功能肽(英文Active Peptide)，也叫工能太，肽是兩個或兩個以上的氨基酸以肽鍵相連的化合物，在生物體內(nèi)起重要生理作用，它在生物的生長發(fā)育，新陳代謝，疾病以及衰老，死亡的過程中起著關(guān)鍵作用。功能肽是體中最重要的活性物質(zhì)。正是因為它在體內(nèi)分泌量的增多或減少，才使生物類有了幼年，童年，成年，老年直到死亡的周期。
具有活性的多肽稱為功能肽，又稱生物活性肽或生物活性多肽，只是功能肽的說法更為精確。功能肽分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不一，可從簡單的二肽到環(huán)形大分子多肽，而且這些多肽可通過磷酸化、糖基化或?；恍揎棧δ茈牡碾逆溇哂刑厥獾男螤?，或者由一條或幾肽鏈和活性成份有機組成。
功能肽目前有一千多種肽(如大豆肽，深海魚皮肽，卵蛋白肽、乳蛋白肽等是功能肽中的一種)。
對生物不具生理功能的肽叫小肽或肽類。
作用
功能肽減少對生物體有什么影響?
功能肽主要控制生物體的生長、發(fā)育、免疫調(diào)節(jié)和新陳代謝，它在生物體處于一種平衡狀態(tài)，若功能肽減少后，生物體的機能發(fā)生重要變化，對于兒童來說，他的生長、發(fā)育變得緩慢，甚至停止，長久下去就形成了侏儒，對成年生物或老年生物，缺少功能肽后，自身的免疫力就會下降，新陳代謝紊亂，內(nèi)分泌失調(diào)，引起各種疾病的產(chǎn)生，如失眠、身體消瘦或浮腫。由于功能肽還作用于神經(jīng)系統(tǒng)，因此生物體就會變得動作遲緩，頭腦不再聰慧，更主要的是功能肽減少，直接引起生物身體各部位逐漸出現(xiàn)全面衰老，引發(fā)各種疾病。
功能肽(工能太)的制造方法
肽類的提取方法主要有兩種，一種是化學(xué)法提取，一種是物理法提取。二者各有利弊，“化學(xué)提取法”主要是“化學(xué)酶反應(yīng)提取法”。其反應(yīng)快，生產(chǎn)量大，但缺點是提取出來的肽類活性較低，該法是市面上肽類產(chǎn)品的主要來源;“物理提取法”主要指“介質(zhì)電容法功能肽提取技術(shù)”，其特點是反應(yīng)慢，生產(chǎn)量小，但是生產(chǎn)出來的肽類具有很高的活性。
杭州香保飼料有限公司的科研人員發(fā)明一種新型的功能肽的制作方法，它主要是對蛋白進(jìn)行分子切割、酶解、活化等工藝，可以大大提高功能肽的得率，降低生產(chǎn)成本，目前已應(yīng)用于動物飼料及飼料添加劑。杭州香保飼料有限公司是國內(nèi)最早從事功能肽研究的生物飼料企業(yè)。
分泌周期
在不同的年齡時期，各種功能肽的分泌量也有很大差別，按分泌量劃分，生物的一生一般可分為：
①分泌充足期(25歲以前的青年期)這個時期內(nèi)分泌量均衡、免疫功能強勁，生物體一般不易出現(xiàn)疾病;
②分泌不足期(失衡期)(30—50歲壯年和中年期)這一時期如果功能肽分泌不足或失衡會出現(xiàn)各種相關(guān)的亞健康狀態(tài)和輕微疾病癥狀(40歲以上的生物群常見);
③分泌匱乏期(嚴(yán)重不足期)(50歲以上中年和老年期)這一時期嚴(yán)重如果功能肽嚴(yán)重不足和嚴(yán)重失衡，可能出現(xiàn)非常突出的衰老癥狀，或會引起各種相關(guān)疾病發(fā)生(50歲以上生物群比較明顯);
④分泌終止期(衰老期)，這一時期很短，由于控制生物體內(nèi)分泌的“司令官”功能肽不分泌或分泌減少，從而導(dǎo)致細(xì)胞功能衰退，引發(fā)器官功能衰竭和喪失，最后導(dǎo)致生命終結(jié)。
生理功能
目前，它成為全世界研究的熱點、大量的國內(nèi)外研究結(jié)果表明：生物功能肽是涉及生物體內(nèi)多種細(xì)胞功能的生物活性物質(zhì)，在生物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)幾百種，不同的生物肽具有不同的結(jié)構(gòu)和生理功能，如抗病毒、抗癌、抗血栓、抗高血壓、免疫調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)、抑菌、降膽固醇等作用。
功能肽的的生理功能如下：
1.調(diào)節(jié)體內(nèi)的水分、電解質(zhì)平衡;
2.為免疫系統(tǒng)制造對抗細(xì)菌和感染的抗體，提高免疫功能;
3.促進(jìn)傷口愈合;快速修復(fù)上皮組織損傷。
4.在體內(nèi)制造酶，有助于將食物轉(zhuǎn)化為能量;
5.修復(fù)細(xì)胞，改善細(xì)胞代謝，防止細(xì)胞變性，能起到防癌的作用;
6.促進(jìn)蛋白質(zhì)、酶的合成與調(diào)控;
7.溝通細(xì)胞間、器官間信息的重要化學(xué)信使;
8.預(yù)防心腦血管疾病;
9.調(diào)節(jié)內(nèi)分泌與神經(jīng)系統(tǒng);
10.改善消化系統(tǒng)、治療慢性胃腸道疾病;
11.改善糖尿病、風(fēng)濕、類風(fēng)濕等疾病;
12.抗病毒感染、抗衰老，消除體內(nèi)多余的自由基;
13.促進(jìn)造血功能，治療貧血，防止血小板聚集，能提高血紅細(xì)胞的載氧能力。
14，直接對抗DNA病毒，對病毒細(xì)菌有靶向性。
通過功能肽類的研究，促進(jìn)了生物類對肽類物質(zhì)的應(yīng)用，營養(yǎng)學(xué)家、生物醫(yī)學(xué)家不斷開發(fā)出各種各樣的肽類產(chǎn)品，以滿足生物類健康事業(yè)的需要。
主要應(yīng)用
目前對功能肽(工能太)的應(yīng)用主要在以下幾個方面：
1.功能性食品：具有一定功能的肽類食品，目前是國際上研究的熱點。日本、美國、歐洲已捷足先登，推出具有各種各樣功能的食品和食品添加劑，形成了一個具有極大商業(yè)前景的產(chǎn)業(yè)。
2.肽類試劑：純度非常高，主要應(yīng)用在科學(xué)試驗和生化檢測上，價格十分昂貴。
3.肽類藥物。
4.飼料及飼料添加劑：飼料行業(yè)研究功能肽是從抗菌肽開始的，但“純?nèi)樘钡恼Q生，開啟了飼料行業(yè)大規(guī)模全面研究功能肽的序幕，它提供含磷脂肽，是細(xì)胞膜的主要成份，被快速吸收轉(zhuǎn)化后，具有即時修復(fù)腸道損傷的功能，而且含有豐富的小肽，可以被乳豬腸道無障礙吸收。是一種代替血漿等高檔動物蛋白的最佳飼料原料，它的腸道修復(fù)功能在無抗飼料時代具有極大的應(yīng)用價值，目前杭州香保飼料有限公司的技術(shù)人員還在研發(fā)提高哺乳母豬泌乳量及提高瘦肉率等功能肽的研究?？梢哉f，對功能肽的全面深入研究，將打開畜牧業(yè)綠色生產(chǎn)一扇嶄新而又迷人的大門。
按生理功能分類
依據(jù)其功能，功能肽大致可分為生理功能肽、調(diào)味肽、抗氧化肽和營養(yǎng)肽等，但因一些肽具有多種生理活性，因此這種分類只是相對的。
本章主要介紹了生理活性多肽、調(diào)節(jié)肽的基本概念和生理功能等。
生理功能肽是溝通細(xì)胞間與器官間信息的重要化學(xué)信使，通過內(nèi)分泌等作用方式，使機體形成一個高度嚴(yán)密的控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)生長、發(fā)育、繁殖、代謝和行為等生命過程。這些多肽通稱為生理功能肽。它主要有以下幾種：
一、結(jié)合肽：多數(shù)礦物元素結(jié)合肽中心位置含有磷酸化的絲氨酸基團和谷氨酰殘基，與礦物元素結(jié)合的位點存在于這些氨基酸帶負(fù)電荷的側(cè)鏈一側(cè)，其最明顯的特征是含有磷酸基團。與鈣結(jié)合需要含絲氨酸的磷酸基團以及谷氨酸的自由羧基基團，這種結(jié)合可增強礦物質(zhì)-肽復(fù)合物的可溶性。酪蛋白磷酸肽(簡稱CPP)是目前研究最多的礦物元素結(jié)合肽，它能與多種礦物元素結(jié)合形成可溶性的有機磷酸鹽，充當(dāng)許多礦物元素如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Se2+，特別是Ca2+在體內(nèi)運輸?shù)妮d體，能夠促進(jìn)小腸對Ca2+和其它礦物元素的吸收。酪蛋白磷酸肽的分子內(nèi)具有絲氨酸磷酸化結(jié)構(gòu)，對鈣的吸收作用顯著。它是應(yīng)用生物技術(shù)從牛奶蛋白中分離的天然生理功能肽，存在于牛乳干酪素中，有兩種物質(zhì)。由α-干酪素制成的α-酪蛋白磷酸肽是由37個不同氨基酸組成的磷肽，其中有與磷酸基相結(jié)合的絲氨酸7個，分子量為46000。由β-干酪素制成的β-酪蛋白磷酸肽，是由25個不同氨基酸組成的磷肽，其中有與磷酸基相結(jié)合的絲氨酸5個，分子量為3100。酪蛋白磷酸肽是一類含有25～37個氨基酸殘基的多肽，在pH7～8的條件下能有效地與鈣形成可溶性絡(luò)合物。
二、磷酸肽：生理功能主要有以下幾個方面：(1)促進(jìn)成長期兒童骨骼和牙齒的發(fā)育;(2)預(yù)防和改善骨質(zhì)疏松癥;(3)促進(jìn)骨折患者的康復(fù);(4)預(yù)防和改善缺鐵性貧血;5)抗齲齒。日本、澳大利亞、德國等將其應(yīng)用于功能性食品中，如日本添加酪蛋白磷酸肽的補鈣、補鐵功能性食品，包括液體飲料、強化乳制品、餅干、糕點、糖果等。我國已于1994年由廣州市輕工研究所獨家實現(xiàn)了酪蛋白磷酸肽的規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，酪蛋白磷酸肽作為第一種用于食品中的礦物元素結(jié)合肽，日益受到生物們的重視
三、相關(guān)試劑：這類肽包括谷胱甘肽、腸促胰酶肽等。谷胱甘肽在小腸內(nèi)可以被完全吸收，它能維持紅細(xì)胞膜的完整性，對于需要巰基的酶有保護和恢復(fù)活性的功能，它是多種酶的輔酶或輔基，可以參與氨基酸的吸收及轉(zhuǎn)運，參與高鐵血紅蛋白的還原作用及促進(jìn)鐵的吸收。谷胱甘肽(GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通過肽鍵縮合而成的三肽化合物，廣泛存在于動物肝臟、血液、酵母和小麥胚芽中，各種蔬菜等植物組織中也有少量分布。谷胱甘肽具有獨特的生理功能，被稱為長壽因子和抗衰老因子。日本在20世紀(jì)50年代開始研制并應(yīng)用于食品，現(xiàn)已在食品加工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國對谷胱甘肽的研究還處于起步階段。谷胱甘肽的生產(chǎn)方法主要有溶劑萃取法、化學(xué)合成法、微生物發(fā)酵法和酶合成法等4種，其中利用微生物細(xì)胞或酶生物合成谷胱甘肽極具發(fā)展?jié)摿?，目前主要以酵母發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽。谷胱甘肽在生物體內(nèi)有著重要的作用：(1)作為解毒劑，可用于丙烯腈、氟化物、CO、重金屬以及有機溶劑的解毒上。(2)作為自由基清除劑，可保護細(xì)胞膜，使之免遭氧化性破壞，防止紅細(xì)胞溶血及促進(jìn)高鐵血紅蛋白的還原。(3)對白細(xì)胞減少癥起到保護作用。(4)能夠糾正乙酰膽堿、膽堿酯酶的不平衡，起到抗過敏作用。(5)對缺氧血癥、惡心以及肝臟疾病所引起的不適具有緩解作用。(6)可防止皮膚老化及色素沉著，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。
隨著酶調(diào)節(jié)劑和抑制劑研究的不斷深入，它們對生物體的健康發(fā)揮越來越大的作用。
四、抗菌肽：又稱抗菌功能肽，它通常與抗生素肽和抗病毒肽聯(lián)系在一起，包括環(huán)形肽、糖肽和脂肽，如短桿菌肽、桿菌肽、多粘菌素、乳酸殺菌素、枯草菌素和乳酸鏈球菌肽等。抗菌肽熱穩(wěn)定性較好，具有很強的抑菌效果。
除微生物、動植物可產(chǎn)生內(nèi)源抗菌肽外，食物蛋白經(jīng)酶解也可得到有效的抗菌肽，如從乳鐵蛋白中獲得的抗菌肽。乳鐵蛋白是一種結(jié)合鐵的糖蛋白，作為一種原型蛋白，被認(rèn)為是宿主抗細(xì)菌感染的一種很重要的防衛(wèi)機制。研究生物員利用胃蛋白酶分裂乳鐵蛋白，提純出了三種抗菌肽，它們可作用于大腸桿菌，均呈陽離子形式。這些生物功能肽接觸病原菌后30min見效，是良好的抗生素替代品。
五、神經(jīng)肽：多種食物蛋白經(jīng)過酶解后，會產(chǎn)生神經(jīng)功能肽，如來源于小麥谷蛋白的類鴉片功能肽，它是體外胃蛋白酶及嗜熱菌蛋白酶解產(chǎn)物。神經(jīng)功能肽包括類鴉片功能肽、內(nèi)啡肽、腦啡肽和其它調(diào)控肽。神經(jīng)功能肽對生物具有重要的作用，它能調(diào)節(jié)生物體情緒、呼吸、脈搏、體溫等，與普通鎮(zhèn)痛劑不同的是，它無任何副作用。
六、免疫肽免疫功能肽能刺激巨噬細(xì)胞的吞噬能力，抑制腫瘤細(xì)胞的生長，我們將這種肽稱為免疫功能肽。它分為內(nèi)源免疫功能肽和外源免疫功能肽兩種。內(nèi)源免疫功能肽包括干擾素、白細(xì)胞介素和β-內(nèi)啡肽，它們是激活和調(diào)節(jié)機體免疫應(yīng)答的中心。外源免疫功能肽主要來自于生物乳和牛乳中的酪蛋白。免疫功能肽具有多方面的生理功能，它不僅能增強機體的免疫能力，在動物體內(nèi)起重要的免疫調(diào)節(jié)作用;而且還能刺激機體淋巴細(xì)胞的增殖和增強巨嗜細(xì)胞的吞噬能力，提高機體對外界病原物質(zhì)的抵抗能力。
六、調(diào)味肽某些功能肽可以提高食品的適口性，改善食品的風(fēng)味，我們把這種肽稱為調(diào)味肽。包含以下幾種：1：酸味肽：酸味肽通常與酸味和Umami味有關(guān)。Umami味具有谷氨酸鈉的味道，它通常由含有谷氨酸鈉鹽和天冬氨酸鈉鹽的二肽或三肽組成。首次從木瓜蛋白酶處理的牛肉提取物中分離出來的八肽，被稱為“美味肽”，是代表Umami風(fēng)味最好的例子。據(jù)報道，美味肽具有典型的牛肉湯味道，這主要歸因于N-末端二肽Lys-Gly、中心酸性三肽Asp-Glu-Glu和C-末端三肽Ser-Leu-Ala的協(xié)同效應(yīng)。2：甜味肽：甜味肽典型的代表是二肽甜味素和阿力甜素，它們具有味質(zhì)佳、安全性高、熱量低等特點。其中二肽甜味素已經(jīng)被70多個國家批準(zhǔn)在500余種食品和藥品中應(yīng)用，可用于增強食品的甜度，調(diào)節(jié)風(fēng)味。此外，賴氨酸二肽被證明是二肽甜味素有效的替代品，其不含酯的功能特性，在食品加工和貯藏過程中更加穩(wěn)定。3：苦味肽：苦味是有些食品如啤酒、咖啡、奶酪等的重要口感組分。堿性二肽如鳥氨酸-β-丙氨酸呈現(xiàn)出強烈的苦味，谷氨酸低聚物常常被用作很多食品的苦味成分。目前，研究生物員已從發(fā)酵食品和酪蛋白的酶解產(chǎn)物中分離出苦味肽;4：咸味肽：某些堿性二肽，如鳥氨酰?；撬?氫氯化物、鳥氨酰基-β-丙氨酸-氫氯化物表現(xiàn)出強烈的咸味，有時伴隨著Umami風(fēng)味。但研究發(fā)現(xiàn)，肽類在缺少氯化氫條件下是無咸味的。其可發(fā)展成為高鈉調(diào)味品的替代品。
七、增強風(fēng)味的肽：某些食品添加劑，雖然抗菌效果較好，也不會在動物體內(nèi)產(chǎn)生殘留，是一種安全、無殘留抗生素。但其口感太差，加入食品后，食品適口性顯著降低。某些二肽如Gly-Leu、Pro-Glu和Val-Glu可利用它們的緩沖作用起到改善食品適口性的作用。短鏈谷氨酸多肽則可有效掩蓋苦味。Curculin和Miraculin可掩蓋酸味并使酸味轉(zhuǎn)變?yōu)樘鹞?。總之，某些生物功能肽可以通過模擬、掩蔽、增強風(fēng)味而提高食品的適口性。
八、激素肽：激素類肽包括生長激素釋放肽、催產(chǎn)素等，它們通過自身作為激素或調(diào)節(jié)激素反應(yīng)而產(chǎn)生多種生理作用。激素肽作為20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一類新合成的生物活性肽，在動物體中具有釋放生長激素的生物活性。
九、抗氧化肽：某些食物來源的肽具有抗氧化作用，其中生物們最熟悉的是存在于動物肌肉中的一種天然二肽—肌肽。據(jù)報道，抗氧化肽可抑制體內(nèi)血紅蛋白、脂氧合酶和體外單線態(tài)氧催化的脂肪酸敗作用。此外，從蘑菇、馬鈴薯和蜂蜜中鑒別出幾種低分子量的抗氧化肽，它們可抑制多酚氧化酶的活性，可直接與多酚氧化酶催化后的醌式產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，阻止聚合氧化物的形成，從而防止食品的棕色反應(yīng)。通過清除重金屬離子以及促進(jìn)可能成為自由基的過氧化物的分解，一些抗氧化肽和蛋白水解酶能降低自動氧化速率和脂肪的過氧化物含量。
十、營養(yǎng)肽:對生物或動物的生長發(fā)育具有營養(yǎng)作用的肽，稱為營養(yǎng)肽。如蛋白質(zhì)在腸道內(nèi)酶解消化可釋放游離的氨基酸和肽。大量研究表明，蛋白質(zhì)和肽除可直接供給動物機體氨基酸需要外，對動物生長還有一些特殊的額外作用。以游離氨基酸代替完整蛋白質(zhì)的數(shù)量是有限的，低蛋白日糧無論如何平衡氨基酸都無法達(dá)到高蛋白日糧的生產(chǎn)水平。動物日糧中蛋白質(zhì)的重要性部分體現(xiàn)在小腸部位可以產(chǎn)生具有生物活性的肽類。肽類的營養(yǎng)價值高于游離氨基酸和完整蛋白質(zhì)，其原因有以下幾個方面：
1. 一般來說，小肽的抗原性要比大的多肽或原型蛋白質(zhì)的抗原性低。
2. 與轉(zhuǎn)運游離氨基酸相比，機體轉(zhuǎn)運小肽通過小腸壁的速度更快。
3. 肽類的滲透壓比游離氨基酸低，因此可提高小肽的吸收效率，減少滲透問題。
4. 小肽還具有良好的感官/味覺效應(yīng)。
