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博科访谈会(三十):从生物肽的角度告诉你:朋友,一定要好好吃饭呀

从食品蛋白与农业副产物出发,讨论生物活性肽研究、消化稳定性及均衡饮食。

博科访谈会(三十):从生物肽的角度告诉你:朋友,一定要好好吃饭呀主题插画

历史访谈:以下保留原稿中的研究经历与个人观点。

上期谈到了生物活性肽在降血压方面的神奇作用,其实除了降血压,在抗菌、抗微生物、抗衰老、抗炎症等方面生物活性肽都有着很好的功效!而均衡的饮食结构可以有效的帮助我们从食物中获取生物活性肽,好好吃饭,就是最高级的养生方式!

上期概念回顾:生物活性肽

生物活性肽是有特殊生理功能的氨基酸序列。从食物中摄入的蛋白质首先会在胃肠道中被消化成氨基酸片段再被吸收,但多数情况下蛋白质并不会在消化过程中被完全分解为氨基酸,其中仍会残留有部分氨基酸序列,称之为多肽。而其中一部分具有特殊生理功能的多肽即为生物活性肽,这类多肽通常是含有2个到20个氨基酸的序列。

关于生物活性肽有很多研究方向,比如降血压、抗菌、抗微生物、或者抗衰老等等。

外源性生物活性肽

外源性生物肽都是从哪里来的?

大概有三个来源:胃肠道的消化、食品加工及发酵以及外源酶的水解作用。第一:通过我们自身的内源消化酶在胃肠道里面产生,第二类的话,通过食品加工,比如类似于像cheese在发酵,像西班牙的那种干腌制的火腿,往那个地方一放,自然而然的过了几十天就发酵好了。发酵过程中它就涉及到肉里面本身的很多的一些酶的作用,最后它能产生一些氨基酸序列。还有牛奶加工之后,用巴斯消毒,在一定的温度上它也会释放出一些。第三类也是目前最主要的方式,通过加入外源的蛋白来生产和制备活性肽,某些植物源和微生物的蛋白,具有更广泛的酶切位点。

图1:西班牙干奶酪
图1:西班牙干奶酪

生物肽可以人工设计吗?

可以的。通过不断的研究,我们对生物活性肽的构效关系有了更多的了解。加上生物信息学和蛋白组学,可以知道在哪些蛋白中含有目标生物肽的序列,同时也可以知道需要哪些酶的组合来将其释放。对生物活性肽的构效关系有足够了解后,可以设计合成出活性和稳定性更好的多肽,但这里需要考虑活性肽的定位是作为食物还是药物成分。因为普遍来说是作为食物成分来研究,所以目前并没有太多关于设计生物肽序列或者对已有序列进行修饰的研究。

食物中的生物活性肽

养鸡场的鸡都去哪儿了?

鸡蛋是蛋白类食物中是消耗量最大的,比肉制品都要大,而鸡蛋的生产需要大量的蛋鸡。就北美地区而言,商业化的蛋鸡的产蛋周期是1年左右,这样每年大约有4亿只蛋鸡需要被淘汰出养鸡场。

在中国蛋鸡比较受欢迎,特别是蛋龄较长的老母鸡,既可以是餐桌上的佳肴,也可以拿来熬制鸡汤滋补身体。

但是在西方国家就不一样,西方国家吃鸡蛋,但并不吃蛋鸡。由于产蛋率的下降,蛋鸡1年左右更换一次,这部分蛋鸡可能有5-10%甚至更少会拿去超市卖掉,而剩下绝大部分会用焚烧或者埋掉堆肥等方式来处理。

图2:规模化养鸡场
图2:规模化养鸡场

对农民来说,他们需要支付额外的费用去处理这部分从养鸡场淘汰的鸡。同时大量的焚烧和堆肥,也带来生活环境有污染。而蛋鸡同样也含有丰富的蛋白质,通过适当处理,比如通过化学处理对蛋白质进行修饰制备粘合剂和其他生物材料,或者通过外源酶的加入生产生物活性肽。

拿活性肽举例,我们可以将这些生物活性肽开发作为功能食品成分,同时给家禽业减轻废弃物处理的压力,还能给养鸡场的农民带来额外收益。

植物可以被利用吗?

可以,蛋白质含量丰富的食物都可以。农业副产品,比如说刚刚谈到的蛋鸡,或者在加拿大比较盛产的菜籽油,提油后剩下来很多的渣渣叫Canola meal中也有很多的蛋白质残留,这一类是属于农业副产物。还有像牛奶,酪蛋白里面也有一些特殊的氨基酸序列,也就是VPP和IPP。

图3:菜籽油
图3:菜籽油

上期说到的酸奶

目前已经上市的产品中,比如酸奶,在其中加入特定的微生物,它就会在发酵的过程中产生某一个类型的蛋白酶,我们可以把牛奶中某些蛋白的序列在特定的位置切断,产生一些特殊的生物活性肽。在食品中做得比较多的有两个三肽,一个叫VPP一个叫IPP。我们发现它们在降血压方面,包括在糖尿病方面,作用都比较好。相关产品有日本的Calpis和芬兰的Valio。

研究证据核对:原稿没有提供VPP、IPP治疗糖尿病的人体试验结果,不能把这句研究概括视为已证实的临床治疗结论。

图4:具有降血压功效的酸奶Valio
图4:具有降血压功效的酸奶Valio

提问:活性肽作为氨基酸序列,不会被胃酸进行一个消化和代谢吗?

答案是肯定的,活性肽确实有一个很大的劣势:它确实很容易被消化代谢。如果通过口服,在你的胃肠道里面,或者在肠道被吸收过程中,或者说在体内、血管中,它的半衰期是比较短的,而且相对胃肠道消化酶的话,其实它是比较容易被分解掉的。

像胰岛素那种有几十个氨基酸那么长的,在胃肠道里面肯定会被消化掉,它出来的肯定是一些片段。而片段跟整体比,基本上是没有任何作用的,因此普通胰岛素不能直接当作口服制剂使用。注射是常见给药方式;美国FDA在2014年也批准了吸入型胰岛素制剂。

所以说有大量的的生物活性肽是在体外是有用的,但到体内之后,可能只有百分之几是真正能够发挥生理作用的。但是这些是比较能够抗胃肠道消化的,以及有可能是一个大的肽,但是正好需要被胃肠道的酶打断,片段反而生物活性更好。

图5:胰岛素注射
图5:胰岛素注射

好好吃饭很重要

在饮食上大家要广泛涉猎

其实我们都知道在饮食方面要更加注重营养、注重搭配。但实际上我们自己吃饭的时候,还是喜欢吃什么吃什么。

这个是一个比较感性的话题,虽然道理大家都懂,但实际上大家都不那么干的。比如说很多人喜欢吃辣条,就是抵挡不住自己的喜爱。

我们还是尽力把生活方式改变一下,多运动、少坐,保持好心情、不要给自己太大的压力。还有就是烟酒少一点点,另外就是在饮食方面需要综合一下,有一种饮食方式叫DASH:dietary approaches to stop hypertension,通过膳食方式来预防高血压。这是国际上普遍推荐的一种饮食方式,大概就是要多吃全谷类而不是精加工食物,比如说像燕麦这类。它里面还有高含量氨基酸、高膳食纤维类食物,这些对于降低胆固醇、改善糖尿病方面都有较为明显的效果。

图6:DASH饮食方式
图6:DASH饮食方式

另外是要多吃蔬菜水果,因为蔬菜水果含有钾、维生素和矿物质。钙参与骨骼与多种生理功能,维生素D有助于钙吸收。身体会通过骨骼等途径维持钙稳态,但不能把血管钙化与高血压简单解释为“缺钙使骨钙释放并沉积到血管”。补钙也不能作为通用的降压治疗。

特别需要推荐的是,要吃一些优质蛋白;如果有条件的话,尽量多吃一点海产品。这是因为海产肉制品跟陆地上的肉制品,有很大的区别,主要是海产品中富含欧米伽3脂肪酸。比如三文鱼和金枪鱼。尤其是金枪鱼这种深海洄游鱼类,其油脂中欧米伽3脂肪酸的比例非常高,尤其是长链欧米伽3脂肪酸DHA,我们也能看到电视广告中常听到DHA对儿童的发育及对老年人的保健作用。

图7:富含优质蛋白的食物
图7:富含优质蛋白的食物

生物活性肽能代替药物吗?

这个问题我也在思考,目前开发生物活性肽主要是作为功能营养成分,我个人认为是更多的作为辅助和药物互补而并不会替代药物。目前很多健康杀手都是慢性疾病,包括糖尿病、炎症、高血压,而这些很多时候是因为我们现在的生活方式,特别是饮食方式不够健康。比如我们吃太多的糖。

图8:中国慢性病数据
图8:中国慢性病数据

打个比方,人类演化过程中食物链是变化是很慢的。我们的祖先在100万年前,还在野外吃叶子吃草,打猎,很难吃到像含糖量高的食物。但是我们的饮食变化太快了,一些原本来自自然界的、比较均衡的一些搭配,进入现代社会后,转变为精加工饮食。而我们体内的消化和代谢系统跟不上这种饮食方式的急剧变化,这必然会导致各种代谢类疾病。

这些疾患光靠摄入某些食物成分比如活性肽来改变,除非集体回到以前的天然饮食,但在工业社会很明显不大可能。

药物和天然成分都可能有副作用,体内半衰期也各不相同,不能单凭“天然”就认为更安全。维生素、活性肽和植物素的功效与安全性取决于具体成分、剂量和使用情境。长期来说仍应关注生活和饮食方式,这些成分可作为整体健康饮食的一部分,但不能据此替代必要治疗。

不健康、不均衡的饮食结构已经成为很多慢性疾病发作的元凶!正如医学之父希波克拉底所说,要让食物成为你的药物,而不要让药物成为你的食物。所以,请一定要好好吃饭,好好爱自己!

科普分享人:爱吃饭

文字编辑:饭团,卡路里

语音编辑:蜜桃乌龙

采访:饭团,卡路里

录音:蜜桃乌龙

*本文仅代表作者个人观点,不代表本网站观点。

补充核对资料

美国食品药品监管局:吸入胰岛素批准记录

美国国立卫生研究院:钙

美国国立卫生研究院:膳食补充剂证据与安全

美国国立卫生研究院:DASH饮食

来源与编辑记录

根据博士科普公众号完整历史文章导出恢复。

校订说明:历史研究交流完整保留;已校订胰岛素给药、钙与血压因果及“天然无副作用”等表述,并区分食品研究与已证实的人体治疗。原实验与饮食观点不作为个人用药方案。

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