乳源生物活性肽包括乳本身含有的活性肽成分和由乳源蛋白质降解产生的生物活性肽两类。其中以后者为主，种类很多，功能性也特别强，是近年来研究和开发利用的热点。 1 乳本身生物活性肽 牛乳中的多肽态氮约占牛乳总蛋白氮4％左右。其中就含有具有生物活性的肽类。除一些肽类激素外，细胞激动素(cytokines)就是其中一类生物活性肽。它们是参与细胞生长、分化、发炎和免疫的多肽系统。它们也影响能量代谢。细胞激动素的两个基本特性是功能多向性(pleiotrophy)和功能过多性(redundancy)。其作用是通过细胞表面的高亲合性受体实现的。新生儿的健康与发育以及器官的分化都受乳中细胞激动素的影响。乳中的生物活性肽还能够调节乳腺本身的生长和功能。人乳中发现的许多细胞激动素在牛乳中还都没有研究过。由于细胞激动素具有免疫调节功能，它已成功用于治疗牛乳房炎，尤其是与抗菌素结合使用。R.Garofalo等(1995)测定出，人乳中的白介素(interleukin 10，IL-10)在水相中的含量在66～9301 ng／ml之间。IL-10也存在于乳脂层。凝胶过滤显示，IL-10位于高MW组分中，在这个组分中已发现了人乳中的其他细胞激动素(cytokines)。此外还发现，用牛磺胆酸钠处理后，乳中的IL-10免疫活性增加。人乳中的IL-10在受乳婴儿的消化道可能有免疫调节和消炎作用。 2 乳蛋白源生物活性肽 乳蛋白源生物活性肽是指与乳中某些蛋白质肽链的某些片段相同或相似，并在乳蛋白质降解过程中被释放出来的具有生物活性的肽类。这些肽种类很多，许多已经被分离和鉴定。目前已发现的乳蛋白源生物活性肽按功能可分为阿片样肽、阿片样肽颉颃肽、血管紧张素转换酶(ACE)抑制肽、抗血栓形成肽、免疫调节肽、酪蛋白磷酸肽、酪蛋白巨肽等几大类，分述如下。 2．1 阿片样肽 是最早开始研究的一种生物活性肽，也是研究得最多的生物活性肽。目前已从酪蛋白水解物中分离并纯化了一组称之为β—酪蛋白吗啡(β—casomorphins)的肽类，其中活性最强的是由Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly构成的五肽，其氨基酸排序与牛乳酪蛋白的60～64残基片段相当。在人乳酪蛋白中也有类似的五肽，只是在人乳中Pro-Gly残基被Val-Glu取代。当这些多肽链的C端被酰胺化或被D-氨基酸取代时，可生成一系列β—酪蛋白吗啡的衍生物，它们也同样具有阿片样肽的生物活性。其他被发现的阿片样肽包括exorphins、β-casorphins、α—lactorphin、β-lactorphin等，其氨基酸排序和在乳蛋白质中的位置都已经确定。在所有这些肽类的氨基酸序列中，都含有Tyr-X-Phe或Tyr-X-X-Phe或Tyr的序列结构，现已证明，这种序列结构是阿片样肽活性所必需的，这对于研究这类物质可能很有帮助。 现已证实，乳蛋白源阿片样肽具有内源性阿片样肽的全部功能，如镇痛(静)、调节情绪、减缓呼吸、心博变慢、增强耐受性、调节体温、消化和分泌功能等。在婴儿奶粉中含有高浓度的β-casorphins及其衍生物，研究发现这种奶粉可以减少婴儿啼哭，增加睡眠。将H3取代的β-casorphins-5注射到鼠的颈动脉中，发现它以较高的浓度聚集于血脑屏障以外的区域。人们还从新生牛的血液中及人体的小肠中检测到大量的β-casorphins-7的免疫反应物质。β-casorphins在非反刍动物体内具有减缓胃运动和排空的作用。在成年反刍动物中，向皱胃灌注酪蛋白，网胃收缩频率和持续时间减少，收缩幅度下降。 2．2 阿片样肽颉颃肽 人们在研究阿片样肽时发现，乳蛋白质降解物对阿片样肽受体兼有兴奋和抑制双重作用。经分离发现，在乳蛋白质降解产物中与阿片样肽共存的还有多种同样具有放射受体活性，但与阿片样肽相颉颃的肽类，姑且称之为阿片样肽颉颃肽。许多这类肽的氨基酸排序及其在原蛋白质中的位置已经弄清，但尚有一些似阿片样颉颃肽的肽类还不很确定，还处在研究之中。阿片样肽颉颃肽与阿片样肽颉颃剂纳络酮或纳曲酮一样，表现出刺激反刍动物的网胃运动和网瓣口开张，以及采食后胰岛素水平升高活性。提示它们可能参与采食调节。M．Takahashi等(1997)研究表明，CasoxinC以快慢双相过程引起豚鼠回肠纵向收缩。其收缩图像与人补体Ca3(70-77)(Ca3的COOH-端八肽)引起的收缩图像很相似，并且它与Ca3具有相同的生物学活性。Casoxin C还与Ca3(70-77)有同源性。回肠收缩药物抑制剂和颉颃剂的作用结果显示，其快速收缩相是由释放组胺介导地，而慢相收缩相是由一种前列腺素E2(prostaglandin E2)类似物介导地。在放射受体(radioreceptor)测定中Casoxin C对Ca3受体有亲合力，是第一种被认定通过Ca3受体起作用的乳源肽类。此外，它还表现出刺激噬吞细胞和抑制血管紧张素转换酶的活性。 2．3 血管紧张素转换酶抑制肽(ACE抑制肽) 血管紧张素—Ⅰ转换酶是体内肾素—血管紧张素—醛固酮系统的重要组成部分，对血压有重要影响。肾素催化水解血管紧张素原生成的血管紧张素Ⅰ是一种十肽，没有生理活性。但它在血管紧张素—Ⅰ转换酶的作用下，羧基端脱去一个二肽，转变为八肽的血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ是肾素—血管紧张素—醛固酮系统中缩血管活性最强的生理活性成分。它的大量存在会引起血压的升高。人们曾经在蛇毒和各种食品原料中提取过具有ACE抑制活性的肽类，其中从乳蛋白质降解产物中提取最可能具有商业价值，因此是当前生物制药业研究的重点对象。S．Maruyama等从牛乳酪蛋白酶解产物中成功地获得4种ACE抑制肽，经研究表明，它们分别位于αsl—酪蛋白的第23～34、23～27、194～199和β—酪蛋白的第173～183残基间。Kohamura课题组研究了人乳酪蛋白中ACE抑制肽的存在情况后发现，ACE抑制活性区域主要集中在β—酪蛋白的第39-52残基区域和κ—酪蛋白的第63～65残基区域。S．S．Haileselassie等也从商品酶和干酪乳杆菌酶处理的干酪中提纯并鉴定了生物活性肽，经研究表明主要是ACE抑制肽。A.Abubakar等以乳清蛋白(WP)加酪蛋白糖肽(CGP+)、WP不加酪蛋白糖肽(CGP-)以及干乳清(DW)作底物，用7种蛋白酶对样品在不同温度下消化24小时，结果表明，用胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、蛋白酶K、嗜热菌蛋白酶和木瓜蛋白酶消化时，所有样品均发现有很强的ACE(EC3．4．15．1)抑制活性。在CGP+组最有效的ACE抑制肽(91.01％)产生于木瓜蛋白酶消化物中，而在CGP-组用嗜热菌蛋白酶消化则产生最强的活性(95.23％)。在DW组中最强的活性是由嗜热菌蛋白酶消化产生的(98.56％)。用胰蛋白酶和肌动蛋白酶-E产生较弱的ACE抑制活性。由于各组之间产生的抑制活性没有明显差异，推测ACE抑制肽可能主要由乳清蛋白消化产生。CGP+和DW取得相似的活性提示：干乳清中的乳糖和矿物质对活性没有作用。 研究还表明，给老鼠注射提取的ACE抑制肽或给老鼠喂以含有ACE抑制肽的乳蛋白酶解物，都能有效降低老鼠的血压。其中以源于β—酪蛋白的Lys-Val-Leu-Pro-Val-Pro-Glu活性最强。ACE抑制活性约比降解前提高1倍。 2．4 抗血栓形成肽 血液凝固和乳的凝固是两个重要的生理凝结过程，但两者存在着很多相似的分子物质。Jolles早就发现，牛乳中的κ—酪蛋白与人乳中纤维蛋白原的γ链是结构同系物。由于乳和血液凝固过程的相似性，人们试图从乳蛋白质中寻找抗血栓形成活性肽。Jolles证实，源于牛乳k—酪蛋白106-116残基间的十一肽(Met-Ala-Ile-Pro-Pro-Lys-lys-Asn-Gln-Asp-Lys)能抑制ADP诱导的血小板凝集，且活性比人乳中纤维蛋白原γ链C末端的十二肽更强。人乳铁蛋白的39-42残基序列(Lys-Arg-Asp-Ser)具有与血纤维蛋白原α-链中的Arg-Gly-Asp-Ser相似的生物活性，两者都高度亲水性并能启动β—转变。Lys-Arg-Asp-Ser不仅能抑制ADP诱导的血小板凝集，而且能抑制凝血酶诱导的正常血小板细胞与Glanzmann's血小板细胞的5—羟色胺分泌。而后者是Arg-Gly-Asp-Ser肽链所不具备的功能。 B．Chabance等的研究表明，足月婴儿摄入以牛乳为基础的配方乳或人乳后，在其血浆中检测到了牛和人κ—酪蛋白糖肽及两种抗血栓形成肽，并且含量达到了生理活性浓度。这些生物活性肽是在消化过程中由κ—酪蛋白释放出来的。达到了克级生产水平。 2．5 免疫调节肽 目前已经从乳蛋白质的胰蛋白酶—胰凝乳蛋白酶降解产物中分离出多种免疫活性肽，它们能够刺激人白细胞的分化和巨噬细胞的吞噬活性。从人乳蛋白质消化产物中获得的免疫调节肽有两个：一个是六肽(Val-Glu-Pro-Ile-Pro-Tyr)，位于β—酪蛋白的第54～59残基上；一个是三肽(Gly-Leu-Phe)，位于α-乳清蛋白的第51～53残基上。这两种肽以极低的剂量(0.1 μg)就可激活鼠腹膜巨噬细胞对绵羊红血细胞的吞噬作用。六肽以0.5 mg／kg或三肽以l mg／kg腹膜或皮下注射，可使老鼠免受Klebsiella pneumoniae(克雷白氏杆菌肺炎)的感染。从牛乳酪蛋白降解物中分离出的免疫调节肽有三种，第一种是三肽，位于β—酪蛋白的第191～193残基上(Leu-Leu-Tyr)，其活性与从人乳酪蛋白获得的三肽相似；第二种是六肽，位于αsl厂酪蛋白的C端(Thr-Thr-Met-Pro-Leu-Tyr)，激活腹膜巨噬细胞只需O.05 μm的剂量即可；第三种也是六肽，位于β—酪蛋白的第63～68残基上(Pro-Gly-Pro-Ile-Pro-Asn)，它与从人乳酪蛋白获得的六肽类似，体外虽有激活吞噬作用的活性，体内却不能使老鼠免受KlebsieHa pneumoniae(克雷白氏杆菌肺炎)的感染。 ACE抑制肽同时也都具有免疫调节肽的活性。这是由于ACE在催化血管紧张素Ⅱ活化的同时，也抑制了舒缓激肽的活性。舒缓激肽能够刺激巨噬细胞，促进淋巴细胞的移动，并增加淋巴液的分泌。故ACE抑制肽因能活化舒缓激肽而增强免疫功能。 2．6 酪蛋白磷酸肽(CPP) 酪蛋白中的(αs-和β—酪蛋白是高度磷酸化的蛋白质，分别含有8个磷酸丝氨酰基和5个磷酸丝氨酰基。这些蛋白质经蛋白酶水解后产生的含有大量磷酸丝氨酰基的肽类就是酪蛋白磷酸肽(CPP)。CPP是一系列多肽的混合物，其特殊的分子组成，使其可以将分子束亚单位连续起来，有助于二价金属离子如Ca2+、Fe2+、Zn2+和Cu2+等连接到这些肽或蛋白质中，形成可溶性的有机化合物，使其溶解度大为提高。金属离子在小肠偏碱性的环境中的溶解度较低，特别是钙离子，易形成磷酸钙而沉淀，严重影响了它们的有效吸收。所以，CPP可以作为钙、铁、锌等金属离子的载体而防止其在小肠中的沉淀现象，大大地提高了这些金属离子的吸收率。人们早在1974年就证实动物活体内有CPP产生。经过多年的研究，目前一般用特异性的蛋白酶如胃蛋白酶—胰蛋白酶或胰蛋白酶来水解酪蛋白制取CPP，生产出的商品CPP也很多，很多国家都有生产。CPP产品一般性质较为稳定，已广泛用于药品和食品、饮料的添加剂。 2．7 酪蛋白巨肽(CMP) 酪蛋白经凝乳酶或粗制凝乳酶酶解时，其中的κ-酪蛋白于105Phe-106Met键处裂成两个肽段。第一个肽段fl-105是疏水性副酪蛋白，在钙离子存在下与其他酪蛋白成分一起沉淀。第二个肽段f106-169是亲水性的C端片段，即酪蛋白巨肽(CMP)，它与乳清蛋白一起仍保留在溶液中。CMP是由一组含有不同糖类和不同磷含量的相同肽链组成的多肽相。因CMP含有较多的碳水化合物，因此也称为酪蛋白糖肽(caseinoglycopeptides)或糖巨肽(GMP)。牛乳的κ—酪蛋白有A和B两个变种，不同点位于CMP区域的136位和148位残基，前者在这两处分别是苏氨酸和天冬氨酸残基，而后者是亮氨酸和丙氨酸残基，因此，CMP也有两种，分别为CMPA和CMPB。CMP的多相性是由其肽链所连的糖和磷酸盐不同决定的，来自初乳和常乳的CMP就连有不同的碳水化合物，因此，有时其功能也不完全相同。CMP的特点是缺少芳香氨基酸，其碱性氨基酸、酸性氨基酸和羟基氨基酸的含量也比较低。这个特点使其成为苯丙酮酸尿患者膳食的首选成分。 CMP在pH 6.6时，其111、112和116位的三个亮氨酸残基处易被胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶切开而水解。其水解形成的肽一般也具有CMP的活性。CMP及其降解所得的肽类的生物活性概括起来主要有以下几点：①制口腔放线菌和链球菌对红血球、聚苯乙烯的粘附；②对肠胃蠕动的阿片样肽样作用；③起益生菌因子作用；④抑制霍乱毒素与受体结合；⑤抑制流感病毒红细胞凝集素；⑥抗血栓形成作用。 酶凝干酪乳清含有相当高的CMP，约为1.2～1.5 g／L，占乳清总蛋白质的15％～25％。开发利用乳清蛋白具有重要的经济价值。