張 舒,王長遠,張東杰,3,*
(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學食品學院,黑龍江 大慶 163319;2.國家雜糧工程技術研究中心,黑龍江 大慶 163319;3.黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品加工與質量安全重點實驗室,黑龍江 大慶 163319)
糖尿病是最常見的代謝性疾病之一,主要包括1型糖尿病、2型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus,T2DM)和妊娠糖尿病。21世紀以來糖尿病發(fā)病率持續(xù)上漲,預測在2045年患病人數(shù)將增至7億,其中T2DM患者比例高達90%~95%,且發(fā)病人群逐漸“年輕化”。T2DM是由于胰島素分泌不足、敏感度低或二者協(xié)同作用引起的機體營養(yǎng)代謝紊亂,并以持續(xù)高血糖為典型特征的退行性疾病[1],若未及時進行干預、調控,可能會誘發(fā)更為嚴重的糖尿病并發(fā)癥,因此預防、干預、調控、治療T2DM的行動與措施刻不容緩。
高糖高脂飲食誘發(fā)的“假性糖尿病”在初期可以通過改變生活方式干預,如通過運動行為提升、飲食調節(jié)來進行調控,但對于T2DM患者來說生活方式調節(jié)策略無法使血糖得到很好的控制,必須通過藥物進行干預治療。目前T2DM最有效的治療途徑為注射胰島素和口服降糖藥物,常見的降糖藥物有雙胍類、格列汀類、波糖類、X肽等[2],但通過基因重組技術和人工合成的非自然分子結構使它們大多數(shù)存在副作用、不良反應及耐藥性。因此,需要將注意力集于預防和治療T2DM的天然活性物質開發(fā)上。研究表明,日常食用的谷物、果蔬、魚肉蛋奶等食品對血糖調節(jié)均有積極作用[3-5],但科研人員不再只滿足于表面血糖值下降的現(xiàn)象性研究,而是試圖鑒定食品中的抗糖成分及其作用機制,目前已知具有降糖功效的膳食組成包括可溶性纖維、多酚類化合物、多糖和多肽等[6]。其中分子質量低、生物利用度高、結構靈活的天然食源性生物活性肽能夠在消化系統(tǒng)被吸收后進入血液循環(huán),與體內的不同受體發(fā)生相互作用[7],多角度干預和調控T2DM,如基于解偶聯(lián)調節(jié)能量代謝、促進葡萄糖代謝[8];介導磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/AKT)、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)等通路提高胰島素敏感性[9];通過抑制T2DM疾病相關代謝酶進行靶向研究[10]。因此攝入活性肽等功能因子也被認為是糖尿病管理的補充方法和有效的疾病管理策略。
近年來,關于食源性生物活性肽的分離、鑒定、表征和活性的研究相對較多,主要是在分子水平上進行定量構效關系模型(quantitative structure-activity relationship,QSAR)擬合或通過分子對接等預測多肽的生物活性和理化性質[11],而其在細胞水平及動物體內的評估性研究相對較少。目前,開發(fā)更高生物活性、特異性或生物利用度的新型食源性生物活性肽用于防治T2DM等代謝相關疾病已成為新興的研究課題。本文就T2DM的治療現(xiàn)狀,系統(tǒng)回顧了食源性降糖活性肽的制備、分離純化和鑒定的方法,并從靶向調控關鍵性酶、激素和蛋白的角度綜述了食源性活性肽在干預T2DM方面的現(xiàn)狀,同時還討論了其他重要因素在未來研究中的趨勢和發(fā)展方向。
食源性生物活性肽是存在于蛋白質中可表達生物活性的氨基酸序列肽段,多數(shù)由2~20 個氨基酸殘基組成,其被加密在原親本蛋白的序列中,在其前體蛋白中并不活躍,需要蛋白質經(jīng)過體外深加工,菌種發(fā)酵,內、外源性蛋白酶水解及體內消化吸收等方式特異性切割并釋放,其相比于其他大分子物質更易被身體消化吸收,且肽段越小越易被腸上皮細胞肽酶水解[12],但底物蛋白質的分離過程可能受到多糖、脂質、蛋白酶、氧化酶和多酚的干擾[13],故直接從動植物中分離純化生物活性肽是一項非常困難的任務,且成本高、產(chǎn)量低。而操作簡單、成本低的制備方法更適用于實際應用,如化學水解法、酶解法和微生物發(fā)酵法,但化學水解法制備過程中副產(chǎn)物較多,易引起肽失活[14],并不是活性肽制備的優(yōu)選方法。利用食品級蛋白酶進行酶解可維持氨基酸的結構和構型[15],此過程中沒有毒害物質產(chǎn)生,安全性高、重復性好;而發(fā)酵法的酶解率高,過程中的代謝調控可合成和分泌小肽,代謝產(chǎn)物也能夠修飾肽的功能基團提高活性[14],二者顯然優(yōu)于化學水解,故目前常用的生物活性肽制備方法為酶法及發(fā)酵法。
制備食源性降糖活性肽經(jīng)常使用的蛋白酶有堿性蛋白酶、風味酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶和木瓜蛋白酶[16-18],這些商業(yè)蛋白酶的裂解位點已經(jīng)被證實,預測肽段裂解模式,選擇合適的蛋白酶對活性肽的有效制備非常重要。內、外源性蛋白酶的作用位點及D-氨基酸多肽的累積程度均會使活性肽的降糖效果存在較大差異,蛋白的預處理及酶解條件如酶活力、水解時間、酶與底物比等也會影響最終的水解度,優(yōu)化反應條件可降低肽裂解位點上氨基酸的異構化,防止D-氨基酸多肽累積,促進底物酶解,提升酶解效率[19]。此外,采用復合酶酶解增加裂解位點,促進水解范圍,制備出高活性小肽的幾率更大[20]。王婷婷[21]比較了6 種單一酶和復合酶對海參肽的水解度、分子質量分布和改善胰島素抵抗活性的差異,結果表明復合酶酶解所獲得的海參肽在軟脂酸和高糖誘導的HepG2細胞胰島素抵抗模型中表現(xiàn)出更優(yōu)的活性。雖然酶解是從全食品蛋白中獲得生物活性肽最常見的方法,但酶解工藝操作不當會使蛋白質水解過度,產(chǎn)生苦味氨基酸,影響其食味價值,也會導致水解物中具有降糖功效的活性肽含量下降[22]。有研究表明微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生的肽酶具有除苦肽的功效,可以改善食源性生物活性肽的風味[23],此外該方法制備的活性肽也更容易被人體消化吸收利用。李璇[24]對多種菌體進行篩選,發(fā)現(xiàn)乳桿菌MW1水解乳蛋白后的產(chǎn)物具有較高的雙酶(α-葡萄糖苷酶、二肽基肽酶(dipeptidyl peptidase,DPP)-IV酶)抑制活性。但采用單獨的發(fā)酵法也存在基質表面積受限[25]、底物蛋白質降解不充分和肽得率低的情況,液態(tài)發(fā)酵法雖可以較好解決上述問題,但同樣有菌體代謝產(chǎn)物酶活低的缺陷[26]。
綜合單一方法的優(yōu)勢及局限,近年通過微生物發(fā)酵聯(lián)合酶解技術形成優(yōu)勢協(xié)同,提高蛋白質的水解度和轉化率[27],生成高活性肽的研究較為廣泛,該方法利用菌體胞外蛋白酶啟動蛋白質水解,并通過肽轉運激發(fā)胞內多肽酶,進而降解大分子寡肽[28-29],并在其他商業(yè)酶作用下進一步分解成具有一定的降糖活性的短肽或氨基酸,但廖斌[30]先通過酶解提高水解速率、再發(fā)酵降解寡肽的手段也獲得了營養(yǎng)品質較高的生物活性肽。大量研究證實利用菌-酶聯(lián)合的手段獲得的食源性活性肽均有顯著的抗氧化能力[31-33],雖目前利用該方法制備的多肽還鮮有降糖效果評估方面的報道,但Zhang Pengju等[34]證實了改善氧化應激和抗氧化療法在治療T2DM中的重要作用,這也間接提升菌-酶協(xié)同制備出高效價食源性降糖肽的可能性(上述方法的工藝流程如圖1所示)。除上述將蛋白質水解成肽鏈的生化手段外,利用化學合成法將氨基酸連接同樣可獲得肽,雖然合成肽的操作復雜,經(jīng)濟損耗大,安全性有待考證,但此方法獲得的肽純度較高,可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),并能夠對靶點進行針對性治療,故目前合成肽已經(jīng)逐漸成為藥物研發(fā)的主要趨勢,但在食品領域更傾向于從食物基質中分離獲得目標活性肽,化學合成法更多被作為深入探究的一種手段。
圖1 食源性生物活性肽的制備工藝流程[23-32]Fig.1 Flow charts for the preparation of food-derived bioactive peptides[23-32]
若想對食源性生物活性肽進行深入的體內外靶向研究,分離純化和鑒定過程必不可少?;钚噪牡姆蛛x純化需利用多步驟逐一獲得越來越精細的小分子肽,并在每一步后進行活性跟蹤。據(jù)文獻報道,具有降糖活性的肽一般集中在分子質量較小的范圍內,而超濾等膜分離技術為濃縮具有降糖作用的多肽提供了一種有效途徑[35]。然后可通過凝膠過濾色譜、離子交換色譜、疏水性相互作用色譜、反相高效液相色譜、親和層析色譜、電泳及雙水相萃取等方法利用目標物的電荷性、極性、分子質量等逐級分離純化出寡肽。離子交換色譜、凝膠過濾層析及反相高效液相色譜是制備食源性活性肽較為常用的純化技術,但值得注意的是,利用凝膠過濾層析分離可能會使生物活性肽丟失降糖活性,且反相色譜以C18為固定相,有機溶劑為流動相時易使蛋白變性。但沈佳奇[36]利用Sephadex G-50葡聚糖凝膠純化獲得的麥芽根多肽仍對α-葡萄糖苷酶具有較好的抑制活性;江明珠[37]采用反相高效液相色譜以流動相A(含0.05%三氟乙酸的超純水)與流動相B(含0.05%三氟乙酸的乙腈)體積比為90∶10的色譜條件進行純化,也獲得了Glu-Ala-Lys、Gly-Ser-Arg兩種大豆降糖肽,因此在對食源性生物活性肽進行分離純化時需要研究者明晰原材料的特點,并結合不同技術的優(yōu)缺點,采用多種分離技術結合的模式,對降糖肽進行準確的分離(如超濾-離子交換色譜/凝膠過濾色譜/加壓毛細管電色譜-反相液相色譜結合、毛細管等電聚焦-反相加壓毛細管電色譜結合、超高效液相色譜-串聯(lián)質譜、加壓毛細管電色譜-反相液相色譜結合)。分離純化活性肽可能需要幾個月的工作,且無法保證100%的成功率,因此研究者會采用一種看似更理性的方法,通過在硅基中釋放蛋白質水解物中可能的生物活性肽(計算機預測)和QSAR建模,并利用分子對接篩選,合成制備降糖肽[12,38];該方法雖然可以節(jié)省時間和成本,但仍存在活性肽生物利用度不高及副產(chǎn)物多等安全性問題。
胰高血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)是由30 個氨基酸組成的位于胰高血糖素原基因第4號的外顯子,其在胰島α細胞剪接翻譯后在空腸L細胞內合成并釋放[39]。GLP-1作為腸促胰島素中促胰島素分泌作用最強的肽激素,是胰島素信號通路的關鍵性一環(huán),在T2DM的葡萄糖穩(wěn)態(tài)中起著至關重要的作用,GLP-1不僅可以促進胰島素合成分泌、改善胰島β細胞功能,加速β細胞增殖并抑制其凋亡,還可以抑制餐后胰高血糖素分泌、持久控制血糖[40](圖2)。GLP-1的分泌調節(jié)主要依靠食物攝取、神經(jīng)信號、內分泌等,但其在體內的半衰期較短,分泌1~2 min后會被肝臟、腎臟、血液中的酶清除[41]。目前關于GLP-1受體激動劑或類似物的研究主要從修飾天然GLP-1、制備長效緩釋制劑、植入式滲透泵以及人工合成(對酵母生產(chǎn)的GLP-1類似物進行基因重組)4 方面進行[40]。雖已有學者證實活性肽可通過激活鈣敏感受體(calcium sensing receptor,CaSR)介導的鈣/鈣調蛋白依賴性蛋白激酶(calcium/calmodulin-dependent protein kinase,Ca2+/CaM/CaMK)通路促進CCK和GLP-1的分泌[42],但關于食源性的活性肽目前還只停留在水解物驗證或通過組學篩選鑒定層面,如Jiang Pingzhe等[43]利用多肽組學技術篩選獲得AGFAGDDAPR肽,對小鼠灌胃57 d后,發(fā)現(xiàn)小鼠血液中GLP-1水平與T2DM模型組相比顯著上升,血液胰島素水平上升4.3 倍;Domenger[44]和Komatsu[45]等也分別對食物源性“血啡素”及酪蛋白中潛在的GLP-1激動肽進行鑒定并人工合成,發(fā)現(xiàn)兩種肽均可顯著促進GLP-1的分泌;Heffernan等[46]證實魚肌肉蛋白水解物在細胞水平上可提升GLP-1的分泌量,徐斐然[2]也通過體內實驗驗證了菜籽蛋白水解物可顯著提升機體葡萄糖耐性、胰島素水平、GLP-1分泌量。到目前為止,高度純化和完整形式并證實具有提升GLP-1激素分泌效果的食源性肽段還鮮有報道,但鑒別具有潛在結構-功能關系的食物源是確定活性肽GLP-1激動作用機制的先決條件,同樣不可或缺。由于其降糖作用可依賴于飲食,故食源性GLP-1受體激動劑或長效GLP-1類似物的開發(fā)意義重大。
DPP-IV是一種機體內普遍存在的代謝酶,最初被認為是一種T細胞分化的抗原,后來發(fā)現(xiàn)其可以表達于腸上皮細胞、血管內壁、膽囊管細管、肺泡細胞和皮膚纖維細胞等多種類型的細胞表面。DPP-IV酶能夠裂解腸促胰島素,導致其活性循環(huán)水平降低,而當該酶活力減弱時可延長腸促胰島素激素的半衰期(圖2),從而增強胰島素和糖調節(jié)電位[47],故抑制DPP-IV水平和活力被認為是T2DM的新型調節(jié)劑。目前臨床上使用的DPP-IV抑制劑類治療藥物主要為格列汀類,相比于雙胍類、磺脲類、噻唑烷二酮類藥物,DPP-IV抑制劑的副作用小,但同樣存在不適用人群,因此食源性DPP-IV抑制肽作為血糖控制靶點的調節(jié)劑已展現(xiàn)出十分重要的前景。
圖2 食源性生物活性肽對2型糖尿病干預及調控機制Fig.2 Regulatory effects and mechanisms of food-derived bioactive peptides on T2DM
表1總結了近年來發(fā)現(xiàn)的具有DPP-IV酶抑制活性的食物源生物活性肽[48-62],研究表明其抑制活性被認為與肽鏈中氨基酸殘基的序列的種類、疏水性及官能團有關[63];活性肽中疏水性氨基酸的含量越高或其存在于肽鏈的N端則具有DPP-IV酶抑制活性的可能性越大,肽活性越強;且當Pro、Arg存在或二者在氨基酸序列倒數(shù)第二位或Pro在C端時活性肽的抑制率更高[64]。Nongonierma等[11]從駱駝奶蛋白鑒定出的LPVP、MPVQA肽序列表現(xiàn)出更低的DPP-IV酶活力半抑制濃度(half maximal inhibitory concentration,IC50)值。此外,天然的食源性蛋白水解物對DPP-IV酶的IC50值數(shù)量級一般在mmol/L,利用超聲、微波等輔助手段可增強蛋白質對商業(yè)蛋白酶的敏感度,使水解度在20%~40%范圍內,可增強對DPP-IV酶的抑制活性,但過度水解同樣不利于DPP-IV酶抑制肽的制備[65];通過合成或修飾后的衍生肽IC50值可達到μmol/L[48-49,56],少部分效果較為優(yōu)異的活性肽IC50值在50~200 μmol/L[12]。Nongonierma等[66]研究發(fā)現(xiàn)合成的乳源性二肽對DPP-IV酶的IC50值水平在μg/mL,與天然酪蛋白、乳鐵蛋白、乳球蛋白的水解物相差1.5~70.0 倍,但與臨床藥物的nmol/L范圍仍相差甚遠[52]。
表1 食源性蛋白質中鑒定的具有DPP-IV酶抑制效果的生物活性肽Table 1 Bioactive peptides with dipeptidyl peptidase-IV inhibitory effects derived from foodborne proteins
相比與GLP-1激動肽,許多DPP-IV抑制肽已從谷物、肉類、奶源中被分離、鑒定出。目前食源性DPP-IV抑制肽的鑒定方法主要是利用生化手段,該方法雖可以在短時間內篩選大量樣本,但對于其活性表征并不充分,無法預期體內實驗的結果或成功率,因此還要在細胞和分子水平進行深層次研究,搭建生物化學與體內研究的橋梁。如Lammi等[56]通過原位細胞的特異性檢測技術,從細胞水平上對大豆DPP-IV抑制肽的抑制率進行驗證;董宇婷[57]和徐斐然[2]也通過離體擬合技術對食物源抑制肽的活性表征進行深入探究。未來需開展更多類似的研究以填補區(qū)間空白。
消化酶抑制參與碳水化合物代謝也是其調節(jié)血糖的方法之一。食物中的碳水化合物在胃腸中無法直接被吸收,需要依靠小腸黏膜微絨毛表面的α-葡萄糖苷酶水解,釋放游離葡萄糖,使游離的單糖進入血液循環(huán),誘發(fā)餐后高血糖,因此抑制α-葡萄糖苷酶活力同樣被認為是降低腸道內葡萄糖釋放量的有效策略[67](圖2)。α-葡萄糖苷酶抑制劑可以占據(jù)該酶在大分子碳水化合物上的催化位點,延緩多糖的轉化和單糖的釋放,改善餐后血糖水平使其處于平穩(wěn)狀態(tài),達到調控T2DM的目的。研究表明,亮氨酸和異亮氨酸可快速分解轉化葡萄糖,具有促進胰島素分泌、控制血糖的功效[68],Salehi等[63]研究表明乳清蛋白中富含亮氨酸、異亮氨酸,且能夠提高餐后胰島素需求量,Lacroix等[69]也證實α-乳白蛋白水解物具有α-葡萄糖苷酶抑制作用;同樣從螺旋藻肽(LRSELAAWSR)[70]和胡桃蛋白肽(LPLLR)[71]中也發(fā)現(xiàn)了大量的亮氨酸序列,二者均對α-葡萄糖苷酶存在較強的抑制活性。且當食源性生物活性肽具有以下結構特征時,同樣可表現(xiàn)出優(yōu)異的抑制活性:1)有3~6 個氨基酸殘基;2)含—OH的氨基酸殘基(絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸)或N-末端為堿性氨基酸殘基(賴氨酸、精氨酸);3)蛋氨酸和丙氨酸存在于C端或脯氨酸靠近C端;4)靜電荷是0或1+[72-74]。此外,麥類雜糧如燕麥、藜麥、麥芽等也被認為是具有抑制α-葡萄糖苷酶活性肽的良好來源[36,54,57]。
胰島淀粉樣多肽(islet amyloid polypeptide,IAPP)又稱Amylin,是一種與胰島素共定位、共包裝、共分泌的神經(jīng)內分泌激素肽,二者共存于分泌顆粒中,并在人血糖升高時被釋放,抑制胰高血糖素的分泌,促進葡萄糖代謝[75]。泛素-蛋白酶體系統(tǒng)和自噬體-溶酶體系統(tǒng)是調節(jié)IAPP周轉的兩大降解系統(tǒng),在T2DM患者中,泛素-蛋白酶體系統(tǒng)活性顯著下降,自噬小體的成熟速度超負荷,使蛋白酶體復合物溶解功能被破壞[76],IAPP降解速率降低[77],進而導致IAPP錯誤折疊聚集成為淀粉樣纖維,并發(fā)生聚集沉積。此外還發(fā)現(xiàn)IAPP在聚集過程多伴隨細胞毒性,使胰島β細胞受損[78];由于過度補償胰島素分泌的減少,使得存活下來的β細胞壓力增加導致功能喪失出現(xiàn)惡性循環(huán),最終發(fā)生胰島素抵抗[79],誘導慢性高血糖,這種細胞毒性是造成T2DM等疾病的主要因素之一(圖2)。目前在T2DM患者體內發(fā)現(xiàn)了人胰島淀粉樣多肽的纖維化聚集[80],盡管在過去的幾十年里,T2DM的治療方法顯著增多,但這些藥物都不能阻止β細胞功能的逐漸衰退[81]。
有研究表明,短肽可抑制IAPP的聚集,在初期,研究者采用IAPP衍生肽截斷附加修飾的手段進行纖顫抑制,Porat等[82]早在2004年就發(fā)現(xiàn)截取IAPP中的核心模塊22~29殘基NFGAILSS,并采用酪氨酸替代苯基丙氨酸獲得NYGAILSS短肽,可以通過抑制芳香雜環(huán)的相互作用減少IAPP的聚集;近幾年,發(fā)夾肽的使用也為短肽的纖顫抑制提供新思路,與本體自結合相比,β-發(fā)夾肽的芳香環(huán)更易于與其疏水位點相結合,從而抑制其聚集[83]。Shi Yue等[84]證實了FLPVF這種新型的五肽可以抑制淀粉樣蛋白沉積,而根據(jù)BLAST搜索發(fā)現(xiàn)FLPNF存在于多種食物源性蛋白中,如大豆、鴿豌豆、豇豆和大米[85]。楊柳[86]也發(fā)現(xiàn)核桃多肽具有抗淀粉樣蛋白聚集的活性,但食源性生物活性肽集中針對T2DM方面的研究還鮮有報道;而從胰島的整體性出發(fā),關注胰島素分泌的同時,阻止β細胞受損的整合性調節(jié)才是穩(wěn)定血糖的重要機制,對具有結合IAPP和抑制其纖顫的潛在食物蛋白基的全面挖掘或許將在T2DM的研究中取得重大突破。
葡萄糖攝入所需的轉運體存在于身體各個組織細胞中,它主要分為兩類:一類是鈉-葡萄糖協(xié)同轉運蛋白(sodium-glucose cotransporter,SGLT),以主動方式逆濃度梯度轉運葡萄糖[87];另一類為葡萄糖轉運體(glucose transporter,GLUT),以易化擴散的方式順濃度梯度轉運葡萄糖[88]。目前,人體已發(fā)現(xiàn)6 種SGLT亞型和5 種GLUT亞型,具體亞型分類如圖2所示。通過控制SGLT和GLUT蛋白表達量調節(jié)T2DM的作用機制與上述不同,其主要通過促進組織細胞中GLUT易位加速葡萄糖代謝和減少SGLT表達抑制葡萄糖再吸收的獨特作用機制發(fā)揮降糖功效,而并非基于胰島調控,與胰島素分泌無關(圖3)。
圖3 兩大轉運體家族的主要類型[86,88]Fig.3 Main types of two transporter families[86,88]
SGLT-2抑制劑屬于新一類降糖藥物,其主要為化學合成類藥物,如達格列凈、恩格列凈、Cefalo[89]等;天然產(chǎn)物中研究最為廣泛的為根皮苷[90],北美芹素和葡萄素等天然活性物質也逐漸被開發(fā)[91],但目前對于活性肽抑制SGLT表達的報道仍甚少。而大量研究指出食源性活性肽具有促進GLUT型轉運體易位的干預行為,如植物源性活性肽(大豆肽[92-93]、核桃肽[94-95]、黑豆肽[96]、黃酒肽[97]等),以及動物源性活性肽(海洋源肽[98]、鮭魚肽[99]、乳源性三肽[100]、海參水解物[101-102]等),上述食源性活性肽主要改善了GLUT-4的易位障礙,提高其轉移到細胞膜的數(shù)量,與傳統(tǒng)藥物相比毒副作用和免疫原性更低,優(yōu)勢更為明顯,但大多數(shù)觀察是在嚙齒動物實驗中進行的,在人類中尚未得到驗證。
食源性生物活性肽是具有食品屬性的人體機能調節(jié)劑,此類功能性食品也是應對特定人群從“被動醫(yī)療”轉向“主動健康”的前提。上述內容表明食源性生物活性肽具有干預T2DM的潛在應用,研究人員也力求從不同的食物源中開發(fā)新的活性肽,但目前將其作為治療藥物或功能性食品補充劑仍然具有挑戰(zhàn)性。天然活性肽的分離純化過程復雜且難度較高,易在制備過程中失活;即使有效分離出活性肽,商業(yè)轉化的成本問題也需要考慮;若根據(jù)其肽序列進行合成,則需通過大量實驗確保其合成肽的安全性。此外,活性肽的功效和生物利用度也是值得關注的問題,大量的文獻通過體外實驗評估了生物活性肽調節(jié)T2DM的功效,但缺乏體內有效數(shù)據(jù)的支撐,因活性肽可能會在腸道、血液和肝臟中發(fā)生分解、代謝和受損,也不排除與機體內的其他非靶向酶發(fā)生相互作用從而無法發(fā)揮功能甚至失活,且生物活性肽機體內降糖的作用機制尚未完全建立,對于其代謝組學、通路研究等機理研究較少,故無法保障體外的功效與體內的效果相同。因此,在進行人體臨床研究之前,需要進行細胞、動物實驗以及初步的藥代動力學研究。
為增強口服食源性活性肽的有效性,還需要提高其溶解度和穩(wěn)定性,目前探究通過提高活性肽穩(wěn)定性和生物利用度使其達到緩釋的目的,這類新型的技術如Pickering乳液、微膠囊、納米顆粒、脂質體、纖維等已涌現(xiàn),遞送策略的優(yōu)化可最大限度地發(fā)揮食物源肽的防治功效。但多數(shù)實驗周期較短,缺乏中長期實驗驗證,長期服用對細胞毒性和機體的安全性等問題還有待商榷。通過對食源性生物活性肽調節(jié)T2DM功效的綜述,有望為提前預防和輔助治療T2DM、提升食源性生物活性肽的生物利用率、及其在功能食品的研發(fā)等方面提供新的思路,以期在未來充分利用多學科領域的知識來推廣生物活性肽的使用,以改善人類健康。