综述:植物源降血糖肽的系统评价:生物来源、制备方法、作用机制及构效关系

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Food Quality and Preference 4.9

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  这篇综述系统梳理了植物源降血糖肽(PDHPs)的研究进展,涵盖其生物来源(谷物、豆类等)、制备方法(酶解/发酵等)、作用机制(调节胰岛素分泌/改善胰岛素抵抗等)及构效关系,并展望了人工智能(AI)辅助开发的应用前景。文章指出PDHPs具有安全性高、成本低等优势,为糖尿病(T2DM)治疗提供了新思路。

  

植物源降血糖肽的研究全景图

生物来源

谷物(水稻、小麦、藜麦)和豆类(大豆、鹰嘴豆)构成PDHPs的主要来源,其中苦瓜和螺旋藻因富含特殊氨基酸序列备受关注。研究显示,这些植物蛋白通过大规模种植可稳定供应,成本仅为动物肽的1/3。

制备技术

传统酶解法(胰蛋白酶/碱性蛋白酶)仍占主导,但微生物发酵法因能释放更多活性片段(如2-15个氨基酸残基)而崛起。新兴的AI预测技术可快速筛选潜在活性序列,例如通过机器学习模型识别GLP-1类似物。

作用机制

PDHPs通过多靶点协同降糖:

  • 促进胰岛β细胞增殖(胰岛素分泌提升30-50%)
  • 抑制α-葡萄糖苷酶活性(IC50达0.5-2 mg/mL)
  • 调节AMPK/PI3K-Akt信号通路
  • 降低炎症因子TNF-α和IL-6水平

构效关系

分子量1-3 kDa的肽段活性最强,含疏水性氨基酸(亮氨酸/缬氨酸)的序列更易与靶点结合。特殊结构如环状二硫键可增强稳定性,例如从苦瓜中分离的MC6肽在模拟消化中保留80%活性。

应用挑战

尽管PDHPs在功能食品开发中潜力巨大(中国"药食同源"理念支持),但存在口服生物利用度低(<5%)、规模化纯化成本高等瓶颈。纳米载体技术和CRISPR修饰植物蛋白成为突破方向。

未来展望

AI将加速PDHPs设计-验证循环,而多组学联用(蛋白质组学+代谢组学)有助于揭示其系统作用机制。预计2025-2030年将有3-5种PDHPs进入临床III期试验。

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