛋白酶降解以及cacl2脫氟制成的磷蝦肽粉上,制得一種基酸含量高,可以同時鈣、鐵和鋅3種營養素的劑。
李鈺金等用一種南磷蝦加工副產物為原料,制備了一種高純度且咸味強于的南磷蝦咸味肽。
馬磊等以南磷蝦粉為原料,采用優選南磷蝦蛋白酶解條件,制備出一種苦味淡的南磷蝦風味肽粉。除此以外,南磷蝦肽還可應用于各類食品之中,例如南磷蝦肽壓片糖果、南磷蝦肽餅干或者南磷蝦肽果凍等,都有著好的發展前景。
2.醫療保健領域
在醫療保健領域,南磷蝦肽亦是良好的應用于、、提高力及增強骨質等方面。王斌等發明了一種對血管緊張素轉換酶(ace)具有顯著抑制作用的南磷蝦降壓肽,可應用于藥品、產品和特殊醫用食品。遲乃玉等以南磷蝦多肽為主要原料,多種中藥為輔料,制備了一種且能夠提升力的南磷蝦多肽制劑。
李小輝等采用多種蛋白協同,經富成分強化,輔以祛瘀補益藥食兩用活性成分,制備了一種促進骨折愈合的富地龍蛋白組合物,對促進骨折愈合具有顯著療效。
王斌等制備了一種、活性顯著的南磷蝦肽,可作為功能分子應用于或者輔助高脂血癥的特醫食品、和藥物。
付鵬磊等研制了一種具有益脾健胃保健功效的南磷蝦多肽生物制品,具有抗氧化和益脾健胃的功效,可應用于食品和領域。
目前南磷蝦肽作用于、和提高力等方面的功效,大多數都基于理論研究或動物試驗,缺乏人體臨床試驗研究的證據,還不能應用于藥物的制備。未來可以通過有力的證據研究,開發食源性、的南磷蝦肽類藥物應用于制藥領域。
3.美妝領域
由于南磷蝦主要存在于紫外線較強的南洲,對紫外線輻射具有的抵抗能力,在美妝領域中也有應用。陳忻等發明了一種基于響應面優化的南磷蝦肽面膜的制備方法,采用響應面設計和數學模糊分析在南磷蝦肽面膜初級配方的基礎上優化得到具有應用的南磷蝦肽面膜。
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