蜂花粉中活性肽的研究现状
朱晓丽孙丽萍闰继红田文礼董捷
中国农业科学院蜜蜂研究所
蛋白质是人类必需的营养物质，具有一定的生理功能和特性，但是大部分蛋白质由于其分子量较大，人体难以吸收。生物活性肽是由两个或两个以上的氨基酸通过肽键连接而成，具有蛋白质的性质，另外还具有涉及神经、激素和免疫调节、抗血栓、抗高血压、抗胆固醇、抗细菌病毒、抗癌、抗氧化、清除自由基、改善氮素吸收关系和矿物质运输、促生长、调节食品风味、口味、硬度等多重功效。因此，生物活性肽越来越受到研究工作者的重视。蜂花粉的蛋白含量相当丰富，大约是其干重的25％左右，但是蜂花粉中的某些蛋白具有致敏作用，一定的人群在食用后会引起胃部疼痛和胀痛等身体不适。将花粉中的蛋白质降解为小分子的生物活性肤，具有潜在的研究价值。
1生物活性肽
生物活性肽是由两个或两个以上氨基酸通过肽键连接而成的不同于蛋白质的一类物质，具有蛋白质的特性和特殊的生理功能。活性肽可以通过体内消化释放，并在动物的肠道消化过程中，充当新陈代谢的潜在生理效应物。研究发现，肽与蛋白质相似，具有良好的溶解性、低粘度、抗凝胶形成性，低分子肽具有不会产生过敏反应的优点。除此之外，还具有众多的生理活性，如促进发酵、抗氧化、降血压、降胆固醇、抗疲劳、促进乙醇代谢等活性。
目前，生理活性肤的制备主要有三种途径：一从动植物种直接提取天然的生物活性肽，由于自然界中存在的天然活性肽较少，相对来说制备活性肽的成本较高，这种方法一般只用于实验室而不适用于大量的工业生产；二用化学合成法制备已知的具有一定功能的生物活性肽，这种方法能够制备人们需要的肽，但是在制备过程中，反应过程难以控制，副反应及副产物多；三利用现有的生物制剂，将蛋白质消化，降解为小分子的生物活性肤。其中用酸和碱降解蛋白质的过程不容易掌握反应的程度，而且酸和碱容易对氨基酸造成破坏，影响肽的功能。现在一般用酶水解蛋白质，这种工艺因其价廉、可行性高及安全性好等特点而备受关注。
2蜂花粉中的生物活性肽
花粉具有花植物雄蕊中的雄性生殖细胞，携带着植物的遗传信息。蜂花粉则是蜜蜂从蜜源植物的花制剂中采集的花粉粒，并混入花蜜和唾液，加工成不规则的扁圆形颗粒，由蜜蜂后肢上的花粉筐携带回蜂巢中。
蜂花粉是自然界中存在的营养最丰富的一种食品，其营养含有搭配合理，有利于人体吸收，另外它还含有许多功能因子，能够加强人体的免疫系统和生理功能，已经日益受到人们的青睐。蜂花粉的营养和功能含有包括22种氨基酸、14种维生素和30多种微量元素以及多种活性蛋白酶、核酸、激素、黄酮类化合物及其他的活性物质。其中蛋白质7％～35％，氨基酸占总量的20％以上，游离氨基酸1％～2％，碳水化合物40％～50％，脂肪5％～10％。
蜂花粉中的蛋白含量相当丰富，它不仅含有大分子的蛋白还含有易于人体吸收的小分子生物活性肽。为了揭示花粉中营养物质的有益含有，合理地开发和利用花粉资源，近几十年来科学家对花粉中的有益含有进行了广泛的研究。
1991年Niopet等报道，从玉米花粉中分离出多聚半乳糖醛酸酶为含有410个氨基酸残基的多肽，与从其他途径获得的该类酶具有很好的相似性，该酶在花粉形成的后期可以被大量表达出来。1995年Brander等从成熟的烟草花粉中分离得到一种多肽NeIF—4A8，该肤为与翻译启动因子eIF—4A相关的花粉专一性DEAD—box蛋白ceIF—4A为一种RNA螺旋酶，属于DEAD—box蛋白中的超基因家族。研究表明，在雄性胚子体发育过程中，NeIF—4A8是一种与控制翻译过程有关的多肤类物质。
我国，在20世纪90年代初开始了花粉多肽的研究工作。万开科、宋艳玲、季爱雪等我国丰产的油菜花粉中分离出了油菜花粉十二肽RPPI，并进一步研究了此肽的结构与活性的关系，设计并用Merrifield固相法合成了它的七个肽片段和五个类似物，并通过FT—IR和CD谱的测定和分析，初步讨论了它们在固体状态和不同溶剂中的结构问题。同时，用肿瘤坏死因子TNF实验，T－淋巴细胞转化实验和E—玫瑰花结实验测定了它们的生理活性，结果表明该十二肤和它的某些片段具有增强TNF抗肿瘤细胞和在体外有促进猪细胞成熟作用。许家喜、金声2101从比较特殊的罂粟花粉中分离得到4种多肽PSPPl、PSPP2、PSPP3和PSP4，测定了它们的序列。PSPPl序列为H2N-Gly-Gln-lle-Pro-Asn-Gln-Ser-Pro-Thr-Met-Ala-Leu-Glv-Ser-Asn-Val-Thr-Ala-Gly-Gln-Lys-OH，PSPP2序列为H2N—Asn-Gln-Gln-Pro-Leu-Gln-Thr-Ser-Gly-VaI-lle-Asn-Met-Lys-Ala-Ala-GIy-OH，PSPP3序列为H2N-Asn-Gln-Asn-Gly-Ser-Asn-Pro-Lys-Thr-Val-Lys-Gln-Ala-OH，PSPP4序列为H2N-Gln-Ala-Pro-Gln-Leu-lle-Asn-Gln-Gly-Thr-Val-Gly-Asn-Ser-Lys-Asn-OH，并用固相法合成了其中的十三肽和十七肽，经HPLC与电泳法对比，确定了分离肤的一级结构。用FT－IR、CD谱初步讨论了它们在固态和溶液中的二级结构。通过T—淋巴细胞转化实验等实验，从生理活性测定方法表明它们具有一定的促免疫活性。
王霞、刘俊达等用Merrifleld因相法合成了养麦花粉肽BPP—1及其类似物BPP—1—3，BPP—1—4和BPP—2。通过FT—IR和CD谱初步讨论了BPP—1的二级结构，结果表明其水溶液构象属于无规卷曲和p—折叠，但在三氟乙醇中，CD谱在206nm和222nm附近呈双负峰形，分子形成了α—螺旋构象。研究了BPP—1，BPP—1—3和BPP—2对动物和人淋巴细胞的增殖应答功能和抑制释放sIL—2R的作用，结果显示它们具有较强的促免疫活性。周键从油菜花粉中提取纯化了蛋白免疫因子，并对其理化性质和功能进行了研究，研究表明，所提取的蛋白免疫因子具有提高溶血素的水平和T淋巴细胞的转化功能。
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由于花粉中化学含有复杂，含肽量又很少，因此从花粉中分离小肽存在很多困难，有关花粉中提取分离、测定并合成小肽的研究报道甚少。
前人已经对蜂花粉中的游离氨基酸和蛋白质降解的氨基酸的种类进行了研究。研究发现，花粉中含有的20多种氨基酸并随花粉种类的不同而呈现差异性。由于有相当多的人对花粉过敏，以前的研究主要集中在花粉的过敏原上。对于蜂花粉而言，它属于虫媒花植物的花粉，并有蜜蜂向其混入花蜜和唾液，对于蜂花粉过敏的人群相对来说是比较少的。现在人们的研究主要集中在水提取和醇提物上，并针对不同溶剂提取物中的营养和功能含有进行研究，取得了一定的成果。但是蜂花粉的研究还主要存在如下几个问题：一是酶解花粉主要用于花粉破壁，并非针对花粉蛋白进行水解；二是对制备花粉活性肽的工艺研究很少；三是对水解后的花粉活性肽的性质研究较少，而针对有生理活性的肽的研究更少。因此，对于蜂花粉蛋白和活性肽的研究前景广阔，希望在以后的研究成果中能有更多的蜂花粉蛋白和活性肽方面的内容，并针对花粉蛋白和活性肽的功能生产出利于人体健康和保健的功能性食品。