FSAP | 北京联合大学闫文杰教授：海洋鱼类活性肽的研究进展

北京联合大学生物化学工程学院DUAN Hao、LIU Gaigai（共同一作）等对海洋鱼类活性肽的来源和制备方法、海洋鱼类活性肽的生理活性和作用机制等方面进行了详细的综述。并提出在未来的研究中，应加强对海鱼活性肽作用机制的深入研究和制备工艺的优化，以及在功能食品领域的应用，旨在为海洋鱼类活性肽在促进人体健康食品中的安全、有效、合规应用提供更多思路。

Introduction

生物活性肽是在膳食蛋白质中发现的特定肽序列，为身体健康提供重要支持，并作为氨基酸和蛋白质之间的分子聚合物起作用，通常由2～50 个氨基酸组成，分子质量小于6000 Da，而分子质量小于1000 Da的寡肽在功能性食品中得到广泛的应用。大量研究表明，源自动物源的活性肽具有显著而丰富的营养价值和健康功能，特别是从海洋生物中提取的多种活性肽，这些肽被称为抗疲劳肽、免疫活性肽和抗皮肤光老化活性肽，其在支持健康效果方面发挥至关重要的作用。

本文重点综述了海洋鱼类活性肽，即从海洋鱼类中提取的或采用特定方法制备的具有特定生物活性的肽。海鱼活性肽生理作用范围广，具体表现为其具有显著的抗氧化作用，能有效清除体内自由基，减少氧化应激对细胞和组织的损伤，对于维持生物体的正常生理功能和延缓衰老具有重要意义。此外，抗菌活性也是海洋鱼类活性肽的突出特点之一，其中一些活性肽可以抑制多种病原菌的生长和繁殖，为对抗细菌感染提供了新的思路和途径。此外，海鱼的活性肽还具有免疫调节功能，可以刺激免疫系统的反应，增强免疫细胞的活性和功能，提高机体的抵抗力，对免疫相关疾病的预防和治疗具有潜在价值。同时，活性肽对心血管健康也起到积极作用，如降低血压、调节血脂等功能，有助于预防心血管疾病的发生。在抗疲劳和抗皮肤光老化方面的研究也取得了一些进展。

1海洋鱼类活性肽的制备

海洋鱼类来源含有多种活性肽，包括抗氧化肽、抗菌肽、抑制肽和抗癌肽。这些活性肽的制备方法主要涉及提取、分离和纯化步骤。目前，从海洋鱼类中提取活性肽的方法有物理提取、微生物发酵和酶解法，其中最常用的是酶解法。常用的分离技术主要以膜分离为主，包括微滤、超滤、纳滤和亲和膜过滤，活性肽分离可以通过电泳进行。表1总结了海洋鱼类活性肽的制备方法。

表1 海洋鱼类制备活性肽

2海洋鱼类活性肽的生物活性及作用机理

海鱼生物活性肽的生理活性主要与抗氧化、抗菌、抗高血压、免疫调节、抗皮肤光老化、抗疲劳等几种生理功能有关。图1显示了海洋鱼类活性肽的主要生理活性和作用机制。

图1 海洋鱼类活性肽的主要生理活性及作用机制

2.1抗氧化肽

活性氧是人体新陈代谢的主要产物之一，其中自由基占主要部分，其中包括羟基自由基（·OH）、超氧阴离子（ O 2− · ） 以及烷基过氧自由基（ ROO ·）等物质。目前，自由基的产生和清除是研究的热点，自由基在生理生化反应中起重要作用，可以作为细胞生长因子和调节因子，但在体内非常不稳定，在特定条件下也会对细胞和组织造成一定的损伤。因此，补充一定剂量的抗氧化剂可以预防和及时清除过多的自由基，对维持机体健康起重要作用。

抗氧化剂主要分为天然抗氧化剂和有机合成抗氧化剂。合成抗氧化剂具有良好的抗氧化功能，但具有一定的潜在毒性，因此对安全有效的天然抗氧化剂给予了更多的关注和研究。

海洋鱼类来源的活性肽主要通过清除自由基和激活抗氧化酶的活性来发挥抗氧化作用，而这些肽可以延缓脂质过氧化，增强金属离子的螯合能力。不同的抗氧化活性肽通过直接或间接的作用维持人体氧化系统和抗氧化防御系统之间的平衡。目前对不同抗氧化肽在海洋鱼类中各种作用机制的研究见表 2 。

表2 海洋鱼类活性肽的抗氧化作用机制

2.2抗菌肽

近几十年来，在生物体中发现了许多抗菌肽，其中鱼类表达和分泌的多种抗菌肽具有很强的抗菌活性。这类活性肽的最大氨基酸数仅为50 个氨基酸残基，对宿主无毒，能靶向病原体结构，在分子宿主防御中发挥作用，表现出显著的抗菌活性，产生耐药性的风险低。

细菌作为数量最多的生物类之一，主要分为革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，其中一些会对人体产生不良影响，目前大多数研究都是通过测试对这些细菌的抑制作用探究抗菌肽的抗菌机制。

从海洋鱼类中提取的纯化抗菌肽主要抑制蛋白质合成，达到破坏细胞结构的效果，从而发挥其抗菌作用。不同抗菌肽靶向的生物类型和机制存在显著差异，一般来说，它们主要通过特异性和非特异性机制起作用。表3总结了来自不同海洋鱼类的抗菌肽的抗菌机制。

表3 海洋鱼类活性肽的抗菌机制研究

2.3抗高血压肽

高血压是是一种严重的疾病，占全球死亡人数的20%。高血压的发病机制复杂，现有研究表明，其主要与炎症反应、氧化应激、内皮功能受损、血管重塑、肾素-血管紧张素原-醛固酮系统、交感神经系统、免疫系统有关。

研究海鱼活性肽降血压的研究中发现，这些活性肽主要能抑制 血管紧张素转化酶 （ angiotensin-converting enzyme， ACE）通路， 增加蛋白激酶 B（protein kinase B，Akt） 和内皮 NO 合酶（ endothelial nitric oxide synthase，eNOS ）的磷酸化，调节NO的产生，起到降血压的功效。表4显示了海洋鱼类活性肽降低血压的作用机制。

表4 海洋鱼类活性肽降压机制研究

2.4免疫肽

免疫力是一种生理功能，机体通过识别和排除抗原异物，以维持其生理平衡和内部环境的稳定。免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成，它们协同工作以抵御病原体并防止疾病的发展。

海鱼活性肽的免疫增强作用主要与提高巨噬细胞的吞噬作用有关，促进其释放白细胞介素6（interleukin-6，IL-6）、IL-1β、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）等细胞因子，起到间接免疫调节作用，还与提高NK细胞和免疫器官的活性，提高免疫反应蛋白水平有关。表5显示了活性肽免疫调节在海洋鱼类中的作用机制。

表5 海洋鱼类活性肽的免疫调节机制研究

2.5抗皮肤光老化肽

皮肤是人体最大的器官，存在于身体表面，保护生物体免受外部环境中有害物质的侵袭。但是，由于已经暴露在外部环境中，很容易遭受阳光辐射、空气污染、病菌等的侵害，皮肤光老化是由一定剂量的紫外线辐射引起的皮肤老化现象，其主要特征是皮肤弹性降低、皱纹增加、色素沉着、松弛。海洋鱼类活性肽已被证明在对抗皮肤光老化方面具有显著作用。

口服胶原蛋白或水解产物的生物利用度与胶原蛋白的分子质量密切相关，而海洋来源的水解物或胶原蛋白通常具有低分子质量，非常有利于人体吸收。

海鱼活性肽的主要功能是通过降低炎症因子、金属酶蛋白 -1 、丙二醛（ malonaldehyde， MDA） 和抗氧化酶的水平防止皮肤的光老化。表 6 列出了海洋鱼类对皮肤光老化的作用机制。

表6 海鱼活性肽抗皮肤光老化研究

2.6抗疲劳肽

除了具有抗氧化、抗菌、抗血压、免疫调节和抗皮肤光老化的作用外，来自海洋鱼类的活性肽在抗疲劳方面也被发现具有一定的研究价值。

身体疲劳的成因和症状复杂多样，其发病机制涉及神经、内分泌、代谢调节等多个系统。 海鱼活性肽的抗疲劳作用主要与提高抗氧化和自由基清除活性、减少 血尿素氮（blood urea nitrogen，BUN） 、 血乳酸（blood lactate acid，BLA） 等物质的积累、增强能量代谢等途径起到抗疲劳作用有关。表 7 显示了海洋鱼类活性肽的抗疲劳机制。

表7 海洋鱼类中活性肽的其他生理功能研究

Conclusion

本文就海洋鱼类活性肽的研究进展进行综述。在制备方法方面，详细阐述了多种可行的技术手段。此外，详细综述了海鱼活性肽的主要生理活性，其抗氧化功能能有效对抗自由基，主要通过清除自由基和激活抗氧化酶活性来起到抗氧化作用，而这类肽可以延缓脂质过氧化，增强金属离子的螯合能力。不同的抗氧化活性肽通过直接或间接的作用，维持人体氧化系统和抗氧化防御系统的平衡，达到减缓机体衰老和细胞损伤的目的；抗菌肽在抑制有害菌生长方面发挥着重要作用，为新型抗菌药物的研发提供了思路；降压肽可以帮助控制血压水平，主要通过抑制ACE通路，增加Akt和eNOS的磷酸化，调节NO的产生，对降低血压起到重要作用。降压肽有助于控制血压，主要通过抑制ACE通路，增加Akt和eNOS的磷酸化，调节NO的产生，起到降血压的功效，对心血管健康具有重要意义；免疫活性肽有助于维持免疫系统的平衡和稳定，提高巨噬细胞的吞噬作用，促进IL-6、IL-1β、TNF-α等细胞因子的释放，起到间接免疫调节作用，还可以增加NK细胞、免疫器官的活性，提高免疫活性蛋白的水平，增强机体的防御能力；抗皮肤光老化的活性肽可以保护皮肤免受紫外线的伤害。抗疲劳肽可以保护皮肤免受紫外线的伤害，海鱼活性肽主要通过减少炎症因子、金属酶蛋白-1、MDA、提升抗氧化酶水平，起到皮肤抗光老化的作用，维持皮肤的健康和活力；抗疲劳肽可以帮助提高抗氧化和清除自由基，减少BUN、BLA等物质的积累，改善能量代谢等，起到抗疲劳的作用。

虽然海洋鱼类活性肽相对安全，但其长期使用的安全性，以及可能存在的潜在毒性和副作用，需要深入研究。在未来的研究中，需要进一步优化酶解等制备工艺，以实现海鱼活性肽的高效、规模化生产，并降低成本以满足市场需求。同时，为了更好地利用海洋鱼类活性肽，可以加大提高其生物利用度的研究，如肽微胶囊和纳米胶囊技术，以提高海洋鱼类活性肽在体内的生物利用度，使其更有效。在生理活性方面，有必要更深入地探索其确切的靶点和信号通路，以更好地发挥其功效。此外，可以研究海洋鱼类活性肽与其他生物活性物质或药物的协同作用，以开发更有效的组合或治疗方案。还需要对复合物的安全性进行长期和全面的评估，以确保应用的可靠性。综上所述，海洋鱼类活性肽具有广阔的研究前景和应用潜力，值得不断深入探索。

Abstract

With the deepening research on marine resources, active peptides from marine fish have gradually become a hot spot. This review based on the background of the important value and broad application prospect of active peptides in marine fish. Various preparation methods for active peptides from marine fish, such as enzymolysis, extraction, microbial fermentation, and enzymatic hydrolysis, are described in detail. The antioxidant, antibacterial, anti-blood pressure, immunomodulatory, anti-skin photoaging, and anti-fatigue functions and the corresponding mechanisms of action of the active peptides of marine fishes are discussed in depth. The active peptides of marine fish are further proposed to strengthen the in-depth investigation of the mechanism of action and optimise the preparation process in future research, as well as the application in functional food. It is hoped that more ideas can be provided for the safe, effective and compliant application of marine fish active peptides in promoting human health food.

专家介绍

闫文杰 教授

北京联合大学保健食品功能检测中心 主任

闫文杰，教授，北京联合大学保健食品和食药同源及新食品原料研发教授团队负责人，北京联合大学保健食品功能检测中心主任，生物活性物质与功能食品北京市重点实验室主任，全国特殊食品标准化技术委员会委员。

研究方向：保健食品开发及功效机理研究、食药同源物质挖掘及健康产品开发、新食品原料挖掘及健康产品开发。主持与食药同源、新食品原料、保健食品相关的项目30余项，发表文章150余篇，SCI收录50余篇；参与获得中国食品科学技术学会科技进步一等奖1 项，中国轻工业联合会科技进步二等奖1 项；授权专利9 件；主编著作3 部。

编辑：林安琪、阎一鸣； 责任编辑：刘莉