天然肽：关于人体和自然产生的肽的一切

天然肽是由生物体产生的氨基酸短链：包括您的身体、动物、植物，甚至微生物。与通过固相肽合成（SPPS）在实验室制造的合成肽不同，天然肽是数百万年生物进化的产物。

但究竟是什么使肽成为“天然”的呢？区别在于它的来源：天然肽由生物体的DNA编码，通过核糖体翻译由细胞产生，或通过食物蛋白质的酶促消化释放。合成肽则在实验室中逐个氨基酸地化学组装。

这一区别很重要，因为它影响肽的三维结构、翻译后修饰、生物利用度以及与机体的相互作用。您与天然肽有着持续的接触：身体产生它们，您在每餐中摄入它们，它们在几乎所有生物过程中发挥着基本作用。

在本指南中，我们将探索主要的天然肽，从身体制造的到餐盘中的，再到从植物和海洋世界中提取的肽。

人体是一个真正的肽工厂。数十种内源性肽不断在血液、大脑和组织中循环，调节着生命功能。以下是最重要的几种。

谷胱甘肽：抗氧化三肽

谷胱甘肽（GSH）是由三种氨基酸组成的三肽：谷氨酰胺、半胱氨酸和甘氨酸。几乎存在于体内每个细胞中，被认为是人体最主要的细胞内抗氧化剂。它的作用是中和自由基、循环利用维生素C和E，并参与肝脏解毒（Forman et al., 2009）。

随着年龄增长、氧化应激和某些疾病，谷胱甘肽水平会下降。这就是为什么研究集中在维持这种天然肽最佳水平的方法上。

内啡肽：幸福感肽

内啡肽是由脑垂体和中枢神经系统产生的内源性阿片样肽。“内啡肽”一词源于“内源性”和“吗啡”，反映了它们与吗啡结合相同受体的能力。研究最多的β-内啡肽由31个氨基酸组成。

在运动（著名的“跑步者高潮”）、大笑、听音乐或社交接触时释放的内啡肽能调节痛觉感知，提供幸福感（Sprouse-Blum et al., 2010）。

催产素和加压素：社交神经肽

催产素是由下丘脑产生的9个氨基酸的肽。常被称为“爱的荷尔蒙”，在依恋、社会信任、分娩和哺乳中起关键作用。结构非常相似的加压素（或抗利尿激素）调节水分保留和血压。

这两种神经肽完美地说明了微小的氨基酸链如何能发挥巨大的生理效应。

胰岛素：经典的肽激素

胰岛素是由胰腺β细胞产生的51个氨基酸的肽。它是血糖的主要调节者：使细胞能够吸收血液中的葡萄糖并将其转化为能量。胰岛素产生或作用的功能障碍是糖尿病的原因。

胰岛素是一个重要的历史例子：1921年Banting和Best的发现彻底改变了糖尿病治疗，并为所有现代肽研究铺平了道路。

防御素和抗菌肽：抗微生物肽

先天免疫系统产生抗微生物肽（AMP），包括防御素和抗菌肽（如人类LL-37）。这些小肽通常由12至50个氨基酸组成，构成了对抗细菌、病毒和真菌的第一道防线（Hancock & Sahl, 2006）。

它们主要通过穿透病原微生物的膜来发挥作用。存在于皮肤、黏膜、呼吸道和消化道中，对天然免疫至关重要。

BPC（身体保护化合物）：胃肽

BPC是天然存在于人类胃液中的肽。来源于这种胃蛋白质的15个氨基酸序列BPC-157正在被研究其潜在的组织保护和修复特性。虽然研究仍主要处于临床前阶段，但这种肽说明了身体如何在消化系统中产生保护分子。

除了自身产生外，许多生物活性天然肽来自动物来源。它们在食物蛋白质消化过程中释放，或被工业提取用于营养和化妆品。

胶原蛋白肽

胶原蛋白是动物界中最丰富的蛋白质。当它被水解（被酶分解）时，产生富含甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸的2至20个氨基酸的胶原蛋白肽。这些肽从牛、猪或鱼的皮肤、骨骼和结缔组织中提取。

临床研究表明，定期摄入胶原蛋白肽可能有助于改善皮肤水分、皮肤弹性和关节舒适度（Bolke et al., 2019）。这是膳食补充剂中最受欢迎的天然肽类别。

乳铁蛋白和酪蛋白衍生肽

母乳和牛奶含有消化后会释放出显著生物活性肽的蛋白质。糖蛋白乳铁蛋白产生具有抗微生物和免疫调节特性的肽。来源于酪蛋白的酪蛋白磷酸肽（CPP）改善钙和锌的吸收。

其他乳制品肽，如乳三肽IPP和VPP，正在研究其在血压调节中的潜在作用（Cicero et al., 2011）。日常饮食中的肽常常被低估。

海洋肽

海洋环境是生物活性肽的杰出来源。海洋肽从鱼类（皮肤、鳞片、骨骼）、甲壳类、藻类和软体动物中提取。作为适应极端环境的结果，它们的结构多样性非常丰富。

鱼肽，特别是来源于海洋胶原蛋白的肽，由于分子量低而具有良好的生物利用度。从虾、蟹和海藻中提取的肽正在研究其抗氧化特性和在化妆品中的应用（Cheung et al., 2015）。

植物界也产生了令人着迷的肽，这些肽通常不为大众所知。这些肽为植物发挥防御作用，并具有有趣的研究特性。

环肽：超稳定的植物肽

环肽是在紫罗兰科（Violaceae）、茜草科（包括咖啡）和葫芦科等植物科中发现的28至37个氨基酸的环状微型蛋白质。它们由三个二硫键稳定的环形结构形成“环状胱氨酸结”，赋予它们对热、酶和酸性条件的显著稳定性（Craik et al., 2006）。

环肽正被作为开发稳定口服肽药物的模型进行研究，这是现代药理学的一大挑战。

鲁纳辛：大豆肽

鲁纳辛是在大豆、小麦、大麦和其他谷物中发现的43个氨基酸的肽。1996年发现，是研究最多的食源性植物肽之一。体外和动物研究表明具有抗氧化和抗炎特性，但需要额外的临床研究来确认这些在人体中的观察结果。

核酮糖二磷酸羧化酶衍生肽

核酮糖二磷酸羧化酶（Rubisco，核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）是地球上最丰富的酶，存在于所有在光合作用中固定CO2的绿色植物中。Rubisco的酶促水解产生正在研究其抗氧化和降压活性的生物活性肽。

这种肽来源从食品可持续性的角度来看特别有趣，因为Rubisco是从丰富的叶子和植物副产品中提取的。

理解天然肽和合成肽之间的区别对于做出明智选择至关重要。以下是主要比较要点。

生产方法

天然肽由活细胞产生（mRNA的核糖体翻译）或通过蛋白质的酶促水解释放。合成肽通过化学方法制造，通常是固相合成（SPPS），逐个氨基酸组装。

翻译后修饰

天然肽在合成后经常发生修饰：磷酸化、糖基化、酰胺化、环化。这些修饰影响其生物活性、稳定性和受体识别。合成肽可以重现其中一些修饰，但不能以相同的忠实度重现所有修饰。

纯度和可重复性

合成肽具有可控纯度和批次间可重复性的优势。从生物来源提取的天然肽可能含有杂质，或因来源和提取过程不同而组成各异。

生物利用度和安全性

食源性天然肽受益于悠久的人类食用历史。它们的生物利用度取决于大小、序列和对消化酶的抵抗力。合成肽可以被优化以提高稳定性，但需要严格的安全性研究。

成本和可及性

食源性天然肽（胶原蛋白、乳蛋白）通常比研究级合成肽更容易获得且成本更低。然而，特定天然肽的提取和纯化可能复杂且昂贵。

天然肽的提取采用多种技术，根据来源和预期用途进行选择。

酶促水解

最常见的方法是使用蛋白酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶等）将蛋白质分解成更短的肽。这种方法温和、有选择性，能获得特定的生物活性肽。这是生产胶原蛋白肽、乳清肽和大多数蛋白质水解物所使用的工艺。

发酵

一些生物活性肽通过微生物发酵产生。例如，乳酸菌在酸奶和奶酪生产过程中释放生物活性肽。这种方法正在研究从乳蛋白中生产降压肽。

提取和纯化

水解后，肽通常通过超滤（基于大小的分离）、色谱法或沉淀来纯化。技术选择取决于所需的纯度和生产规模。

天然肽的应用领域

天然肽在众多领域有应用：

• 营养和膳食补充剂：胶原蛋白肽、蛋白质水解物、生物活性乳肽。
• 化妆品：化妆品中的肽包括海洋胶原蛋白肽和丝蛋白肽等天然肽。
• 药学研究：天然肽作为开发新型肽药物的模型。
• 食品工业：生物活性肽被整合到功能性食品中。

人体具有产生自身肽的出色能力。以下是优化这种天然产生的主要方法。

饮食：提供构建基块

肽由氨基酸组成。为了让身体高效合成它们，需要摄入充足的优质蛋白质。富含含硫氨基酸（半胱氨酸、蛋氨酸）的食物支持谷胱甘肽的产生。食物中的肽也是生物活性肽的直接来源。

体育锻炼

体力活动是内源性肽产生最强大的刺激因素之一。运动触发内啡肽的释放，刺激皮肤和黏膜中抗微生物肽的产生，并促进肌腱和关节中胶原蛋白的合成。

优质睡眠

在深度睡眠期间，身体加强了许多肽的产生，包括生长激素（191个氨基酸的肽）和谷胱甘肽。睡眠不足或碎片化会干扰这些肽合成过程。

压力管理

慢性压力以牺牲催产素和内啡肽等有益肽为代价增加皮质醇的产生。放松练习、冥想和积极的社交互动促进这些神经肽的释放。

适度日晒

阳光通过皮肤中维生素D的合成刺激抗菌肽LL-37的产生。这种抗微生物肽在皮肤免疫防御中起着重要作用。适度合理的日晒可以支持这种产生。