【羊棲菜制備降膽固醇肽的工藝探究5000字（論文）】

羊棲菜制備降膽固醇肽的工藝研究

目錄TOC\o"1-2"\h\u16730神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型優(yōu)化羊棲菜制備降膽固醇肽的工藝研究 127600前言 179631.海洋生物活性肽概述 227902.羊棲菜活性肽的制備 275333.羊棲菜活性肽的生物活性 3284943.1海洋活性肽的生物活性 3316773.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 513546參考文獻(xiàn) 6摘要：生物活性肽是一種分子聚合物，與氨基酸相比，它的生物利用價(jià)值更高，吸收特點(diǎn)更明確，尤其具有較優(yōu)的生物活性。不但可以為人類的生長發(fā)育供給營養(yǎng)，而且擁有很關(guān)鍵的生理性能，比如預(yù)防和治療肝性腦病的肽、促使礦物質(zhì)攝取的肽、用于身體防御的功能肽等。海洋生物是具有多種生物活性的結(jié)構(gòu)多樣的生物活性化合物的豐富來源。海洋生物作為新型生物活性物質(zhì)來源的重要性正在迅速增長。因此，近年來對(duì)于海洋生物活性肽的提取與研究也逐漸增多，本文就針對(duì)活性肽的制備及其性質(zhì)進(jìn)行探究，通過廣泛閱讀總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)于羊棲菜活性肽的制備及其性質(zhì)進(jìn)行綜述。關(guān)鍵詞：羊棲菜；活性肽；制備；性質(zhì)前言近年來，天然安全且具有生理活性的物質(zhì)越來越受到人們的關(guān)注，生物活性肽因具有較強(qiáng)的生物活性和很高的生物安全性而成為國內(nèi)外的研究重點(diǎn)。一些生物活性肽被證實(shí)有修復(fù)腸道屏障，治療腸道炎癥的作用[1-3]。我國海捕蝦加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，羊棲菜（Hizikiafusifarme），一種藻類植物，別名海菜芽、羊奶子、海大麥等。圓子綱，馬尾藻科。藻體黃褐色，肥厚多汁，葉狀體的變異很大，形狀各種各樣。株高30-50cm，最長達(dá)3m以上。分假根、主干、葉與氣囊。圓柱狀假根具分枝。“莖”下方初生葉扁厚，卵圓形，“莖”上部后生“葉”棒狀或茄形。氣囊紡錘形，生于葉腋。雌雄異株，生殖托內(nèi)分別形成卵囊和精子囊。生長在低潮帶巖石上，中國南方沿海生長繁茂，山東、遼寧等地也有分布。20世紀(jì)90年代后，浙江沿海大規(guī)模栽培，可做蔬菜，亦供藥用。在醫(yī)學(xué)上有食療的功效。羊棲菜的生長和發(fā)育季節(jié)隨著生長的地區(qū)而不同，黃、渤海產(chǎn)幼苗初見8～11月，次年5～10月成熟；東海產(chǎn)幼苗見于9月至次年2月，4～8月間成熟；南海產(chǎn)幼苗成熟期很早，一般為2～6月(曾呈奎等2000)。繁殖期一般在5～10月，南方由于氣溫較高，比北方要提前些。1.海洋生物活性肽概述由于海洋物種約占全球生物多樣性的一半，海洋為新化合物提供了巨大的資源ADDINNE.Ref.{8878498C-8CDF-4F1D-8048-F34F27EB9820}[6]。此外，我們從海洋生物那里獲得了各種各樣的物質(zhì)。因?yàn)楹Ｑ笊锷钤谝粋€(gè)非常緊迫、競爭激烈和具有侵略性的環(huán)境中，在許多方面與陸地環(huán)境非常不同，陸地環(huán)境要求要產(chǎn)生非常特殊和強(qiáng)大的活性分子。海洋環(huán)境是功能材料的來源，包括多不飽和脂肪酸（PUFA）、多糖、礦物質(zhì)和維生素、抗氧化劑，酶和生物活性肽ADDINNE.Ref.{6546D2C6-E91F-49ED-8418-F5E83467FFC3}[7]。2.羊棲菜活性肽的制備最近，生物活性肽的結(jié)構(gòu)、組成和序列研究受到了廣泛的關(guān)注。海洋生物活性肽生產(chǎn)方法有如下三種，溶劑萃取法、酶法水解和食品蛋白的微生物發(fā)酵。但是，尤其是在食品和制藥行業(yè)，由于產(chǎn)品中沒有殘留有機(jī)溶劑或有毒化學(xué)品，酶水解法是首選。生物活性肽在其原蛋白序列中是不活躍的，但可以通過酶水解釋放出來ADDINNE.Ref.{9DB297BF-B233-49CA-A381-6F2ED99310E2}[8]。此外，生物活性肽通常含有3-20個(gè)氨基酸殘基，它的活性由它們的氨基酸組成和序列決定[9]。根據(jù)氨基酸序列的不同，它們可能參與多種生物功能，如抗高血壓、阿片類激動(dòng)劑或拮抗劑、免疫調(diào)節(jié)、抗血栓、抗氧化、抗癌和抗菌活性，以及營養(yǎng)利用ADDINNE.Ref.{A1675232-35E3-443F-B62A-B9E080EBE726}[10]。一些生物活性肽通過結(jié)構(gòu)和其他因素顯示出了多功能活性ADDINNE.Ref.{49177967-FE06-489D-87E4-2A1F17A2E8D2}[11]。海洋生物活性肽已廣泛通過海洋生物的酶法水解生產(chǎn)ADDINNE.Ref.{A61D3766-1DB0-425E-A848-D45A00A9D0E3}[12]。然而，在發(fā)酵的海洋食品醬油中，已經(jīng)利用微生物進(jìn)行了酶解，因此無需進(jìn)一步水解就可以純化生物活性肽ADDINNE.Ref.{65ACA874-1EBC-440A-BC65-85A72C7BEAD7}[13]。此外，一些生物活性肽已經(jīng)從海洋加工副產(chǎn)品中分離出來ADDINNE.Ref.{6CA66A2C-881D-4EA3-B21F-35EFB775CA95}[14]。海洋生物活性肽已被證明具有多種生理功能，包括抗高血壓或血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）抑制，抗氧化物，抗凝劑，和抗菌劑活動(dòng)ADDINNE.Ref.{C316E84D-1526-4097-93E8-91ED79D59989}[15-16]。此外，其中一些生物活性肽可能具有促進(jìn)人類健康和降低疾病風(fēng)險(xiǎn)的潛力ADDINNE.Ref.{24E11A24-F89F-429D-B25A-14D8F4E03094}[17]。因此，食物源生物活性肽在降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)方面的作用已經(jīng)得到了很好的證明ADDINNE.Ref.{90940CAA-498F-40AB-9963-5CE5332260FA}[18]。此外，消費(fèi)者對(duì)飲食與健康之間關(guān)系的了解不斷增加，也提高了對(duì)功能性食品配料和保健品的認(rèn)識(shí)和需求。因此，海洋生物活性肽可以作為多種原料為人類生產(chǎn)保健品和藥品。蛋白質(zhì)的酶解可制備生物活性肽，這些可通過使用適當(dāng)?shù)牡鞍姿饷笇?duì)蛋白質(zhì)源進(jìn)行體外水解獲得。然后必須調(diào)整反應(yīng)介質(zhì)的物理化學(xué)條件，如溫度和蛋白質(zhì)溶液的pH值，以優(yōu)化所使用的酶的活性。從微生物、植物和動(dòng)物中得到的蛋白水解酶可水解海洋蛋白，來開發(fā)生物活性肽ADDINNE.Ref.{3DFA7361-B94C-4DCB-ACBE-92BC2855EDAB}[19]?？ㄋ固亓_[20]等人使用混合物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通過酶水解從不同來源生產(chǎn)蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物，并研究了這些混合物對(duì)其功能特性和抗氧化活性的影響。結(jié)論：該設(shè)計(jì)方法可應(yīng)用于蛋白質(zhì)的酶促水解修飾，將不同來源的蛋白質(zhì)混合在一起進(jìn)行水解產(chǎn)生協(xié)同作用，優(yōu)化了獲得具有多種功能特性和抗氧化活性的水解產(chǎn)物的條件。李云濤研究了活性肽酶解工藝，得出了活性肽的最佳酶解條件，并且得出了活性肽的生物活性[21]。胡川進(jìn)行了酶法水解制備生物活性肽實(shí)驗(yàn)，確定了活性肽的提取的最優(yōu)工藝條件[22]。時(shí)麗霞也探究了酶法制備克氏原螯蝦活性肽的制備工藝，運(yùn)用酶法制備生物活性肽是一種重要的方法[23]。鄭斌對(duì)羊棲菜多酚氧化酶生化特性進(jìn)行了探究，得出羊棲菜酚氧化酶的最適反應(yīng)溫度為45℃[24]。徐坤華探究了羊棲菜蝦頭的蛋白酶水解工藝，得出酶解最佳條件為溫度55.5℃,pH值8.50，回收率也比較高[25]。3.羊棲菜活性肽的生物活性3.1海洋活性肽的生物活性3.1.1抗高血壓活性高血壓是心血管疾病的主要獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一ADDINNE.Ref.{B463ABD4-11A9-4C40-9625-4C700B7D064D}[26]。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶最初是在1956年從馬的血液分離，在血壓的調(diào)節(jié)中扮演著關(guān)鍵角色，因?yàn)樗龠M(jìn)了血管緊張轉(zhuǎn)換成有效的血管收縮的血管緊張素和滅活的血管舒張血管舒緩激肽。這種強(qiáng)效血管收縮劑還參與了腎上腺皮質(zhì)中納保留類固醇醛固酮的釋放，醛固酮有升高血壓的趨勢(shì)ADDINNE.Ref.{06B0EF97-3CF6-4BE8-A624-1369C6055B82}[27]。ACE是一種多功能酶，能催化緩激肽的降解，緩激肽是一種降血壓非肽[ADDINNE.Ref.{9064C74B-7F0C-4717-97F8-8ABE0A123202}28]。此外，ACE已被證明可以降解包括腦啡肽、神經(jīng)緊張素和P物質(zhì)在內(nèi)的神經(jīng)肽，這些神經(jīng)肽可能與心血管系統(tǒng)相互作用ADDINNE.Ref.{B8FAE815-8F72-4274-8ECD-E147FF947FB0}[29]。抑制ACE被認(rèn)為是一種有用的治療手段，高血壓的治療方法。因此，在開發(fā)控制高血壓的藥物中，ACE抑制已成為一個(gè)重要因素。具有ACE抑制活性的天然多肽最早是從蛇毒中獲得的ADDINNE.Ref.{00AE2779-1CA9-46A8-B302-EB15DC39C2B6}[30]。此后，人們多次嘗試合成ACE抑制劑，如卡托普利、依那普利、阿卡普利和賴諾普利，目前用于治療人類原發(fā)性高血壓和心力衰竭。然而，這些合成藥物被認(rèn)為有某些副作用，如咳嗽、味覺障礙、皮疹或血管神經(jīng)性水腫，所以這些都可能與合成ACE抑制劑有內(nèi)在聯(lián)系A(chǔ)DDINNE.Ref.{B3442E57-6A81-45FC-863D-3244DC60D26D}[31]。因此，尋找天然ACE抑制劑作為合成抑制劑的替代品，對(duì)于安全和經(jīng)濟(jì)地作為藥物使用是很有興趣的。由于海洋生物活性肽在預(yù)防和治療高血壓方面的有效性，它們有潛力作為營養(yǎng)品和藥物的功能成分。此外，海洋生物活性肽可以生產(chǎn)成本低、安全的天然保健品，這些抗高血壓肽還需要進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)研究。3.1.2抗氧化活性攻擊膜脂、蛋白質(zhì)和DNA等大分子的自由基不加控制地產(chǎn)生，可能導(dǎo)致許多健康疾病，如癌癥、糖尿病、神經(jīng)退行性疾病和炎癥性疾病，并伴有嚴(yán)重的組織損傷ADDINNE.Ref.{29AB5CCA-D365-4C64-A9C5-4F6A031D9378}[32]。此外，一些食品的變質(zhì)是由于脂質(zhì)氧化或酸敗和不良的二次脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物的形成。在食品和制藥工業(yè)中，許多合成抗氧化劑被用于延緩過氧化反應(yīng)。然而，由于潛在的健康問題，必須嚴(yán)格控制這些合成抗氧化劑的使用。因此，尋找天然抗氧化劑作為合成產(chǎn)品的安全替代品在食品工業(yè)中很重要ADDINNE.Ref.{BADB78C9-B2F1-4DA2-A1C3-373B1B13E10E}[33]。研究表明，這種抗氧化劑的效力主要是由于肽中存在疏水性氨基酸。此外，從牡蠣中分離的生物活性抗氧化肽對(duì)多不飽和脂肪酸過氧化的抗氧化活性高于a-生育酚。從海魚蛋白中提取的肽在不同的氧化系統(tǒng)中具有比a-生育酚更強(qiáng)的抗氧化性能ADDINNE.Ref.{3FD3610B-E2E2-4BB3-A130-77EAC33E6D3D}[34]。然而，肽作為抗氧化劑的確切作用機(jī)制尚不清楚，但一些芳香族氨基酸和組氨酸被報(bào)道對(duì)觀察到的活性其重要作用。明膠肽主要含有疏水性氨基酸，這些氨基酸的豐富有利于提高乳化能力。因此，海洋明膠衍生肽有望在其他抗氧化肽序列中發(fā)揮更高的抗氧化作用ADDINNE.Ref.{C305F73A-80E8-4861-9A40-44BF87C1F623}[35]。因此，具有抗氧化特性的海洋生物活性肽在保健品和藥物以及合成抗氧化劑的替代品方面具有很大的潛力。3.1.3抗凝血活性當(dāng)血管出現(xiàn)異?；虮┞队谘軗p傷部位的非內(nèi)皮表面時(shí)，凝血因子對(duì)血液進(jìn)行凝血，目的是阻止血液通過損傷的血管壁流動(dòng)。由于內(nèi)源性或外源性抗凝劑干擾凝血因子，可延長或停止凝血ADDINNE.Ref.{F0F07601-5921-4C36-A2E9-EAEEB3284063}[36]。這些抗凝劑用于治療目的，例如治愈血友病。肝素作為一種商業(yè)抗凝劑已經(jīng)被確認(rèn)和使用超過50年，它被廣泛用于預(yù)防靜脈血栓栓塞性疾病。然而，肝素的一些副作用已經(jīng)被確認(rèn)，如血小板減少癥的發(fā)展、出血效應(yīng)、對(duì)先天性或獲得性抗凝血酶缺乏無效，以及不能抑制凝血酶與纖維蛋白的結(jié)合ADDINNE.Ref.{BCAA17CA-34E4-45CF-89E4-D3543BCAE39D}[37]。此外，肝素在豬腸或牛肺中的濃度非常低，肝素主要是從那里提取的。因此，尋找其他抗凝劑來源的必要性已經(jīng)引起了對(duì)更安全的抗凝治療的興趣。海洋生物活性抗凝肽的報(bào)道很少，但已從海洋生物中分離得到，如海洋異形蟲、海星和藍(lán)貽貝ADDINNE.Ref.{883C1519-2B89-4FE0-B5B3-2D97BCE07616}[38]。此外，還從血黃鰭鰨中純化了海洋抗凝蛋白ADDINNE.Ref.{EE7ADCC9-EBFB-4FE6-9E79-B75AD05B8A31}[39]。通過延長活性部分凝血酶時(shí)間（APTT）、凝血酶原時(shí)間（PT）和凝血酶時(shí)間（TP）測定上述多肽的抗凝活性，并與商用抗凝劑肝素進(jìn)行比較。然而，這些來自海洋的抗凝肽是非細(xì)胞毒性的，有潛力用作功能性藥物或營養(yǎng)食品。3.1.4抗菌活性抗菌肽通常分子量低于10KDa，編碼在天然蛋白前體的序列中，也可以在體外通過酶水解生成。自首次在昆蟲中發(fā)現(xiàn)抗菌肽以來，已從多種昆蟲、植物和哺乳動(dòng)物中分離出700多個(gè)具有抗菌肽性質(zhì)的分子ADDINNE.Ref.{9B67D975-1154-496D-A477-F0A1FF39BE49}[40]。據(jù)報(bào)道，藍(lán)蟹血淋巴具有抗菌活性，對(duì)革蘭氏陰性菌有較強(qiáng)的抑制作用ADDINNE.Ref.{6167D014-F288-4866-8724-EA16CB6A5A46}[42]。從牡蠣中提取的抗菌肽對(duì)大腸桿菌、銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌等細(xì)菌以及灰霉、擴(kuò)張青霉素等真菌具有抗菌活性和生長抑制作用。此外，抗病毒性生物活性肽的研究也有報(bào)道。AchourADDINNE.Ref.{C9D042F6-026A-42AD-964A-6F9FC22A5495}[43]等發(fā)現(xiàn)牡蠣蛋白提取物可以增強(qiáng)人體免疫缺陷病毒(HIV-1)免疫細(xì)胞的增殖。Lee和SusumuADDINNE.Ref.{1FAC5C58-5FF1-47CE-BBAE-D21DAADCE1B8}[44]從牡蠣熱溶酶水解物中分離出兩個(gè)抑制HIV-1蛋白酶的肽。3.1.4其他生物活性海洋生物活性肽通過降低血漿膽固醇水平降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)，通過降低人類乳腺癌細(xì)胞系的細(xì)胞增殖降低抗癌活性，這些可能的作用已經(jīng)得到證實(shí)ADDINNE.Ref.{36F2BB86-6D1C-457D-9C47-D2AEC3AAEC09}[45]。此外阿拉斯加pollack和hoki的胃蛋白酶水解物中提取的鈣結(jié)合生物活性肽可以被引入到有乳糖消化不良或不耐受的東方人群中，并將強(qiáng)化鈣果汁或富含鈣的食物作為乳制品的替代品ADDINNE.Ref.{BF369B67-9703-4980-A6BC-604F7A1749EC}[46]。這些鈣結(jié)合肽顯示出高親和力的鈣，也適合減少骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)證明，飲食中產(chǎn)生的小肽（二肽和三肽）可以被特定的肽轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)通過刷緣膜吸收，從而產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)。3.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（1）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的是由輸入層、隱藏層、輸出層三層結(jié)構(gòu)組成的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程就是誤差信號(hào)從不同方向傳播的過程。在數(shù)據(jù)的分析預(yù)測過程中，會(huì)有誤差的產(chǎn)生，而通過判斷預(yù)測輸出與實(shí)際輸出的擬合程度，其學(xué)習(xí)過程也分為兩個(gè)部分。正向傳播的傳播路徑就是，從輸入層輸入數(shù)據(jù)，在隱藏層經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理最后從輸出層輸出。這個(gè)過程就是正向傳播。也稱為信號(hào)的正向反饋。當(dāng)正向傳播的實(shí)際輸出數(shù)據(jù)與預(yù)測輸出不符合時(shí)，誤差信號(hào)就從輸出層輸入，經(jīng)過隱藏層最后從輸入層輸出。這個(gè)過程就是誤差信號(hào)的反向傳播。在誤差信號(hào)反向傳播時(shí)，誤差會(huì)分散到各個(gè)神經(jīng)元中。神經(jīng)元中的誤差數(shù)據(jù)可以作為依據(jù)對(duì)單元權(quán)值修正以減少誤差使結(jié)果更加精確。（2）BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特性分析BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與多層感知器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一樣[7]。因?yàn)锽P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也是一種感知器。結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的感知器，預(yù)測過程越復(fù)雜，最后得到的結(jié)果偏差越大。很多時(shí)候遇到的問題都是簡單的非線性問題。這種問題三層感知器就可以解決，故而很多時(shí)候都用的是三層感知器。參考文獻(xiàn)ZongX,HuW,SongD,etal.Porcinelactoferrin-derivedpeptideLFP-20protectsintestinalbarrierbymaintainingtightjunctioncomplexandmodulatinginflammatoryresponse[J].BiochemicalPharmacology,2016,104(10):74-82.ZhangL,WeiX,ZhangR,etal.DesignandDevelopmentofaNovelPeptideforTreatingIntestinalInflammation[J].FrontiersinImmunology,2019,10.FANGSP,YANB,ZHUBG,etal.Effectsofwheatglutenhydrolysateonulcerativecolitisofmice[J].FoodandMachinery,2016,32(02):124-127.江楊陽,楊水兵,余海霞,等.不同凍結(jié)方式對(duì)紅蝦肌肉品質(zhì)的影響[J].現(xiàn)代食品科技,2017,33(10):142-148,116.安賢惠,呂毅,李衛(wèi)國,等.中國對(duì)蝦PC-Ⅲ系列抗菌肽的分離純化及活性[J].動(dòng)物學(xué)研究,2005,26(4):410-415.SeKwonKim.MarineBioactivePeptideSources:CriticalPointsandthePotentialforNewTherapeutics[M].JohnWiley&Sons,Ltd:2013-04-19.FengLiu,LilianeSchoofs,GeertBaggerman,etal.APatternSearchMethodforDiscoveringConservedMotifsinBioactivePeptideFamilies[M].INTECHOpenAccessPublisher:2011-11-02.劉霞,張中勛,伍銘慧,等.常見哺乳動(dòng)物源膠原蛋白的提取及其性能表征[J].功能材料,2019,50(01):137-143+148.楊敏,吳兆明,李晶晶,等.魚皮膠原蛋白寡肽的生物活性及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2018,039(005):304-310.尹曼,魏穎,馬勇,等.膠原肽和大米肽對(duì)黑色素生成的影響[J].食品科技,2017,42(10):244-247.YoshinoriMine,YoshinoriMine.PeptidomicsforBioactivePeptideAnalysis[M].Wiley‐Blackwell:2010-07-30.HariKrishnan,LijunYang,FumioTakaiwa.ProductionofBioactivePeptideinTransgenicRiceSeed[M].AmericanSocietyofAgronomy,CropScie