第二章水產(chǎn)原料中生物活性物質(zhì)

第二章

水產(chǎn)原料中的生物活性物質(zhì)

海洋水產(chǎn)品的營養(yǎng)特點(diǎn)蛋白質(zhì)含量高，氨基酸平衡，屬于優(yōu)質(zhì)蛋白；不飽和脂肪酸含量高，富含n-3PUFA；礦物質(zhì)豐富，如I，Ca，Zn，Se，Cu，F(xiàn)e；脂溶性Vit.A及前體物質(zhì)、Vit.D、水溶性B族Vit.含量高；海藻中膳食纖維含量豐富。水產(chǎn)品中生物活性物質(zhì)多肽類如降血壓肽氨基酸類如?；撬岫嘞┲舅犷惾鏒HA、EPA活性多糖如海藻多糖，甲殼胺蛋白脂類如降鈣素、SOD糖蛋白如扇貝糖蛋白萜類如海兔素天然色素如胡蘿卜素皂甙類如海星皂甙、海參皂甙生物堿類如甘氨酸甜菜堿多酚類如褐藻多酚微量元素類如有機(jī)硒、有機(jī)碘Ⅰ活性肽肽是兩個或兩個以上的氨基酸以肽鍵相連的化合物。肽的結(jié)構(gòu)在開鏈肽的N端和C端可以有游離的α氨基和α羧基，而有的開鏈肽的N端或C端的游離的α氨基或α羧基被別的集團(tuán)結(jié)合（如烷基化、?；龋┗騈端殘基自身環(huán)化?；钚噪模╝ctivatedpeptide）及其功能生物學(xué)家將肽稱為“氨基酸鏈”，將小分子活性多肽統(tǒng)稱為“生物活性肽”?；钚噪模╝ctivatedpeptide）是指那些有特殊生理功能的肽?？茖W(xué)家已在人體中發(fā)現(xiàn)了100多種生物活性多肽，這些多肽具有傳遞生理信息，調(diào)節(jié)生理功能的作用，對于人體的神經(jīng)、消化、生殖、生長、運(yùn)動、代謝、循環(huán)等系統(tǒng)的正常生理活動的維持非常重要，所有疾病的發(fā)生、發(fā)展、治療、康復(fù)都與多肽有關(guān)。人體多肽物質(zhì)的來源與作用人體多肽物質(zhì)來源于蛋白質(zhì)營養(yǎng)，主要是兩個方面，一是食物在消化過程中蛋白質(zhì)產(chǎn)生多肽，被身體吸收，二是體內(nèi)細(xì)胞利用蛋白質(zhì)的降解物氨基酸直接合成。如果由于營養(yǎng)、消化、疾病等原因，體內(nèi)多肽物質(zhì)的缺乏，將會使人體的健康受到影響，例如：免疫能力降低、消化不良、代謝異常、生長發(fā)育障礙等等，進(jìn)而使健康人產(chǎn)生疾病，使病人難以康復(fù)。多肽物質(zhì)的作用特點(diǎn)因此，科學(xué)家建議，針對身體需求，在滿足了人體的基本營養(yǎng)攝入后，適當(dāng)補(bǔ)充多肽營養(yǎng)，對于健康和疾病康復(fù)是大有好處的，多肽的奇特在于：1、它有良好的吸收性，它的吸收效率比氨基酸和蛋白質(zhì)都高。2、它有獨(dú)特的生理調(diào)節(jié)功能，胰島素調(diào)節(jié)血糖就是一個例子。3、多肽的活性很高，往往很小的量就能起到很大的作用。從天然蛋白質(zhì)中獲得活性肽目前已從天然蛋白質(zhì)中獲得多種功能性肽，如促鈣吸收肽、降血壓肽、降血脂肽、免疫調(diào)節(jié)肽等。分子量段在5000~180之間的才能稱為肽。分子量段在5000~1000之間的稱為大肽。分子量段在1000~180之間的稱為小肽、寡肽、低聚肽，也稱為小分子活性多肽。多肽制品的開發(fā)近年來，多肽的分離純化、結(jié)構(gòu)分析?；瘜W(xué)合成、生物、放射免疫測定、免疫細(xì)胞化學(xué)以及遺傳工程等新記述的應(yīng)用，新的活性肽不斷發(fā)現(xiàn)，對活性肽功能認(rèn)識不斷增長，促使這一領(lǐng)域迅速發(fā)展。多肽制品的開發(fā)目前，除了從天然蛋白質(zhì)獲得多種活性肽之外，借助生物工程記述的研究開發(fā)倍受重視，如利用蛋白酶作用于蛋白質(zhì)形成一種低分子量的活性肽。已知的活性肽包括促鈣吸收肽、降血壓肽、降血脂肽、免疫調(diào)節(jié)肽、抗腫瘤活性肽等，本節(jié)就海產(chǎn)生物中活性肽作一簡單概述。1、降血壓肽高血壓被稱為現(xiàn)代“文明病”，在西方發(fā)達(dá)國家的發(fā)病率高達(dá)20％，在我國為11.88％，并且有上升的趨勢。近20年來高血壓的發(fā)病率在我國幾乎增加了一倍，由高血壓引發(fā)的心臟學(xué)管疾病的死亡率已排到所有疾病死亡率的第一位。高血壓病嚴(yán)重地危害人們的健康和生命，它不是一個獨(dú)立的疾病，同時為心腦血管疾病的重要危險因素，導(dǎo)致心、腦、腎、血管、眼底的結(jié)構(gòu)和功能的改變和損害，引起相關(guān)疾病的發(fā)生。降血壓肽的作用機(jī)理血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）能使血管緊張素X轉(zhuǎn)化為血管緊張素Y，使末梢血管收縮而導(dǎo)致血壓升高。降血壓肽正是通過抑制ACE的活性來體現(xiàn)降血壓功能的。（ACEI肽，ACE抑制肽）。通常由蛋白酶在溫和條件下水解獲得。對正常血壓者無降血壓作用。高血壓的發(fā)病機(jī)制及降血壓肽的作用機(jī)理降血壓肽的作用機(jī)理活性肽通常是由體內(nèi)蛋白酶在溫和條件下水解蛋白質(zhì)而獲得的，食用安全性高。降血壓作用主要是通過抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（AngtotensinCorvertingEnzyne，ACE）的活性來實(shí)現(xiàn)的。海洋生物中的這類活性肽最大的優(yōu)點(diǎn)是對正常血壓的人無降壓作用。降血壓活性肽的氨基酸構(gòu)成從上述降血壓活性肽的構(gòu)成氨基酸來看，發(fā)現(xiàn)均含有1~2個Lys殘基。動物實(shí)驗(yàn)表明：Lys不僅有一定的降血壓作用，而且對抑制腦溢血的發(fā)生非常有效。海產(chǎn)動物蛋白質(zhì)的氨基酸組成中，富含Lys，活性肽的降血壓作用很可能同Lys有關(guān)。此外，這些活性肽可能還具有其他的生理功能。2、抗腫瘤活性肽海洋生物是新型的肽類次級代謝的豐富來源，現(xiàn)已從多種生物中發(fā)現(xiàn)一系列高活性的抗腫瘤、抗病毒、抗微生物及抗心血管病的活性多肽，其中以抗腫瘤活性肽尤為引人注目。海兔活性肽Pettil等從印度洋產(chǎn)的耳狀截尾海兔（Dolabellaauricul-ara）分離出具有強(qiáng)力抗腫瘤活性的截尾海兔肽。海藻抗癌活性肽80年代以來，Moore從藍(lán)綠藻Lyngbyamajuscula中分離到抗癌活性的環(huán)肽majusculamideC、D，deoxymajusculamideD等，其中majusculamide對骨髓瘤阻斷效果達(dá)35％。天然存在的活性肽

——谷胱甘肽解毒劑；自由基清除劑；保護(hù)白細(xì)胞減少癥；抗過敏作用；緩解缺氧血癥、惡心和肝臟疾病所引起的不適；防止皮膚老化以及色素沉著，減少黑色素的形成，改善皮膚抗氧化能力并使皮膚產(chǎn)生光澤；治療眼角膜?。桓纳菩怨δ?。Ⅱ、牛磺酸?；撬幔═aurine）一種含硫的非蛋白特殊氨基酸，在體內(nèi)以游離狀態(tài)存在，不參與體內(nèi)蛋白質(zhì)的生物合成。

牛磺酸在體內(nèi)的存在形式以游離氨基酸的形式普遍存在于動物體內(nèi)各種組織，并以小分子二肽或三肽的形式存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，但不參與蛋白質(zhì)合成。最早是1827年從牛的膽汁中發(fā)現(xiàn)了這種含硫氨基酸，故稱為牛膽堿、牛膽素。1、?；撬岬纳砘钚源龠M(jìn)嬰幼兒腦組織和智力發(fā)育提高神經(jīng)傳導(dǎo)和視覺機(jī)能防治心血管?。ň哂薪档偷兔芏戎鞍祝↙DL）、增加高密度脂蛋白（HDL）的作用，從而防止動脈硬化及起降低血壓的作用）。改善內(nèi)分泌狀態(tài)，增強(qiáng)人體免疫力其它如：抗氧化，改善、優(yōu)化腸道菌群(雙歧桿菌的促生長因子)，抗疲勞，醒酒等有研究發(fā)現(xiàn)，大鼠攝入過量的?；撬幔渖L發(fā)育受到抑制，崽鼠的死亡率亦升高，認(rèn)為牛磺酸具有一定的條件性毒性作用。?；撬嵘砉δ苁疽鈭D2、海洋生物中?；撬岬暮考胺植迹?）牛磺酸在魚貝類中含量十分豐富，貝類、魷魚、章魚、甲殼類中尤甚。馬氏珠母貝中含量更是高達(dá)1383mg/100g。（2）牛磺酸在魚貝類的不同組織內(nèi)含量也有所不同。魚體內(nèi)臟中?；撬岷棵黠@高于肌肉組織中的含量。（3）海水魚和淡水魚之間?；撬岷繘]有明顯的不同，通過在人工養(yǎng)殖的鮭魚和鰻魚飼料中添加牛磺酸，發(fā)現(xiàn)在魚的各組織中?；撬岬暮棵黠@升高，表明魚餌料中的牛磺酸在魚體中具有蓄積的可能性。珠母貝3、牛磺酸的制備天然?；撬岬奶崛∨；撬岷康臏y定熱水浸提牛磺酸自溶水解外源酶水解產(chǎn)品鑒定用紅外光譜和熔點(diǎn)測定儀鑒定結(jié)晶產(chǎn)品的純度；進(jìn)行砷、重金屬、失重、灼燒殘?jiān)?、氯化物和易碳化物的測定，看是否符合食品添加劑的標(biāo)準(zhǔn)。4、牛磺酸的應(yīng)用目前，在美國、日本等一些發(fā)達(dá)國家，?；撬嵋驯蛔鳛橐环N新型的食品添加劑廣泛應(yīng)用，如在嬰幼兒奶粉、飲料及保健食品中用作強(qiáng)化劑等。因?；撬釋π难芟到y(tǒng)具有一系列獨(dú)特的功能，主要是加強(qiáng)心室功能，增加心肌縮力，抗心律失常，防止充血性心力衰竭和降低血壓，抗血乳酸的積累等，因而被定為運(yùn)動飲料的成分。牛磺酸的應(yīng)用?；撬嵩谄渌矫嬉灿兄鴱V泛的應(yīng)用。對珍珠藥效成分的研究表明：牛磺酸是其主要藥效成分，并在治療病毒性肝炎和功能性子宮出血方面得到臨床應(yīng)用。用牡蠣肉提取粉末（主要含?；撬岷弯\的鱉化合物）治療精神分裂癥患者。在老年保健方面，海洋生物中富含的牛磺酸有望作為一種抗智力衰退、抗疲勞、滋補(bǔ)強(qiáng)身的有效成分。開發(fā)利用海洋生物中的?；撬豳Y源，是一個值得深入探討的課題。Ⅲ、鱟試劑及其鱟素鱟的種類很少，全世界現(xiàn)存的只有三個屬，4個種。美洲鱟屬（Limulus）美洲鱟東方鱟屬（Tachypleusgigas）有2種東方鱟（又叫中國鱟）（Tachypleustridentatus）南方鱟（Tachypleus和黃鱟T.sp.）蝎鱟屬（Carcinoscorpius）圓尾鱟（Carcinoscorpiusrotrndicarda）鱟的資源鱟的地理分布狹隘，僅限于北美與東亞及東南亞一帶。但其血液能提取鱟試劑，還可分離得到抗革藍(lán)氏陰性及陽性菌、真菌、流感病毒A、口腔泡疹病毒、HIV-1的鱟素類抗菌肽。圓尾鱟含有河豚毒素，中國鱟所含毒素尚不清楚，所以鱟是有待于進(jìn)一步開發(fā)的珍貴海洋藥用動物資源。1、鱟試劑鱟試劑就是鱟變形細(xì)胞溶解物，是用無菌法采取鱟血，離心分離血球和血漿，去掉血漿，低滲破裂血細(xì)胞，最終添加輔助劑而得。目前我國廈門、湛江等地已建有專門生產(chǎn)鱟試劑的工廠。鱟試劑的成分鱟血細(xì)胞：大顆粒和小顆粒鱟試劑成分主要存在于大顆粒上，其主要成分有：凝固酶原凝固酶凝固蛋白原抗脂多糖因子激活因子C、B、G等多種蛋白質(zhì)多肽鱟試劑作用機(jī)制內(nèi)毒素與因子C作用，啟動整個凝集反應(yīng)，在各種凝集因子的進(jìn)一步作用下，凝固蛋白質(zhì)多肽鏈的第18位的Arg與第19位Thr中間以及第46位的Arg與第47位Gly中間被切斷，然后一段C肽游離出來而凝膠化?？怪嗵且蜃雍枉c素則能與因子C作用，抑制有內(nèi)毒素引起的鱟試劑的凝固反應(yīng)。鱟血凝固酶是屬于哺乳動物凝固因子中的絲氨酸蛋白酶的一種，它對研究哺乳動物血液凝固因子的來源是非常有意義的。2、鱟素鱟素鱟血細(xì)胞中酸提取法得到的一種17氨基酸抗菌肽。防止體外微生物入侵。能抑制革藍(lán)氏陰性和革藍(lán)氏陽性菌。鱟素的抗菌活性鱟素的作用抗菌作用抗凝血作用抗病毒作用ⅳ、n-3多不飽和脂肪酸魚油中富含多不飽和脂肪酸在防治心血管病、抗炎癥、抗癌、促進(jìn)大腦發(fā)育等方面也具有功效。EPA、DHA的生理活性

心血管疾病具有升高高密度脂蛋（HDL）和降低低密度脂蛋白（LDL）作用；

DHA具有明顯的抗心率失常作用。

減輕關(guān)節(jié)炎癥狀，抗皮炎作用；

EPA、DHA的生理活性促進(jìn)細(xì)胞代謝和修復(fù)、阻止腫瘤細(xì)胞的異常增生，從而起到抑癌作用。DHA具有促進(jìn)腦神經(jīng)組織發(fā)育及防止退化的作用。EPA、DHA在魚貝類的分布

魚類中除多獲性魚類沙丁魚油和狹鱈肝油中的EPA含量高于DHA之外，其他魚種一般是DHA含量高，洄游性魚類如金槍魚類的DHA含量高達(dá)20%～40%左右。貝類中除扇貝之外，均EPA含量高于DHA，而螺旋藻、小球藻EPA含量達(dá)30%以上，遠(yuǎn)高于DHA。金槍魚、鰹魚等大型洄游性魚的眼窩脂肪中含有高濃度的DHA，其含量高達(dá)30%～40%，而相對地EPA的含量較低，在5%～10％左右。

EPA、DHA在食品上的應(yīng)用

EPA、DHA的不飽和雙鍵達(dá)5～6個之多，在氧存在條件下受熱、光、催化劑的作用極易氧化。防止其氧化的有效措施是加入天然的抗氧化劑維生素E和兒茶素或充入氮?dú)獾龋蛔鳛楸＝∈称返腅PA、DHA油一般以膠囊或微膠囊等形式上市，含量為25%～30%左右。EPA、DHA在食品上的應(yīng)用日本開發(fā)的粉末魚油是用明膠、淀粉、卡拉膠等將DHA油微膠囊化，防止同空氣的接觸，使其的防止氧化能力和保存性得到改善。直接添加到食品應(yīng)用的有魚糜制品、糖果、嬰兒奶粉、人造奶油等。EPA、DHA在食品上的應(yīng)用將魚油添加到飼料中喂雞可得到DHA高含量的雞蛋，DHA在雞蛋中比EPA更易蓄積，飼料中約有30%DHA可轉(zhuǎn)移到雞蛋中（DHA強(qiáng)化雞蛋）。將DHA高含量的蛋黃直接干燥粉末或采用有機(jī)溶媒抽出得到DHA高含量的蛋黃油。Ⅴ、甲殼質(zhì)及其衍生物甲殼胺特性：水溶性、成膜性；無毒、易吸收；生物功用：降低膽固醇；調(diào)節(jié)腸內(nèi)代謝；調(diào)節(jié)血壓；抗菌性；消炎作用。ⅵ、抗腫瘤活性物質(zhì)

藻類海綿動物腸腔動物軟體及外肛動物

1、藻類

多糖硫酸多糖、紫菜聚糖等腫瘤、癌變有抑制效果和防止作用。巖藻聚糖對患L-1210白血病的小白鼠有延長生命25天的效果。2、海綿動物

海綿是最低等的多細(xì)胞動物，結(jié)構(gòu)簡單，沒有器官的分化，只有個別細(xì)胞存在機(jī)能上的差異。發(fā)現(xiàn)多種抗腫瘤活性物質(zhì)。3、腔腸動物

從集沙群海葵的雌性珊瑚蟲分離出的沙?？舅厥浅?xì)菌以外來源于生物的最強(qiáng)毒素，被認(rèn)為具有很強(qiáng)的抗癌性的同時，還具有癌的誘發(fā)作用。其末端氨基被乙?；螅拘詼p少1/100，有望作為醫(yī)藥品使用。4、軟體