多肽的降胆固醇活性研究进展

宋玲钰，刘丽娜，徐志祥，宗爱珍，贾 敏，徐同成，刘振华，杜方岭，韩 伟

(1山东省农业科学院农产品研究所，济南 250100；2山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271000；3山东省农业科学院，济南 250100)



多肽的降胆固醇活性研究进展

宋玲钰1，2，刘丽娜2，徐志祥1，宗爱珍2，贾 敏2，徐同成2，刘振华2，杜方岭2，韩 伟3

(1山东省农业科学院农产品研究所，济南 250100；2山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271000；3山东省农业科学院，济南 250100)

近年来，具有降低血液中胆固醇含量功能的多肽逐渐成为活性肽的研究热点。本文论述了降胆固醇活性肽的作用机理和检测方法，并对降胆固醇活性肽的研究进展进行了综述。

降胆固醇活性肽；作用机理；检测方法；应用

统计显示，血清总胆固醇含量增加0.6mmol/L，冠心病的风险将增加34%[1]，保持正常的胆固醇水平能大大降低患冠心病的机率。高胆固醇血症是高血脂症的一种，他汀类是攻克高胆固醇血症的理想药物，需长期服用，然而长期服用他汀类药物不仅经济负担较重，而且会带来一定的副作用，可导致患者血糖异常，肌无力肌痛，肝酶异常以及记忆和认知障碍，有非常严重的安全隐患。研究发现，从食物蛋白中获得的具有降胆固醇作用的小肽，不仅效果好，且天然无害。本文根据降胆固醇活性肽的不同作用途径综述了近年来国内外降胆固醇活性肽的研究进展，旨在为降胆固醇活性肽的进一步研究提供参考。

1 降胆固醇肽的作用机理

降胆固醇肽主要通过抑制胆固醇的吸收、合成以及降低体内胆固醇的含量来实现降胆固醇的功效。

1.1 抑制胆固醇的吸收——与胆汁酸结合

胆汁酸与胆固醇的合成、分泌、吸收以及代谢等都有密切联系：①胆汁酸通过肝肠循环参与合成胆固醇。②胆汁酸促进胆固醇的分泌。③胆汁酸促进肠道吸收胆固醇[2]。④胆酸汁为1/3的胆固醇提供代谢途径。⑤被吸收的胆酸汁对其自身合成和胆固醇分解进行负反馈。

1.2 抑制胆固醇的合成

1.2.1 抑制HMG-CoA还原酶 人体中大部分胆固醇是在肝脏中进行生物合成的，三羟基三甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMG-CoA还原酶)是这一过程中的主要限速酶[3]，调控内源性胆固醇的生物合成，因此抑制HMG-CoA还原酶的活性能有效抑制胆固醇的合成。

1.2.2 激活LDLR基因的表达 研究表明，肝细胞LDL受体被激活后可提高肝细胞对LDL的吸收和降解作用。来源于β-伴球蛋白的片段f127-150能激活LDL受体，且β-伴球蛋白经胃蛋白酶和胰蛋白酶处理后对肝细胞LDL受体的激活作用更强[2]。

1.3 降低体内胆固醇的含量

1.3.1 7α-羟化酶的激活 7α-羟化酶(CYP7A1)对内源性胆固醇的重吸收与胆汁酸的肠肝循环有十分重要的作用。胆汁酸的肠肝循环是指游离胆汁酸经肠道吸收进入肝脏，转化为结合胆汁酸，并与新合成的胆汁酸一同排入肠道的过程[4]。此过程中的限速酶为CYP7A1，所以，增加CYP7AI基因的表达量，或提高CYP7A1的酶活性，都促进胆固醇转化为胆酸而排出体外，从而减少胆固醇在体内的积累[5]。

1.3.2 抑制胆固醇的酯化 胆固醇酯化是影响血液中胆固醇含量的重要要素，在这一过程中起作用的酶是卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)和酰基辅酶A-胆固醇酰基转移酶(ACAT)。LCAT酶可调控胆固醇的逆向转运，在血浆中将游离胆固醇会转化为胆固醇酯，从而降低胆固醇在血液中的含量，同时将胆固醇酯运送至肝脏代谢，完成逆转运过程。而ACAT 酶则是通过催化易损伤细胞的游离型胆固醇转变为脂肪酸胆固醇酯来促进胆固醇的酯化[6]，因此抑制LCAT和ACAT的活性能降低血液中胆固醇的含量。

2 降胆固醇活性的检测方法

2.1 体外检测

2.1.1 模拟胆汁胶束法 胆固醇能否被小肠吸收的关键在于其在混合胶束中的溶解度。活性肽能降低胆汁中的胆固醇含量，争夺胆固醇在混合胶束的空间，以干扰胆固醇的吸收。采用超声乳化法，制备出对人体肠道环境进行模拟的胆汁胶束溶液，筛选出对胆固醇溶出度有影响的即为降胆固醇活性肽[7]。

2.1.2 胆汁酸螯合法 胆固醇代谢产生胆汁酸，胆汁酸螯合剂在小肠中通过与胆汁盐螯合形成非水溶性复合物排出体外，阻止胆汁酸被吸收并促近胆固醇转化为胆酸，从而减少血液中的胆固醇含量，而胆汁酸常与钠或钾结合形成胆酸盐。在体外，主要是根据糠醛的颜色反应对胆酸盐进行检测，并用紫外分光光度法测定目标化合物的结合率[8]。

2.1.3 Caco-2细胞模型法 构建Caco-2细胞模型的方法是向处于对数生长期的Caco-2细胞添加含有药物和14C同位素标记的胆固醇胶束溶液，共同培养，而后裂解细胞，用定量分析法检测细胞中胆固醇的含量，并计算实验组与未对照组细胞中胆固醇含量的比值[9]。

2.1.4 低密度脂蛋白受体(LDLR)模型法 LDLR调节LDL代谢并维持正常的胆固醇浓度。将LDLR基因激活，可降低血液中LDL的浓度[9]。构建LDLR报告基因模型的方法是以血清反应元件作靶点，调控 LDLR基因表达，启动子荧光素酶报告基因质粒，将此质粒转染人肝癌细胞系。

2.1.5 脂质代谢调控酶活性抑制法

(1)HMG-CoA还原酶活性抑制法：HMG-CoA还原酶抑制剂的检测方法主要有分光光度法、同位素标记、层析法和液相色谱法。最广泛使用的是液相色谱法，通过检测反应前后NADPH浓度的变化来评价HMG-CoA还原酶抑制剂的活性[10]。体外检测该抑制剂的活性已成为筛选降胆固醇活性物质的重要方法。

(2)酰基辅A-胆固醇酰基转移酶(ACAT)活性抑制法：20世纪末学者们开始从微生物的代谢产物中筛选ACAT抑制剂，使用14C标记游离的胆固醇来测定微粒体ACAT酶的活性，从大鼠肝微粒体中获取ACAT酶，测定酶学反应中产物的活性[11]。

2.2 体内检测

建立大鼠模型，正常对照组饲喂基础日粮，高脂饮食喂养高脂饮食。饲养结束后，采集样品，进行体重和肝脏系数、血清学相关指标以及肝脏和粪便中总胆固醇和总胆汁酸含量的测定。

3 降胆固醇肽研究进展

近年来，学者们对降胆固醇活性肽的研究主要集中在植物蛋白、动物蛋白和乳源蛋白三个方面。

3.1 植物蛋白

在植物蛋白质中，豆类多肽是人们研究较早也较多的一类物质。例如Sugano与Goto[12]证实用微生物蛋白酶酶解得到的大豆多肽，可以降低小鼠血清中胆固醇的含量，并显著增加胆汁盐结合类固醇的排泄。Pak等[13]发现，大豆球蛋白肽—Ile-Ala-Val-Pro-Gly-Glu-Val-Ala能抑制胆固醇生物合成还原酶—HMG-CoA的活性。王玲琴等[14]利用双酶法制备出能降低胆固醇胶束溶解度的大豆多肽。姚余祥等[15]研究得出，鹰嘴豆肽能降低在模拟胆汁胶束溶液中胆固醇的溶解度，并降低大鼠体内的胆固醇含量。可以看出，大豆多肽具有较好的降胆固醇功效。除了大豆，谷物中的大米和小麦也能分离出具有降胆固醇功能的肽。Lin等[16]证实，大米活性肽可提高大鼠排泄物中类固醇含量，且大米多肽的消化率与胆固醇的吸收呈正相关。张慧娟等[17]证明，含有精米、糙米及其水解物的膳食能抑制仓鼠体重的增加和Caco-2细胞对胆固醇的吸收，降低肝脏胆固醇的含量，且在饲喂糙米蛋白水解物的仓鼠体内，CYP51和CYP7A1的表达是最高的。王才立等[18]利用体外模拟胆汁胶束实验确定小麦胚芽多肽具有降胆固醇作用。陈雪等[19]研究表明，麦胚多肽对胆固醇具有明显的抑制作用，且分子量越低，抑制效果越显著。

3.2 动物蛋白

在动物蛋白中，降胆固醇肽的研究主要集中在鱼和其他水生动物中。例如，Wergedahl[20]等研究表明，酶解大西洋鲑得到的小肽能降低大鼠肝脏的胆固醇水平，提高HDL-C含量，降低大鼠肝脏ACAT酶的活性。朱碧英等[21]证实，鲢鱼多肽能使高血脂大鼠血清TC和TG值显著降低。欧成坤等[22]研究发现，牡蛎活性肽能降低高血脂小鼠血清中的胆固醇含量。方俊等[23]利用菌株发酵新鲜猪血获得的猪血多肽能降低SD高血脂模型大鼠的血清TC、TG。白利锋[24]通过实验证明，扇贝边酶解多肽能增加小鼠粪便中总胆汁酸的含量。刘丽媛等[25]证实鲫鱼酶解肽对胆固醇胶束的溶解度有明显的抑制作用。江锟等[26]以降脂药考来烯胺为参照，得出鲈鱼蛋白酶解液在有结合胆酸盐的能力。由此可见动物蛋白也有良好的降胆固醇效果。

3.3 乳源蛋白

除了植物蛋白和动物蛋白，乳源蛋白多肽的研究也逐渐成为焦点。Nagaoka[27-29]通过动物实验得出，乳源蛋白生物活性肽的降胆固醇活性比植物蛋白更好；乳清蛋白肽可以显著减少乳糜微粒胆固醇的溶解度，减少外源性胆固醇的吸收，降低血液中的胆固醇含量；还通过Caco-2细胞和动物实验表明，乳源肽Ile-Ile-Ala-Glu-Lys与牛磺胆酸结合能降低乳糜微粒胆固醇的溶解度。Gao[30]通过小鼠实验证明其可以降低血液中甘油三酯水平和动脉硬化指数，并显著降低血液胆固醇水平。Kensei[31]研究发现，从β-乳球蛋白制备的多肽Lactostatin具有降胆固醇活性，能提高小鼠肝细胞中CYP7A1的水平和mRNA 表达。

4 展望

目前，降胆固醇活性肽的作用机制还不十分清楚。国内外学者主要从体外试验对降胆固醇肽进行筛选，而肽在人体的消化系统中很容易被酶消化，这就使一些肽在体外具有很好的降胆固醇作用，在人体内却不能发挥相应的效果。另外，现阶段关于降胆固醇肽的研究大部分是围绕食物蛋白源进行的，而对非食物蛋白源降胆固醇肽的研究很少，且制备方法单一。所以，今后应重点对天然蛋白源的降胆固醇活性肽的结构—活性关系和制备方法进行进一步研究，同时可对非食源性降胆固醇肽进行研究和开发，实现降胆固醇活性肽的批量生产。◇

[1]Long M T，Shah N P.Acid and bile tolerance and cholesterol removal ability of lactobacilli strains[J].J Dairy Sci，2005，88(1)：55-66.

[2]杨玉英，王伟，张玉，等.天然蛋白源降血脂活性肽的研究进展[J].浙江农业科学，2013，1(9)：1162.

[3]谭绍渊.抑制胆固醇合成药物的研究进展[J].湖南医学，1995，6：174-175.

[4]韩正康.家畜生理学(第三版)[M].中国农业出版社，2000.

[5]Peet D J，et al .Cholesterol and bile acid metabolism are impaired in mice lacking the nuclear oxysterol receptor LXR alpha[J].Cell，1998，93(5)：693-704.

[6]Matsuda K.ACAT inhibitors as antiatherosclerotic agents：compounds and mechanism[J].Med Res Rev，1994，14：271.

[7]Story J A，Kritchevsky D.Comparison of the binding of various bile acids and bile salts in vitro by several types of fiber[J].The Journal of Nutrition，1976，106(9)：1292-1294.

[8]李继珩，许东，牟晓虹.利用糠醛显色反应测定牛磺熊去氧胆酸含量[J].中国药科大学学报，1992，5：23.

[9]陈继承，卢晓凤，何国庆.降血脂功效成分体外筛选方法研究进展[J].食品科学，2010，13：287-291.

[10]于刚，曹晓钢，叶小利，等.高效液相色谱法测定 3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶 A 还原酶抑制剂的活性[J].分析化学，2009，37(1)：87-90.

[11]唐勇，杨大军，姚天爵.微生物来源的胆固醇酰基转移酶抑制剂研究[J].中国抗生素杂志，2000，3：161-163.

[12]Sugano M.，Goto S.Cholesterol-lowering activity of various undigested fractions of soybean protein in rats[J].J.Alll.NUtn.，1990，120(9)：977-985.

[13]Pak V V，Koo M，Lee N，et al.Structure—Activity Relationships of the Peptide Ile-Ala-Val-Pro and Its Derivatives Revealed Using the Semi-Empirical AM1 Method[J].Chemistry of Natural Compounds，2005，41(4)：454-460.

[14]王玲琴，王志耕，方玉明，等.双酶法制备大豆降胆固醇活性肽的研究[J].大豆科学，2010，29(1)：109-112.

[15]姚余祥，张久亮，何慧，等.鹰嘴豆降胆固醇肽的制备及活性[J].中国粮油学报，2015，30(1)：33-38.

[16]Lin Y，et al.Rice protein extracted by different methods affects cholestrol metabolism in rats due to its lower digestibility[J].Int J Mol Sci，2011，12：7594-7608.

[17]张慧娟.大米，糙米蛋白及其酶解产物对脂质代谢的影响[D].江南大学，2012.

[18]王才立.复合酶法制备小麦胚芽多肽的生物活性研究[D].齐鲁工业大学，2013.

[19]陈雪，等.制备麦胚降胆固醇肽的水解条件优化[J].黑龙江八一农垦大学学报，2013，24(6)：46-52.

[20]Wergedahl H，Liaset B，Gudbrandsen O A，et al.Fish protein hydrolysate reduces plasma total cholesterol，increases the proportion of HDL cholesterol，and lowers acyl-CoA：cholesterol acyltransferase activity in liver of Zucker rats[J].The Journal of Nutrition，2004，134(6)：1320-1327.

[21]朱碧英，毛秀珍.鲢鱼蛋白酶解肽分子组成及其降血脂作用的初步研究[J].营养学报，2005，27(5)：422-424.

[22]欧成坤.酶法制备牡蛎生物活性肽新工艺研究[D].江南大学，2005.

[23]方俊，等.猪血多肽的制备及其生物活性研究[C].中国农业生物技术学会第三届会员代表大会暨学术交流会论文摘要集.北京：中国农业生物技术学会，2006，1.

[24]白利锋.扇贝边多肽抗氧化作用及降血脂作用初步研究[D].上海海洋大学，2008.

[25]刘丽媛，等.鲫鱼蛋白酶解制取鱼露及其降胆固醇活性研究[J].中国食品添加剂，2012(S1)：154-158.

[26]江锟.鲈鱼蛋白的酶解工艺优化及活性肽的功能特性研究[D].华中农业大学，2013.

[27]Nagaoka S，et al.Effects of whey protein and casein on the plasma and liver lipids in rats[J].Agricultural and Biological Chemistry，1991，55(3)：813-818.

[28]Nagaoka，S.，et al.Comparative studies on the serum cholesterol lowering action of whey protein and soybean protein in rats[J].Bioscience，Biotechnology，and Biochemistry，1992，56(9)：1484-1485.

[29]Nagaoka，S.，et al..Soy protein peptic hydrolysate with bound phospholipids decreases micellar solubility and cholesterol absorption in rats and Caco-2 cells[J].The Journal of Nutrition，1999，129(9)：1725-1730.

[30]Gao XF.Preparation and biological functions of cholesterol-lowering activity of whey protein peptides[J].Chin Dairy Ind，2005，5：41-42.

[31]Kensei M，et al.A novel regulatory pathway for cholesterol degradation via lactostatin[J].Biochem Biophysical Res Communications，2007，352(3)：697-702.

(责任编辑 李婷婷)

Research Advancement on Cholesterol-lowering Activity of Peptides

SONG Ling-yu1，2，LIU Li-na2，XU Zhi-xiang1，ZONG Ai-zhen2，JIA Min1，XU Tong-cheng2，LIU Zhen-hua2，DU Fang-ling2，HAN Wei3

(1Institute of Agro-Food Science and Technology，Shandong Academy of Agricultural Science，Jinan 250100，China；2College of Food Science and Engineering，Shandong Agricultural University，Taian 271000，China；3Shandong Academy of Agricultural Science，Jinan 250100，China)

In recent years，research on the function of peptides that could decrease cholesterol content in blood has gradually become a hot research topic.The action mechanism and detection method about cholesterol-lowering-peptide was described，and the research advancement of the active peptides was reviewed.

cholesterol-lowering-peptide；action mechanism；detection method；application

国家“863”计划项目(项目编号：2013AA102206)；山东省引进泰山学者海外特聘专家项目(项目编号：鲁财教[2012]45号)。

宋玲钰(1990— )，女，在读硕士研究生，研究方向：花生多肽的分离纯化及其活性。

韩伟(1978— )，男，硕士，副研究员，研究方向：粮油加工。