曹文红1，2，章超桦1*(1.广东海洋大学食品科技学院；2.中国科学院南海海洋研究所) 摘 要：文章综述肽在消化道的理化和代谢上的吸收阻碍、肽的吸收机制、肽吸收的影响因素以及促进肽吸收的方法。 关键词：生物活性肽；消化道；吸收　　内源肽以酶、激素、神经肽、神经递质和细胞活素的形式在机体的生理调节中起着重要的作用。近些年的研究发现，食品蛋白质氨基酸序列中的一些肽段具有广泛的生理活性，如促进矿物质吸收、降血压、免疫促进等，在被吸收进入人体后亦能发挥某种生理调节活性。因此，外源蛋白质来源的生物活性肽有着巨大的开发应用前景。由于人体内消化系统对蛋白质和肽的吸收有着层层阻碍，生物活性肽能否在人体内完整地被吸收并传送至目标位置，产生生理效应，是广大肽类药物和保健品研究者关注的焦点问题。　　肠道的肽吸收在1968年以前一直被认为是不可能的。Cohnheim在1901年发现了小肠黏膜具有肽酶活性，很长一段时间人们都认为肽在肠道会被迅速而彻底地水解成氨基酸然后被吸收。然而，后来很多令人信服的试验结果表明氨基酸和肽在有着不同的吸收机制。到二十世纪70年代后，积累了很多直接和间接的证据，肽吸收的概念才逐渐被人们接受。1 消化道对肽吸收的阻碍作用　　营养物质的吸收主要在小肠绒毛上的吸收细胞上进行。当肽和蛋白质经口腔进入胃肠道，在达到吸收细胞表面之前，消化道对肽的吸收有多重的阻碍作用。肠腔内表面的黏液层以及消化道酶系的降解作用是肽吸收的最大阻碍。1．1 理化阻碍　　除了分子的大小之外，肽吸收的一个重要的要求就是肽在接近肠腔内吸收位点时在水相中的溶解性。为了进入肠上皮细胞膜，肽分子必须断裂其与水相的氢键并与膜上的脂相反应，要求至少有一定的亲脂性。被动吸收最佳的亲脂性为辛醇/水分配系数在10～1 000之间。再增大并不会增强吸收。　　肽吸收的限速步骤是在肠腔内壁的黏液层，以及肠上皮细胞表面不能搅动的水层。在到达细胞表面之前，肽必须穿过肠的黏液层。肠的黏液层覆盖在小肠的内壁，由高脚细胞分泌。黏液层相当于厚度为100～150μm分子过滤器，排阻分子量为600～800Da，在此分子量范围之上的吸收相对较慢。黏液是细胞外的一种糖蛋白，包括不可移动的水相，更新周期为12～24h在体外试验发现亲脂性与药物被吸收的量有着直接的关系。然而，肽的被动运输并不严格随亲脂性的增加而增加，而是相反地与药物和肠腔水相形成的氢键的数目有关。促甲状腺素释放激素，其肽键可逆或不可逆的N-乙酰化修饰能够增加药物的吸收。　　对弱酸或弱碱来说，亲水性或极性受分子负电荷影响，分子显著地受pK以及肠腔pH的影响。除了肠腔pH，吸收部位微环境的局部pH是影响渗透的决定因素。小的阳离子能够透过肠上皮细胞之间的紧密接头障碍。1．2 代谢阻碍　　口服肽和蛋白质的第一个障碍是胃的酸性分泌物。除了在胃部黏液的穿透非常困难外，胃液中的胃蛋白酶和盐酸将会在pH2～pH5之间引起蛋白质的水解，特别是那些含天门冬氨酸的蛋白质。大的蛋白质和肽在胃部高度敏感，而小肽在这个环境中却很稳定。　　第二个必须克服的障碍包括小肠上部的肠道酶：胰腺蛋白酶分泌至十二指肠，如胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶，弹性蛋白酶，羧肽酶A和B。这些酶在pH8左右的活性最强，有各自的专一性，通过协作使得每一种蛋白质都容易被酶解，能够在10min内将十二指肠内容物蛋白质的30%～40％降解成2～6个氨基酸残基的小肽。虽然大部分蛋白质完全地被降解成小的片段，但还有相当一部分小肽在这些肠道酶中能够保持稳定。　　在肠道中限制吸收的最主要的阻碍可能是刷状缘膜上的肽酶和肠上皮细胞细胞质中的酶。在肠道刷状缘膜上的外肽酶与内肽酶能够将胃蛋白酶和胰酶产生的寡肽和蛋白质片段酶解成氨基酸，二肽或三肽。对于四肽或以上的肽，在刷状缘膜超过90%被水解，三肽10%～60%，而二肽是10%。选择性降解三肽的肽酶位于刷状缘膜，二肽较容易通过这个膜，却容易被细胞质中的酶降解。肠上皮细胞内含有最丰富的水解小肽的肽酶，这些酶主要作用于二肽，对三肽也有一定作用。有证据显示。含脯氨酸、羟脯氨酸的小肽或氨基酸容易被吸收进入门静脉并在血液中以完整的形式出现，这些肽对细胞内肽酶有一定的抵抗力。另外，某些氨基酸表现出具有调节刷状缘膜肽酶活性的作用。 2 肽的吸收机制　　现在已经发现，小肽(主要是二肽和三肽)和氨基酸存在两种相互独立的吸收转运机制。自由氨基酸通过刷状缘膜由特殊的氨基酸转运系统进入肠上皮细胞，小肽则通过特殊的肽转运系统进行转运。肽转运系统位于小肠上皮细胞的刷状缘膜。已证明存在两种肽的转运载体，并其进行了克隆表达。相对于氨基酸载体的专一性，肽载体对肽的氨基酸结构要求较小。因而，一些肽类药物可以通过这种吸收方式得以吸收。2.1 肽吸收的方式　　物质通过细胞膜进入细胞被认为有以下几种机制：包括通过上皮细胞和细胞间隙被动扩散、载体调节运输、液相内吞作用以及接受器调节内吞作用。扩散是由于物质的溶解性通过细胞膜，无需膜蛋白的参与；孔道是细胞膜上让物质进入的管道；液相内吞作用不必结合于细胞膜上，以囊泡内化于细胞，载体调节运输经细胞膜上的载体蛋白质传送，无需经由囊泡内化；接受器调节内吞作用物质直接结合于细胞膜上的接受器后，以囊泡内化于细胞。　　二肽、三肽主要的吸收方式是载体调节运输．对于较大的肽的吸收机制，提出的假设有：对亲水性肽利用细胞间隙或进行孔隙扩散；对疏水性肽利用细胞膜的脂质进行扩散、上皮细胞的胞饮或内吞作用的进行吸收。2.2 肽转运的载体　　肽转运的载体主要有肽载体1型(PepT-1)和肽载体2型(PepT-2)。两种肽载体具有类似的结构和功能特性。PepT-l和PepT-2具有12个跨膜结构域并且在9和10跨膜结构域之间有一个很大的胞外环的膜蛋白。PepT-l主要在小肠表达，在肝和肾中表达较少。PepT-2主要在肾中表达，对小肽起重吸收作用。PepT-l和PepT-2在组织中分布不同。PepT-l主要是肠肽转运载体，PepT-2主要是肾脏肽转运载体。　　肽载体的生理重要性通常由两个术语来描述，一是它们的识别和结合底物分子的相对能力(即亲和力)，另一个是底物通过膜被转运的数量和速度(即容量或速度)。一般情况下，对底物有较低亲和力的转运系统有较大的转运容量，而有较高亲和力的转运系统有较低的转运容量。PepT-1是低亲和力/高容量的的肽转运载体，PepT-2是高亲和力/低容量的肽转运载体。PepT-l能转运2-5肽，但以二肽的转运速度最快，五肽以上的肽则不能转运。不管小肽分子结构、大小、电荷和极性如何，它们都能被PepT-l和PepT-2转运。因此大约有400种二肽和8 000种三肽作为载体底物。此外，还有许多的药物如氨头孢菌素、选择性血管紧张素转化酶抑制剂和肽酶抑制剂等，也可以作为小肽载体的底物，进一步增加了小肽载体底物的种类和数目。2．3 肽吸收的驱动力　　肽以完整的形式在上皮细胞以及肠道刷状缘膜上的转运，正电荷跨膜移动，是生电的。肠上皮细胞刷状缘膜表面与大数肠道液相比酸性更强。用微电极测量人体或实验动物的微环境pH，其pH在5.4～6.2之间，即使外部pH在3～l0之间变化，微环境的pH亦能够保稳定。在转运过程中H+向细胞内的电化学质子梯度供能，质子运行的驱动力产生于刷状缘顶端细胞的Na+/H+互转通道的活动。肽以易化扩散方式摄人细胞，引起细胞内pH下降，并活化Na+/H+互转通道而喷放出H+离子，使细胞内pH恢复到原来水平。缺少H+梯度时，依靠膜外的底物浓度而进行，当存在外高内低的H+时，则以逆底物浓度的生电共转运。刷状缘膜表面上的Na+/H+互转通道在这个现象中起了主要的作用。这个互转通道使Na+从肠内腔进入细胞，并且使H+从细胞进入肠腔。Na+/H+互转通道产生并维持了向内的质子梯度，底外侧的Na+/K+-ATPase则维持了一个低的细胞内钠浓度。对底外侧的Na+/K+-ATPase或肠道Na+/H+互转通道的抑制减少丁兔回肠上皮细胞肽的载体调节运输。这样，Na+只间接地涉及到了这个过程或H+梯度，与膜的潜在作用一起，为肽的转运