摘要：乳与乳制品中富含优质蛋白质等人体生长发育所必需的多种营养素，深受世界各国人民的青睐。在人们日常饮食中占有很大的比重。研究表明，乳与乳制品中的生物活性肽在维持人体生命健康和生长发育方面，发挥着重要的作用。近年来，有关乳与乳制品中的生物活性肽的功能和安全性研究，已成为国内外研究的热点之一，现已取得了重大进展。本文对近年来国内外有关乳中生物活性肽的功能和安全性研究进展进行了综述，旨在为进一步正确认识、开发和应用乳中生物活性肽，提供参考。

　　关键词：乳;生物活性肽;功能;安全性

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　　乳是哺乳动物新生儿的主要营养来源。除了基本的营养素，乳中还提供一系列功能性化合物，包括生物活性蛋白质和肽。在消化道(GIT)消化后，乳蛋白被分解成由游离氨基酸和多肽组成的较小组分，可用作体内各种蛋白质的构建模块[1]。在过去的几十年中，在体外已经表明称为生物活性肽(BAP)的特定蛋白质片段可以有利地调节某些与健康相关的生物标志物。乳蛋白降解释放具有一系列生物效应的肽片段，所述生物学效应可能不同于亲本蛋白的那些。然而，关于BAP在人体内的稳定性和生物利用度，仅进行了有限的研究[2]。在某些情况下，这可能与在相对复杂的生理液体中检测肽，尤其是短肽相关的分析限制有关。另外，由于BAP天然存在于体内，特别是在消化液[3]，血清和不同的组织[4]中处于相对较低的水平(<10 ppm)，在某些情况下可能难以证明特定BAP序列对目标生物活性的贡献。并且很多单一肽的生物活性反应可能被来源于饮食的其他组分的存在所掩盖[5]。乳及乳制品中生物活性肽的功能性应用及其安全性的研究仍在不断的探索当中，本文就乳及乳制品中生物活性肽的功能、应用现状及其安全性进行综述。

　　乳中生物活性肽的概述及其来源

　　生物活性肽(Bioactive Peptides,BAP)是对生物机体的生命活动有益或是具有生理作用的肽类化合物，是一类相对分子质量小于6000Da，具有多种生物学功能的多肽。乳来源的生物活性肽已被确定为健康促进功能性食品的潜在成分。这些生物活性肽针对与饮食相关的慢性疾病，特别是非传染性疾病，即肥胖症，心血管疾病和糖尿病等。当存在于母体蛋白质中时，乳蛋白质衍生的BAP不具有生物活性。它们可以通过不同方式释放，因此，乳蛋白衍生的BAP广泛的天然存在于含有乳品成分的乳制品和食品中。生物活性肽可以通过涉及乳分泌，乳储存，乳加工和由于本地酶的酶水解，消化酶和来自发酵剂和非发酵剂培养物的微生物酶的乳消化的不同途径从乳蛋白中产生。有趣的是，大多数时候，生物活性的多种多样性是通过生物活性蛋白的组合或通过胃肠释放来自较大蛋白的生物活性肽来实现的。值得注意的是，一些功能并不直接归因于亲本蛋白质，而仅仅归因于生物活性片段肽。而且，乳还提供了足够的营养来促进生长。生物活性的大量变化是通过生物活性蛋白本身的组合和胃肠释放由其衍生的生物活性肽来实现的。在哺乳动物消化期间，乳蛋白被胃肠道(GIT)中的各种蛋白酶和肽酶切割，导致游离氨基酸和肽的产生[6]。体外研究显示，特定的肽片段也被称为生物活性肽(BAPs)，可以正向影响与炎症，高血压，糖尿病和骨质疏松等相关的标志物[7-10]。这些BAP可能在人类胃肠道(GI)消化牛奶蛋白时释放[11]。几个研究报道，牛奶蛋白衍生的BAP也可能在人体内发挥有益的作用[12-15]。

　　乳中生物活性肽的功能研究进展

　　通过不同机制从乳中生成的生物活性多肽，其作为功能成分的功能和应用已被证实对消费者健康有影响。乳蛋白质是目前一系列具有特殊意义的生物活性肽的主要来源，因为它们也可以影响生物体中的许多生理反应。以下就展开介绍一下乳中生物活性肽功能的研究进展。

　　免疫球蛋白的糖肽，激素和肽片段通常被认为是调节细胞介导的和体液免疫功能的免疫调节肽。ATTICA研究(18个月，3042名受试者)表明，健康成年人中低级炎症的减少与乳制品的摄入量相关[16]。 由7名健康受试者摄取CPP(290mg的β-酪蛋白f(1-28)和αs2-酪蛋白f(1-32)的混合物)，配制成蛋糕。观察到免疫刺激作用，与对照组相比具有较高的粪便IgA水平[17]。后来，从牛β-酪蛋白中报道了几种其他的肽，它们负责人类的吞噬作用，并在体内抑制小鼠肺炎克雷伯氏菌感染[18]。最近许多细胞化学研究表明，源自酪蛋白和乳清蛋白的免疫调节生物活性肽与人淋巴细胞的刺激和增殖，巨噬细胞吞噬活性，抗体合成和细胞因子调节有关[19]，其中来自κ-酪蛋白和α-乳白蛋白的一些其它肽用于人免疫缺陷病毒感染的免疫治疗[20]，并且有研究表明由酪蛋白产生的细胞调节肽可以通过刺激免疫感受态细胞的活性来抑制癌细胞生长[21]。酪蛋白大分子肽(CMP)可以促进抑制肠道感染的双歧杆菌或乳酸杆菌的生长[22]。在这方面最好研究的蛋白质之一是乳清蛋白LF及其裂解产物乳铁蛋白(LFC)[23,24]。 这种铁结合蛋白在人初乳和母乳中含量丰富，在新生儿免疫系统的发育中起主要作用。来自牛乳的LF(β-LF)已被批准作为膳食补充剂，并通过不明确的机制在动物和人体研究中显示出免疫调节功能。并且目前已经揭示糖巨肽(GMP)及其衍生物是必需的免疫调节功能，包括对IgG抗体产生的免疫抑制作用[25]。

　　生物活性肽的最佳研究和体内证实的作用是其降血压功能[26-29]。几项关于人参与干预研究的荟萃分析表明，乳三萜类化合物对降血压能力有一定的影响[29]。这些肽的降血压作用不仅取决于它们对消化酶的抗性及其随后的吸收[28]，还取决于它们是否通过血浆蛋白酶切割后保存活性。另外，ACE降解具有血管扩张性的缓激肽。因此，ACE抑制剂降低高血压并被认为可预防心血管疾病。酪蛋白衍生的ACE抑制肽首先在来自牛αs1-酪蛋白的胰蛋白酶水解产物中发现[30]。对大鼠施用，但与体外研究相比需要更大的量[31]。这可能表明这些肽很容易在体内代谢，因为其他ACE抑制肽的体外和体内研究之间存在分歧[32,33]。研究人员通过大量的体外试验，并结合文献发现了相互矛盾的结果，使得难以总结乳蛋白衍生的BAP作为抗高血压剂的作用。

　　已经报道来自乳的抗菌生物活性肽能够抑制许多革兰氏阳性和革兰氏阴性病原体，并控制许多微生物感染。以类似的方式，凝乳酶消化的酪蛋白释放对葡萄球菌，枯草芽孢杆菌，化脓性链球菌[34]具有抗微生物活性的杀病菌素肽。研究人员已经从牛凝乳酶，as2-CN牛的胰蛋白酶消化物，即对金黄色葡萄球菌，酿脓链球菌和单核细胞增生李斯特菌具有很强的保护作用的Isracidine[34]中识别出新的抗菌肽。糖肽-大分子肽(GMP)和酪蛋白大分子肽(CMP)是由凝乳酶特异性切割酪蛋白后形成的[35]。乳铁蛋白及其衍生物显示体外抗各种病原体的抗菌活性及抗病毒活性[36]。来自乳铁蛋白的肽也显示在体内具有广泛的抗微生物和抗炎活性，特别是人LF f(1-11)[37]。该肽也已经在人体中评估了安全性。据报道，健康人和造血干细胞移植患者在5天内静脉注射5000μg高剂量[38]是安全的(对各种健康标志物或细胞毒性无不良影响)。但其药代动力学尚不清楚， 这归因于分析上的局限性，因为使用非常低的剂量(≤5000μg)[39]，血浆中的肽不可能被检测到。

　　研究表明几种乳肽也在氧化代谢中起调节作用，这对于细胞的存活是必不可少的，并且通过产生自由基引起氧化变化。但是当释放过量的自由基时，它们氧化细胞蛋白，膜脂，DNA和酶，导致关闭细胞呼吸并介导损伤，包括动脉粥样硬化，糖尿病，类风湿性关节炎和导致癌症的氧化性DNA损伤[40]。尽管文献报道了体外乳中BAP的抗氧化活性，但有大量资料显示这些效应在人体内有限[41]。体外和体内抗氧化能力之间的联系尚未明确[42]。此外，牛奶蛋白衍生的BAPs的抗氧化或抗氧化机制尚不完全清楚[43]。

　　阿片样肽是阿片受体配体，它是从乳中β-酪蛋白在体外进行酶促加密的[44]，也被发现存在于内分泌，神经和免疫系统以及哺乳动物的胃肠道中。它们与内源性配体和外源性和/或拮抗性阿片类药物相互作用，并可能影响与低血压，食欲不振，体温波动和性行为改变有关的中枢或外周神经系统[45]。尽管已经用牛奶蛋白衍生的具有阿片样活性的BAP进行了许多小型动物研究，但是它们似乎没有在人类中被广泛评估[46]。此外，在欧洲食品安全局的意见报告中，β-酪啡肽7(β-CN f(60-66))对各种健康状况的潜在作用的临床证据被认为是不确定的，特别是由于没有剂量效应关系似乎已经在文献中报道[47]。内源性阿片受体激动剂肽可调节参与中枢神经系统细胞的生长和功能，而β-酪啡肽运输穿过新生儿的粘膜，调节生理反应，导致婴儿平静和睡眠[48]。另一方面，β-酪啡肽与肠上皮浆膜侧的阿片受体相互作用，在调节电解质转运，胰岛素分泌和食物吸收等某些活动中发挥重要作用[49]。然而，迄今为止，还没有确切的证据证明这些对人类的影响[50]。

　　生物活性肽的促胰岛素作用在健康，肥胖，糖尿病前期和2型糖尿病个体体内被证明。在动物模型和人类受试者中，来自乳清的生物活性肽或者直接刺激肠促胰素分泌，或者在肠道中作为DPP-IV抑制剂起作用。目前还不清楚肽或单个氨基酸用于调节胰岛素分泌的机制。几项研究表明，直接摄入乳清蛋白水解物之后的胰岛素分泌与必需氨基酸，特别是亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，苯丙氨酸和精氨酸的血浆水平密切相关[51]。抗胰岛素肽和抗血脂肽作用机理相辅相成，酶三酰基甘油脂肪酶及其蛋白质辅助因子脂肪酶对于分解膳食甘油三酯和随后在肠道中吸收脂肪酸是必不可少的，肠中脂肪酶活性降低可导致脂肪同化的抑制或延迟，并因此导致血液中餐后甘油三酯水平的降低。

　　乳中生物活性肽的应用现状

　　几项研究表明，牛奶蛋白衍生的BAPs可以用作预防/预防药物来缓解人类各种疾病的症状。各种研究实验室正在研究几种有效和安全药物的选择。尽管存在各种药物来治疗/减缓人类特定疾病的进展，但其副作用有时可能超过其益处[52,53]。 在这种情况下，食物蛋白衍生的肽，特别是牛奶蛋白衍生的BAP有潜力作为疾病管理药物的自然替代物[54,55]，其设计和最佳用途正在开发中。迄今为止，已经发现了许多天然和合成肽，其具有通过不同机制介导的优异的抗糖尿病作用。新兴技术和药物输送系统的应用进一步提供了实现预期目标成果的机会。临床前和临床研究中一些具有更好疗效和安全性的优秀肽已经被确定。因此，对这些肽的更详细的研究可能导致显着的临床上有用的抗糖尿病剂。在许多情况下，摄取特定的乳蛋白质来源的BAPs及其对特定健康生物标志物的有益作用之间的直接相关性似乎难以建立。 因此，不同的监管机构对特定成分的健康声明批准具有挑战性。即使这些BAP已经被相当广泛地研究，这对牛乳蛋白来源的阿片样物质和ACE抑制肽来说尤其如此[56]。

　　迄今为止，有数量有限的科学研究报道了人类循环中存在肽[57]。 在摄取牛奶或奶制品后，已经在包括血浆，血清和牛奶在内的人的生物流体中鉴定了乳蛋白衍生的肽[58]，对小型动物进行了大量的研究，这些小型动物已经显示出乳蛋白来源的BAP的生理学效应。虽然在人类中只进行了少量研究，但是这个数量在过去几年中一直在增加。这可以用 越来越多的科学，工业和医疗保健界对天然成分应用于健康促进产生了浓厚的兴趣。在世界范围内代谢性疾病及其相关并发症日益增多的情况下，这一点尤为重要。 单独使用牛奶或其他食品蛋白质，或与药物联合使用的BAPs[59]，可能被认为是药物的天然替代物，可作为人类各种疾病的预防剂[53]。这可能有助于避免使用某些药物所产生的副作用。牛奶蛋白衍生的BAP具有抗高血压，阿片类，饱腹感和血清葡萄糖调节活性的作用已经在人类中得到了特别的研究及应用。然而，在很多情况下，体外和体内生物活性难以建立。

　　乳中生物活性肽的安全性研究进展

　　由于肽类药物的发现和开发受到越来越多的关注，近年来许多新的肽类药物已被批准用于美国市场。肽成为了制药工业中快速增长的部分。因此，行业和监管机构越来越关注肽开发和制造的监管路径和质量考量。尽管肽疗法的发展已取得进展，但仍有许多科学和监管方面的挑战。就化学复杂性而言，肽可以填补典型小分子和大蛋白质之间的空隙。结果，多肽引发了一系列的监管争议。取决于结构，性质和制造，肽/蛋白质药物在一些情况下作为常规化学实体药物被调控，并且其他情况下作为生物制剂被调控，而另一些根据“公共卫生服务(PHS)法”第351条被许可为生物制品(BLA)。由于肽，多肽和蛋白质之间的区别尚未得到很好的界定，蛋白质和多肽产品之间的科学界限在许多情况下并不明确。虽然FDA关于生物仿制药的指导为蛋白质提供了明确的管理定义。但术语”肽“的使用在当前法规框架之外的科学文献中有所不同。

　　尽管过去几十年中许多多肽药物已被批准，目前正在审查更多肽药物，但特定的监管挑战仍然与建立品牌和非专利多肽药物的质量标准尤其相关。此外，还缺乏肽药物的官方指南，目前FDA和ICH关于药物测试和质量的指南特别排除肽。在从现有指南中排除肽的情况下，在设计多肽产品时应该首先考虑到最终目标[60]。包括给药途径，治疗时间和患者特征等与患者有关的因素应指导产品及其容器封闭/输送系统的设计。与产品有关的因素包括由制造或储存条件产生的肽修饰和降解，配方，来自容器/封闭系统的可浸出物都可能影响肽药物的安全性(包括免疫原性)和功效，并且在治疗性多肽药物产品开发的早期阶段。

　　监管机构有责任通过采取逐步风险分析方法来评估其对多肽药物安全性和疗效的影响。 这种方法包括：

　　1)了解肽的复杂性及其临床应用;

　　2)评估可能影响拟议肽产品安全性和有效性的过程和产品相关因素;

　　3)确定是否需要额外的研究(体外或体内)来解决与肽产品安全性有关的任何残留不确定性。

　　(重要的是，这不是一种“一刀切”的方法，而是一种逐案分析方法，取决于上面列出的因素，这些因素是每种不同肽的特征。)

　　由于没有关于多肽的“正式”政策，制造商和监管机构正在使用基于风险的方法来确定多肽质量对安全性(包括免疫原性)和功效的风险。 如果发现潜在风险，则必须对产品和过程相关因素进行彻底分析，以确保肽药物的安全性和有效性。 所研究的适用于给定肽的因子和分析技术组合必须基于对肽结构复杂性的了解和对其制造过程的理解，并且需要根据具体情况确定。

　　展望

　　虽然很多研究表明乳蛋白的摄入与维持人体健康有着相关的联系。但仍然存在一些关于这些肽在人类中的潜在生理学的问题。例如，就其在人体中的稳定性，生物利用度和功效而言，可获得的信息非常少或没有。这构成了知识上的主要缺陷，以便更好地理解乳蛋白衍生肽在人类健康中的作用。但由于缺乏先进的技术，丰富的产品和分子手段，这方面的工作有限。目前迫切需要开发包括高级蛋白质组学方法，重组酶技术和微生物发酵在内的新型设施，研究生物活性肽对基因表达的各种影响，并优化这些化合物的营养和健康效应。此外，乳衍生的生物活性肽对目标疾病的初步有益作用应慎重考虑，然后才能作为化学治疗剂使用，或者可能试图直接使用它们的活性状态。因此，这些肽的分离和鉴定及其药物动力学参数对于将其有效的功能性质转移到食品和临床应用中是必要的。尽管没有明确的证据表明乳蛋白在人类健康中的作用，但是在人类干预研究中，选择的生物活性如肌肉蛋白质合成，促胰岛素和降血压活性似乎是一贯观察到的。迫切需要开发涉及跨学科技能的综合研究平台，以解决牛奶蛋白衍生肽在人体中的作用和作用机制，及其应用安全性的评估。