肽 [氨基酸以肽键连接形成的化合物]
肽(Peptide)，是由氨基酸经过肽键相连形成的一类多聚物，是蛋白质水解的产物。2 1 3
其中一分子氨基酸中的α-羧基与另一分子氨基酸中的α-氨基脱除一分子水缩合形成的酰胺键称为肽键(peptide bond)，构成肽的单个氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基。2肽链的一端含有游离的氨基(-NH2)，称为氨基末端(aminoterminal)，又称N端或H端。另一端含有游离的羧基(-COOH)，称为羧基末端(carboxyl terminal)，又称C端或OH端。4
一般情况下，由两个氨基酸组成的肽称为二肽(dipeptide)，由三分子氨基酸组成的肽称为三肽，由10个以下氨基酸组成的肽，称为寡肽(oligopeptide)，由10~50个氨基酸连接而成的肽称为多肽(polypeptide)，50个以上的则称为蛋白质。1 5 2
许多短肽已经得到晶体，晶体的熔点都很高，很多肽具有水溶性。3肽可与多种化合物作用，产生不同的颜色反应。3肽是许多蛋白水解酶的必然底物，亦可发生氧化反应。肽在医药行业、农牧业、食品行业、化妆品行业有着广泛的应用。6 7 8
研究历程
1902年，在德国自然科学家和医生协会(“Gesellschaft Deutscher Naturforscher and Artze”)的第74届年会上，诺贝尔奖获得者有机化学家赫尔曼·埃米尔·费雪(Hermann Emil Fischer)第一次提出了“peptides”肽这一名词，而化学家弗朗茨.霍夫迈斯特(Franz Hofmeister)第一次用酰胺结构(-CONH-)表示了蛋白质中单个氨基酸间的连接形式。9同年，伦敦大学医学院的两位生理学家贝利斯(Bayliss)和斯特林(Starling)在动物胃肠道内发现了称为促胰液素(secretin)，这是人类第一次发现多肽物质。该发现开创了肽在内分泌学中的功能性研究，其影响极为深远，他们也因此被授予诺贝尔生理学奖。9101905年，他们创造了“激素”(hormone)一词，用来称呼促胰液素这类化学物质。9
1923年，英国科学家约翰·詹姆士·理察·麦克劳德(John James Richard Macleod)因发现胰岛素而获得当年诺贝尔生理学或医学奖。9101931年，一种能兴奋平滑肌并舒张血管而降低血压的多肽被发现，命名为Р物质。科学家们由此开始关注多肽类物质对神经系统的影响，并称这类物质为神经肽。9
1952年，丹麦生物学家理查德·林斯特龙(Linderstrom-Lang)第一次提出蛋白质的结构具有不同层次，由此使蛋白质结构研究走上正轨。11同年，美国生物化学家斯坦利·科恩(Stanley Cohen)发现植入小鼠胚胎中的肉瘤，能使加速小鼠交感神经纤维生长、明显增大神经节。1960年该现象被证明是一种称为神经生长因子(nerve growth factor ，NGF)的多肽在起作用。9 111953年，由文森特·迪维尼奥(Vincent du Vigneand)领导的生化小组第一次完成了催产素的合成，其是包含八个氨基酸残基的生物活性肽，并因此获得1955年诺贝尔化学奖。此后整个20世纪50年代的多肽研究，主要集中于脑垂体所分泌的各种多肽激素。9 111953年，英国生物化学家弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)第一次完成了胰岛素一级结构的测序，指出蛋白质具有其特定的、精确的氨基酸排列顺序，桑格因此获得1958年诺贝尔化学奖，蛋白质结构研究也迎来了新时代。7
1963年，美国化学家罗伯特·布鲁斯·梅里菲尔德(Robert Bruce Merrifield)发明多肽固相合成法(简称SPPS)，将氨基酸C末端固定在不溶性树脂上，然后在此树脂上依次缩合氨基酸，延长肽链合成蛋白质，高效且自动化。为此，梅里菲尔德荣获1984年诺贝尔化学奖。此后，肽的研究发展迅速，肽的结构分析、生物功能等研究领域都相继取得成果。9 121965年，中国科学家成功合成了牛结晶胰岛素——51肽，这是中国第一次人工合成生物多肽类活性物质。9 111968年，杜德里克(Dudyrick)和维约夫(Wiyofe)证实，通过输入人工合成的肽能够延长狗的寿命，将肽的营养治疗应用于临床。9
1973年罗伦.皮卡特(Dr. Loren Pickart)开发出合成的铜肽(Cu-GHK)应用于护肤产品，肽原料正式进入了个人护理品领域。13
1975年，休斯(Hughes)和科斯特利茨(Kosterlitz)从人和其他动物的神经组织中分离得到内源性肽，将“细胞生长调节因子”引入生物制药领域。20世纪70年代，神经肽的研究进入高峰，脑啡肽和阿片样肽相继被发现，科学家们开始研究肽对生物胚胎发育的影响。710这一时期发现了100多种细胞生长调节因子，超过了临床应用的肽类激素和其他活性肽的总和。9
1982年，重组人胰岛素成为美国批准的第一个基因工程药物。91986年，意大利女生物学家丽塔·列维·蒙塔尔奇尼(Rita Levi-Montalcini)与美国生物化学家斯坦利·科恩(Stanley Cohen)发现多肽神经生长因子(NGF)及上皮细胞生长因子，由此获得诺贝尔生理学或医学奖。91020世纪80年代开始，生物活性肽研究逐渐发展成为独立的专业，它包含了分子生物学、生物合成、免疫化学、神经生理、临床医学等多个生命科学最新的学科。9
20世纪90年代，人类启动基因组计划，解密了多个基因，肽的研究及应用进入高峰9
，科学家希望基因工程能够生产大量突变蛋白，实现蛋白质的体外定向进化。111996年，中国制药企业三九集团旗下的武汉九生堂生物工程有限公司用生物酶降解全卵蛋白，人工合成世界上第一个小分子活性多肽，即“酶法多肽”，并实现了工业化和产业化，发明人邹远东获得联合国“和平使者”称号及国家发明创业奖。10
2003年，中国爆发了非典型肺炎(SARS)，第四军医大学研究人员在进行抗非典药物研究中，发现了3个对SARS病毒有明确抑制作用的多肽，这一抑制冠状病毒的研究为系列多肽药物的合成和研制抗非典药物奠定了基础。142005年，以色列科学家阿伦·兹切诺夫(AaronCiechanover)、阿弗拉姆·赫西科( Avram Hershko)和美国科学家欧文·罗斯( Irwin Rose )，因他们发现的泛素调节的蛋白降解而诺贝尔化学奖。102015年，瑞典科学家托马斯·林达尔(Tomas Robert Lindahl)、美国科学家保罗·莫德里奇(Paul Modrich)、土耳其科学家阿齐兹·桑贾尔(Aziz Sancar)因发展了肽对DNA的修复机制而获诺贝尔化学奖。721世纪初，细胞外基质(extracellular matrix，ECM)蛋白合成调节的信号肽被研制应用，此后许多短序列、稳定的合成小分子肽接连被开发出来，被用来刺激胶原蛋白合成、伤口愈合、平滑皱纹、美白抗炎等，其在抗氧化、延缓衰老、敏感皮肤护理以及美白护肤品中有着广泛应用。13
分类
按照肽的分子大小分类
由两个氨基酸组成的肽称为二肽(dipeptide)，由三分子氨基酸组成的肽称为三肽，以此类推。一般由10个以下氨基酸组成的肽，称为寡肽(oligopeptide)，由10~50个氨基酸连接而成的肽称为多肽(polypeptide)，50个以上的则称为蛋白质。52肽链的结构如下图所示。
目前国际上不同领域对于肽的分类并没有统一的说法，国际理论与应用化学联合会( International Unionof Pure and Applied Chemistry，简称IUPAC)将少于10~20个氨基酸的肽定义为寡肽，超过20个氨基酸的肽定义为多肽;美国个人护理产品协会(Personal Care Producted Council，简称PCPC)编制的《国际化妆品原料字典和手册(第16版)》将2~10个氨基酸的肽叫小分子合成肽，11~100个氨基酸的肽叫做寡肽，大于100个氨基酸的肽叫做多肽。
按照肽的结构分类
根据肽链的结构可分为开链肽、分支开链肽和环肽。在蛋白质和肽分子中，连接氨基酸残基的共价键除了肽键之外，还有一个较为常见的是两个半胱氨酸残基侧链之间形成的二硫键，它可以使两条单独的肽链共价交联起来(链间二硫键)，或使一条肽链的某一部分形成环(链内二硫键)。一条肽链的主链通常在一端含有一个游离的末端氨基，另一端含有一个游离的末端羧基，这两个游离的末端基团有时连接而形成环肽。1516
根据肽链的构成又可将肽分为两大类，即完全由氨基酸组成的同聚肽(Homomeric)，以及由氨基酸部分和非氨基酸部分组成的杂聚肽(Heteromeric)，如糖肽。15
按照有无生理活性分类
肽可分为生物活性肽或生理活性肽和营养肽(nutritive peptide)两大类。生物活性肽种类繁多，来源广泛。根据其来源和功能主要分为内源性生物活性肽、外源性生物活性肽以及化学合成的外源性生物活性肽三大类。17
结构特点
肽平面(如下图所示)又称肽单位(peptide unit)是指构成肽键(—CO一NH一)的羰基氧原子、酰胺氢原子和两个相邻的Cα原子组成的一个平面单位。肽平面是肽链上的重复结构。18
肽单位的特点
(1)主链肽键C—N具有部分双键性质，不能自由旋转。C一N单键的键长是0.148nm;C=N双键的键长是0.127nm;X-射线衍射分析证实，肽键中C···N的键长为0.132nm。可见，肽键中—C—N一键的性质介于单、双键之间，具有部分双键的性质，因而不能旋转，这就将其固定在一个平面之内，不能自由旋转。如下图19
(2)肽键的所有4个原子和与之相连的两个α–碳原子都处于一个平面内，此刚性结构的平面称为肽平面(peptide plane)或酰胺平面，每一个肽单位实际上就是一个肽平面。
肽链中能够旋转的只有α碳原子所形成的单键，此单键的旋转决定两个肽键平面的位置关系，于是肽键平面就成为了肽链盘曲折叠的基本单位。19
(3)肽键中的C—N因具有双键性质，分子就会有顺反不同的立体异构，已证实肽平面内的C=O与N—H呈反式排列，各原子间的键长和键角都是固定的。19
肽链中的骨干是由肽单位规则地重复排列而成的，称为共价主链(main backbond)。各种肽链的主链结构都是一样的，但侧链R基的顺序即氨基酸残基的顺序不同。19
肽的命名
肽链的一端含有游离的氨基(-NH2)，称为氨基末端(aminoterminal)，又称N端或H端。另一端含有游离的羧基(-COOH)，称为羧基末端(carboxyl terminal)，又称C端或OH端。书写时，习惯将N端在左，C端在右。对肽命名时，令C端的氨基酸为母体，肽链中的其他氨基酸看作是酰基取代基，放在母体前。酰基的排列顺序是从N端开始，依次排列，并用短线隔开。例如：丙氨酰-酪氨酰-甘氨酸(简称：丙-酪-甘;符号表示：Ala-Tyr-Gly)，其结构式如下图所示。
肽链也常用这一方式书写，但近年来由于蛋白质中氨基酸序列的信息已形成庞大的数据库，为了书写方便和减少数据库的容量，更常用的方法是，从N-端到C-端，连续写出氨基酸的单字母符号。
来源
内源性生物活性肽
内源性生物活性肽，是指生物体自身的组织或器官产生的对其自身有生理调节作用的肽类物质，主要包括体内一些重要的内分泌腺分泌的肽类激素，如促生长激素释放激素、促甲状腺激素、胸腺分泌的胸腺素、胰脏分泌的胰岛素，以及由血液或组织中产生的组织激肽和作为神经递质或神经活动调节因子的神经多肽等，还包括催产素、加压素、心房肽等。内源性生物活性肽在生物体内的含量一般是微量的，且目前从天然生物体中分离纯化获得活性肽的工艺还不是很完善。1520
存在于所有的细胞内能够合成多肽的叫核糖体(ribosome)，也称为核蛋白体。核糖体是细胞内的一种核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein particle)，主要由rRNA和蛋白质构成，每个核糖体上存在多个与多肽链形成密切相关的活性部位，其唯一的功能是按照mRNA的指令将氨基酸脱水缩合形成蛋白质多肽链。2122
合成肽
合成肽是在人们已获知某种有特定活性的氨基酸组成的序列后，经过化学合成技术获得的多肽物质。合成肽具有特定的功能，只适合用于特定的人群。例如，胰岛素就是专门给糖尿病患者使用的药物。15化学合成法，要求氨基酸按一定的次序连接起来，并达到一定分子量，不会外消旋化(缓和的条件)。想要得到特定的肽，就需要把不希望发生反应的羧基和氨基进行保护。羧基常通过生成酯加以保护，根据生成的酯的性质，可用碱性水解、酸性水解或催化氢化的方法除去保护。氨基可以通过与氯甲酸苄酯、苄氧甲酰氯等作用加以保护，用催化氢化的方法除去保护。常用的高效脱水剂为N,N'-二环己基碳二亚胺(简称DCC)。固相合成法，是使用自动化合成仪将第一个氨基酸固定在不溶性固体上，其他氨基酸随后便可一个接一个地连于固定端，顺序完成后所形成的链即可轻易地与固体分离，且整个过程自动而高效。1223
酶解肽
酶法制备生物活性肽是指利用蛋白酶直接水解蛋白质，分离纯化得到生物活性肽的过程。利用蛋白酶制备生物活性肽可以使肽产品具有良好的溶解性以及耐酸和耐热稳定性等。15动物来源的肽大多数是乳类多肽，主要是通过动物乳中的乳清蛋白和酪蛋白酶解而得，目前已有的乳类多肽主要有抗血栓肽、抗菌肽、免疫活性肽、阿片样肽和酪蛋白磷酸肽等。人类最早发现的两个生物活性肽是人乳中的免疫活性肽和牛乳中的阿片样肽。7还有畜产肽，是由牲畜的内脏、肌肉、血液蛋白酶解而制得，如血球蛋白肽、肝肽等。7另外，还有水产肽、卵白肽、胶原肽、复合肽等。
24植物来源的肽，包括来自豆类的肽，如大豆、豌豆、红豆和鹰嘴豆等;来自谷物的肽，如玉米、大米、小麦、燕麦、米糠、谷朊和花生等。7
基因重组肽
基因重组技术是通过将多肽的基因序列构建到载体上，形成重组 DNA表达载体，并在原核或真核细胞中进行多肽分子的表达、提取及纯化。15
肽的应用
医药行业
保健作用
抗氧化肽作为电子或氢自由基的贡献者发挥清除自由基的作用，抑制体内血红蛋白、脂氧合酶和体外单线态氧催化的脂肪酸败作用，减少疾病损害、缓解疾病症状，并调节肠道菌群的平衡，维持肠道健康。人体在正常的生理代谢过程中会产生少量的活性氧(Reactive oxygen species，ROS)，而活性氧的大量聚集可严重危害细胞结构，引起机体的氧化应激反应，诱发炎症，进而引发多种疾病。2514
神经活性肽包括内啡肽、脑啡肽和其他调控多肽等，如生长激素抑制因子和促甲状腺激素释放激素等。它们能够作为激素和神经递质与体内的μ、δ、γ-受体相互作用，发挥镇痛、调节情绪、呼吸、脉搏、体温等功能。如内啡肽能显著影响胃、胰的分泌;脑啡肽可抑制促胰液素和缩胆囊素的释放，降低胰液中水、酶和电介质的分泌。614神经肽还在神经源性炎症中发挥着重要作用。一些具有神经或神经内分泌信号功能的神经肽也有直接抗菌作用，对口腔或其它神经广泛支配部位的发挥抗菌作用。25
神经肽还对学习和记忆具有重要的影响，许多食源性生物活性肽可有效改善记忆力，其功效的发挥可能与其对肠道菌群的调节有关。25
细胞因子模拟肽是利用已知细胞因子的受体从肽库内筛选的多肽。目前，已筛选到了人促红细胞生成素、人促血小板生成素、人生长激素、人神经生长因子及白细胞介素等多种生长因子的模拟肽。6
矿物元素结合肽的主要功能是促进机体对矿物质的吸收，包括钙、铁、锌、钠、镁、钾等。多数矿物元素结合肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸基团和谷氨酰残基，与矿物元素结合的位点存在于这些氨基酸带负电荷的侧链一侧，其最明显的特征是含有磷酸基团。例如酪蛋白磷酸肽(简称CPP)，它与多种矿物元素结合后产生的水溶性有机磷酸盐，可充当多种矿物元素，尤其是能促进小肠对Ca2+及其他矿物质的吸收，可用于钙强化剂食品来维持钙在体内的平衡以及增强肠道对钙的吸收能力。714
预防作用
肽类疫苗是按照病原体抗原基因中已知或预测的某段抗原表位的氨基酸序列，通过化学合成技术制备的疫苗，解决了传统疫苗毒力回升或灭活不全的问题。肽类疫苗是疫苗研究领域内的重要方向，尤其是艾滋病和丙型肝炎等病毒多肽疫苗方面。
免疫活性肽是一类存在于生物体内具有免疫功能的多肽，是一种细胞信号传递物质，通过内分泌、旁分泌及神经分泌等多种作用方式发挥其生理学功能。免疫活性肽具有多方面的生理功能，是激活和调节机体免疫应答的中心，能增强机体免疫能力，刺激机体淋巴细胞的增殖，抑制肿瘤细胞的生长，增强巨噬细胞的吞噬能力，提高机体对外界病原微生物的抵抗能力。内源免疫活性肽包括干扰素、白细胞介素和β–内啡肽。
治疗作用
肽类激素是细胞合成的具有调节生理和代谢功能的微量有机物质，可通过自身作为激素或调节激素反应对机体代谢、生长、发育等生命活动进行调节。常见的肽类激素包括：加压素及其衍生物(又称抗利尿激素或血管升压素)、催产素及其衍生物、促皮质激素及其衍生物、下丘脑-垂体多肽激素以及瘦素、饥饿素、胰高血糖样素肽等。625此外，降尿酸肽可通过抑制黄嘌呤氧化酶的活性进而影响嘌呤代谢，缓解高尿酸血症。
抗癌肽即是从分子水平特异地作用于肿瘤不同部位，抑制肿瘤的发生和发展。其作用机制包括作用于机体免疫系统抑制肿瘤的发展、作为化疗药物的靶向剂降低化疗药物不良反应、直接杀伤肿瘤细胞、抑制肿瘤新生血管生成、抗肿瘤的免疫调节作用以及抑制肿瘤的转移等。多肽自组装在形成不同形态聚集体的过程中，还会结合周围的水分子，对肿瘤细胞内的生理环境造成影响，改变细胞质的黏度，扰乱细胞内的正常生理平衡，从而达到杀灭肿瘤细胞的目的。
抗菌肽又称抗微生物肽和肽类抗生素，是宿主产生的一类能够抵抗外界病原体感染的小分子物质。抗菌肽几乎存在于所有生物体内，目前，从哺乳动物、两栖动物、海洋动物、昆虫、植物和微生物等生物体内已发现3000多种抗菌肽。抗菌肽是生物体先天免疫系统的重要组成部分，对真菌、细菌、病毒具有广泛的杀伤活性，还可杀死某些寄生虫，甚至对有包膜的病毒也有抑杀作用。抗菌肽是非专一性的免疫应答产物，微生物和其他一些理化因素均可诱导产生抗菌肽。自组装多肽通过选择不同的氨基酸组成提高它们对细菌细胞膜的选择性和渗透性，降低细胞溶血作用发生的可能性，设计较为灵活。抗菌肽通常与抗生素肽和抗病毒肽联系在一起，包括环形肽、糖肽和脂肽，如短杆菌肽、杆菌肽、多粘菌素、乳酸杀菌素、枯草菌素和乳酸链球菌肽等。
肽芯片是生物芯片的一种，采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量肽分子有序地固化于支持物，如玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝胶及尼龙膜等表面，组成密集的二维分子排列，即可利用分子间的特异性相互作用对待测物质进行快速、并行、高效的检测分析，已应用于药物的高通量筛选及蛋白质鉴定。
生物医学诊断用肽，即通过分子间相互作用将功能性多肽结构单元构建形成高效稳定的生物材料，用于生物组织工程、生物医药及生物传感器等领域，进行医学成像、控制药物释放等。通过整合各种成像组分，开发了高度特异性的多肽类成像探针，用于各种不同的成像模式，例如在组织工程中用于光学成像，在生物医药中用于光声层析成像，在生物传感中用于磁共振成像，在医学成像中用于CT检查，在药物释放中用于核素成像。使用肽抗原可装配抗体检测试剂，包括艾滋病病毒、肝炎病毒、人巨细胞病毒、梅毒螺旋体、囊虫、锥虫、莱姆病及类风湿等。自组装多肽在水溶液中能自发组装形成水凝胶，可作为细胞培养的一种潜在基质，作为支架材料在生物组织工程中得到了广泛应用。
肽还可以应用于药物传递和缓控释，两亲性多肽可自组装形成纳米管、囊泡、胶束等聚集形态。其疏水端用于锚定细胞膜，与非极性药物非共价作用，而亲水端也能用于药物靶向和增加水溶性，通过静电作用与药物形成复合物，可作为药物、基因的载体，对药物进行缓释控制。
化妆品行业
皮肤生理学及分子生物学研究表明，小分子肽在化妆品中具有广泛的应用前景。8
肽在降低外源性皮肤损伤和增进皮肤健康方面发挥着重要作用，它们具有刺激胶原蛋白合成、帮助伤口愈合、“类肉毒素”样平滑皱纹作用，以及抗氧化、抗菌和美白效果等护肤活性。13
生物护肤品的主要成分生物活性多肽大部分是细胞生长因子，它们对多种细胞生理功能和代谢活动发挥生物调节作用，直接或间接地影响多种类型细胞的生长、分裂、分化、增殖和迁移，在美容护肤、整形外科、烧伤溃疡以及各种皮肤病的伤口修复与愈合中有重要作用。29
添加到美容护肤品中的各种生物活性多肽，其主要生物学效应为：趋化诱导炎症细胞;刺激靶细胞增殖和分化;促使靶细胞合成分泌细胞外基质如胶原等，可使组织再生以及创伤愈合。29个人护理用品中使用较多的多肽有三大类：信号肽、神经递质抑制肽和载体肽。13根据《国际化妆品原料标准中文名称目录( 2018版)》，目前在目录中登载的肽类原料约有1200多种;中国《已使用化妆品原料名称目录( 2021版)》中记录有80种以“肽”命名的原料。13个人护理用品中频率较高是：棕榈酰三肽-1、棕榈酰四肽-7、乙酰基六肽-8、棕榈酰五肽-4、棕榈酰寡肽、棕榈酰三肽-5。13
蛋白多肽类可作为护发原料作用于头发纤维，小分子量的蛋白因为其体积小可以通过头发纤维表面的脂质层渗透进入头发的内部，通过在内部形成肽键、二硫键、氢键等化学键来提升头发的机械性能等;而大分子量的蛋白通过静电吸附作用或通过化学键交联可以在头发表面形成蛋白膜，使头发的机械性能、保湿能力、柔顺度等方面有所提升，同时也能使头发对外界的不利环境有更强的抵御能力。
农牧业
农业
植物内源性肽激素，包括系统素(即植物系统性防御反应的信号分子能诱导受伤叶片及附近未受伤叶片产生蛋白酶抑制剂)、SCR(即植物的自交不亲和现象，即一株植物的花粉落到自身的柱头上不会授粉的过程，这种机制有利于保持物种遗传的多样性)、CLV3(即一种调控植物发育的多肽激素)、植物磺肽素(即植物磺肽素是在植物中发现的第一个多肽类生长因子，是一种低密度培养细胞，能够感受由高密度培养细胞释放到胞外的细胞分裂促进因子)。
作为肥料增效剂，如聚天冬氨酸供给植物的根部或叶片，能促进植物摄取肥料，使植物更充分地利用养分。
畜牧业
在奶牛日粮中添加小分子肽能够显著提高奶牛产奶量;在猪饲料中添加适宜的抗菌肽可完全代替现行禁用的抗生素，用于预防及治疗大肠杆菌、沙门氏菌引起的仔猪腹泻等消化道炎症，显著提高仔猪的抗病性能;诺西肽属于含硫多肽抗生素，可以促进吸收，提高饲料利用率，具有良好的促进动物生长的作用。
食品行业
营养肽是对人或动物的生长发育具有营养作用的肽，如蛋白质在肠道内酶解消化可释放游离的氨基酸和肽，肽类的营养价值高于游离氨基酸和完整蛋白质。14肽在食品行业主要用于功能食品和食品添加剂。肽抗生素乳酸链球菌素对革兰氏阳性菌可产生抑制作用，且不会与抗生素产生交叉耐药，对人体基本无毒，被用作乳制品防腐剂。阿斯巴甜和赖氨酸二肽是人造甜味素，甜度高热量低，目前二肽甜味素已被70多个国家批准用于食品。肽被用来提高食品的适口性，改变食品的外观、风味和质构，食品感官肽包括：苦味肽、酸味肽、咸味肽、风味肽、抗氧化肽及表面活性肽等。83114人们最熟悉的食物来源的抗氧化肽是存在于动物肌肉中的一种天然二肽——肌肽。此外，蘑菇、马铃薯和蜂蜜中含有的抗氧化肽可抑制多酚氧化酶的活性，可直接与多酚氧化酶催化后的醌式产物发生反应，阻止聚合氧化物的形成，从而防止食品的棕色反应。14
重要的生物活性肽
生物活性肽是能够调节生物机体的生命活动、具有生理活性的寡肽和多肽的总称。生物活性肽大多以非活性状态存在于蛋白质长链中，被酶解成适当的长度时，其生理活性才会表现出来。已经在生物体内发现了几百种活性肽。生物活性肽是沟通细胞与细胞之间、器官与器官之间的重要化学信使，对生物活性肽的研究涉及人类意识、行为、学习、记忆等更高层次的生命形态和活动规律，涉及免疫防疫、肿瘤病变、抗衰防老、生殖控制、生物钟节律等一系列理论和实际问题。32
谷胱甘肽
动植物和微生物细胞中，广泛存在有一种三肽，称谷胱甘肽(glutathione)，在体内氧化还原反应中起重要作用，是重要的抗氧化剂。它是由L-谷氨酸、L-半胱氨酸和甘氨酸构成的，其中谷氨酸的γ―羧基参与肽键的形成，所以其全称为γ-谷氨酰-半胱氨酰-甘氨酸。谷胱甘肽因分于中有游离的一SH基，故通常将其简写为GSH，33结构式如下：33
谷胱甘肽是属于含有疏基的、小分子肽类物质，具有抗氧化和整合解毒两种重要的生理作用。谷胱甘肽一方面作为生物体内的抗氧化剂，能抗自由基、抗衰老、抗氧化。机体代谢产生的自由基会损伤生物膜，侵袭生命大分子，促进机体衰老。谷胱甘肽可消除自由基，起到强有力的保护作用。谷胱甘肽另一生理作用就是整合解毒，能与某些药物(如扑热息痛)、毒素(如重金属)等结合，参与生物转化，从而把机体内有害的毒物排出体外。谷胱甘肽本身的解毒和抗氧化能力，使得谷胱甘肽具有重要的保肝护肝作用。谷胱甘肽在小肠内可以被完全吸收，它能维持红细胞膜的完整性，对于需要硫基的酶有保护和恢复活性的功能，它是多种酶的辅酶或辅基，可以参与氨基酸的吸收及转运，参与高铁血红蛋白的还原作用并促进铁的吸收。此外，谷胱甘肽还具有抗辐射、抗过敏、改善视力及治疗眼科疾病等作用。临床上应用还原型谷胱甘肽作为保肝的重要药物成分。20世纪50年代，日本开始对其研究并应用于食品，现已在食品加工领域得到广泛应用。
催产素和加压素
两者都是下丘脑的神经细胞合成的多肽激素，合成后与神经垂体运载蛋白结合，经轴突运输到垂体，再释放到血液。它们都是九肽，分子中都有环状结构。
催产素和加压素的结构虽然相似，但由于第3和第8位的两个氨基酸不同，所以两者在生理功能上截然不同。前者使子宫和乳腺平滑肌收缩，具有催产及使乳腺排乳的作用，而后者则促进血管平滑肌收缩，从而升高血压，并有减少排尿的作用，所以也称抗利尿激素。有资料指出加压素还参与记忆过程。
神经肽
脑啡肽
脑肽的种类很多，其中脑啡肽是近年来在高等动物脑中发现的镇痛作用强于吗啡的活性肽，从猪脑中分离出两种类型的脑啡肽，两者都是五肽，一种C–端氨基酸残基为甲硫氨酸，称Met-脑啡肽;另一种的C-端氨基酸残基为亮氨酸，称Leu-脑啡肽。其结构如下：
Met-脑啡肽 H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-OH
Leu-脑啡肽 H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH
由于脑啡肽是高等动物自身含有的，如果能够人工合成，必然是一类既有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物。
内啡肽
目前发现3种，称为α、β、γ-内啡肽，其中β-内啡肽的镇痛作用最强，αγ-内啡肽除有镇痛作用外，还对动物行为起调节作用。
强啡肽
具有较强的吗啡类活性与镇痛作用。是Met-脑啡肽700倍，Leu-脑啡肽50倍。
理化性质
由于肽链构造与蛋白质相同，因此，肽与蛋白质之间存在许多类似的理化性质。然而，肽链的长度及分子量远远小于蛋白质，二者的性质也存在一定的差异。
物理性质
许多短肽已经得到晶体，晶体的熔点都很高，这说明短肽的晶体是离子晶格，在水溶液中以偶极离子存在。
蛋白质被水解后，肽链断裂，形成了小分子的肽和氨基酸。除了少数疏水性的肽以外，多数肽分子具有许多极性侧链基团，具有水溶性，如-OH、-NH2、-COOH等。构成肽的20种天然氨基酸的水溶性相对系数按下列顺序递增：Trp<Phe<Tyr<(Ile、Leu)<(Val、Cys、Met)<(Ala、His、Thy)<Gly<Pro<(Asn、Gln)<Ser<(Lys、Asp、Glu、Arg)。因此分子中含Lys、Glu、Asp、Arg和Ser等残基越多的肽，其水溶性越强。
蛋白质部分水解后所得的各种肽，只要水解过程中不对称碳原子不发生消旋，就具有旋光性，一般短肽的旋光度约等于组成该肽中各个氨基酸的旋光度的总和。但是较长的肽或蛋白质的旋光度则不等于其组成氨基酸的旋光度的简单加和。
与天然蛋白相比，肽具备更大范围的黏度与溶解度的特性，即使在50%的高浓度下和在较宽的pH范围内仍能保持溶解状态，同时还具有较强的吸湿性和保湿性。
化学性质
肽的化学性质介于氨基酸和蛋白质之间，某些性质与氨基酸相似，而另一些性质与蛋白质相似。肽与氨基酸一样，可发生脱羧反应、与亚硝酸反应、酰化反应。36由于组成肽的氨基酸残基的种类、数量各不相同，因而不同的肽之间的化学性质与功能有很大差异，具有一定的多样性，但同时也具有一定的共性。
酸碱性
依据氨基酸的侧链结构，可将其分为三类：不含极性侧链的中性氨基酸、含侧链羧基的酸性氨基酸及含氨基、胍基或咪唑环的碱性氨基酸。另外，其酸碱性也与各自的等电点有关。在pH 0~14.0范围内，肽键中的酰胺氢不解离，因此肽的酸碱性质主要决定于肽键中的游离末端α-氨基、游离末端α-羧基以及侧链R基上的可解离功能基团。在长肽或蛋白质中，可解离的基团主要是氨基酸侧链上的。5当肽链中含有的天冬氨酸(Asp)及谷氨酸(Glu)残基数多于赖氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)及组氨酸((His)的残基数时，该多肽为酸性多肽，反之为碱性多肽。3当溶液的pH值小于等电点时肽以正离子形式存在，反之，则以负离子形式存在，在等电点时以兼性离子形式存在。
颜色反应
肽可与多种化合物作用，产生不同的颜色反应。这些显色反应可用于肽的定性或定量鉴定。
1. 茚三酮反应
除了脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应生成(亮)黄色物质，其他的氨基酸及具有游离α-氨基和α-羧基的肽与茚三酮反应都产生蓝紫色物质。
2.黄色反应
含有苯环结构的氨基酸，如酪氨酸和色氨酸与硝酸发生硝化反应，生成黄色物质，在碱性溶液中该化合物进一步生成橙色的硝醌酸钠。多数含有带苯环氨基酸的蛋白质与肽分子遇硝酸有黄色反应，但苯丙氨酸需加入少量浓硫酸才会发生黄色反应。3
3.双缩脲反应
双缩脲(NH2-CO-NH-CO-NH2)是两分子的尿素(NH2-CO-NH2)经加热失掉一分子NH3而得到的产物，在碱性条件下可以与Cu2+作用生成蓝色的铜-双缩脲络合物，此反应称为双缩脲反应。多肽分子中的肽键结构和双缩脲相似，也可发生此反应，生成紫红色或蓝紫色络合物。3一般含有两个或两个以上肽键的化合物与CuSO4碱性溶液都能发生双缩脲反应而生成紫红色或蓝紫色的复合物，利用此反应借助分光光度计可以测定多肽的含量。537双缩脲的呈色深度与多肽分子中所含有的肽键数目有一定的关系，肽键数目越多，颜色越深。当多肽分子水解增强时，氨基酸浓度升高，双缩脲呈色深度下降。3双缩脲反应是蛋白质的特征反应，氨基酸则不会发生。3637
水解性
多肽的肽键可以被酸、碱、酶水解，碱或酸能将肽完全水解，得到各种氨基酸的混合物;酶能将肽部分水解，得到多肽片段。37
蛋白水解酶对肽的水解一般具有特异性，其选择性作用于某些氨基酸位点从而得到小分子肽片段。此外，可利用酶解的专一性对肽的主链进行改造，使其避免某些酶的酶解。还可将肽用于前体药物，在特定酶的作用下使其酶解，释放出活性成分，在一定程度上提高药物的靶向性。3
氧化反应
肽分子内的疏基易氧化(air oxidation)为二硫键，这对维持肽的构型与构象都有重要作用。
氨基酸、肽、蛋白质的关系
两个α-氨基酸分子在酸或碱存在的条件下，受热脱水，生成二肽。肽还可以继续和其他氨基酸分子脱水以肽键结合，生成三肽、四肽、五肽甚至生成长链的多肽。例如：38
相对分子质量在10 000以上的或者含有50个氨基酸以上多肽称为蛋白质。38 2
蛋白质经过蛋白酶酶解得到肽，肽经过肽酶酶解得到氨基酸。39
多肽结构的测定
多肽的结构包括构造、构型和构象。多肽的构造，一级结构，就是氨基酸的结合顺序。确定多肽的一级结构，需要测定氨基酸的组成及其相对比例、氨基酸的排列顺序以及分子中是否存在二硫键。1
1.多肽水解与选择性水解
多肽水解与选择性水解，测定氨基酸的组成及其相对比例，即采用酸性完全水解，然后进行氨基酸的定性与定量测定。1在酶催化下水解，多肽链能在特定的位置断裂。测定肽或蛋白质中各氨基酸的排列顺序需从一端开始，逐个分析测定。1
2.N-端氨基酸顺序测定
在N-端引入特定的标记化合物——有颜色、荧光或紫外吸收等特性，然后分离、分析、鉴定，确定是哪一种氨基酸。已发展了Sanger试剂、丹酰氯、Edman降解等方法与技术。1
3.C-端氨基酸测定
已经有肼解法和酶解法等技术。1
将以上方法适当结合使用，一般能测定出多肽分子中各氨基酸的排列顺序。1现在多肽或蛋白质的氨基酸测序大都可以由自动化的氨基酸测序分析仪完成。近年来又发展了高分辨质谱法测定多肽的氨基酸顺序。1
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