Биологически активные пептиды из растительного и животного сырья: возможности науки и здравоохранения

Биологически активными пептидами называют соединения, состоящие из аминокислот и влияющие на процессы, протекающие в организме. Эти вещества могут быть эндогенными – образующимися в нашем теле, и экзогенными, поступающими извне.

Действие экзогенных биоактивных пептидов, полученных из растительного или животного сырья, активно изучается. Только за последние 5 лет появилось 6198 работ на эту тему. Эти соединения планируется использовать в качестве компонентов новых лекарственных средств, пищевых добавок, ухаживающей косметики. Что это за соединения, каковы их свойства, применение и способы получения.

Что такое биоактивные пептиды

К биоактивным пептидам относятся соединения, молекулы которых содержат от 2 до 20 аминокислотных остатков, соединенных в общие цепи. Все эти вещества влияют на различные функции нашего организма, борются с вирусами, микробами, грибками, нейтрализуют вредные свободные радикалы. 

Биологически активные пептиды, изготавливаемые из животного и растительного сырья, имеют множество преимуществ перед химическими препаратами: 

• Натуральное происхождение. Природные вещества лучше воспринимаются организмом, практически не имеют противопоказаний и гипоаллергенны. 
• Высокая биодоступность и эффективность. Биоактивные пептиды воздействуют целенаправленно на конкретную ткань, поэтому эффективны даже в низких концентрациях, что особенно полезно при лечении хронических заболеваний. 
• Полное выведение. Биоактивные пептиды полностью выводятся или разрушаются, не накапливаясь в организме. 

Большое количество побочных эффектов, возникающих при использовании синтетических лекарств, породило интерес к натуральным, экологичным продуктам, обладающим лечебным, профилактическим и укрепляющим действием. Эта тенденция делает биоактивные пептиды перспективными кандидатами для новой эры фармацевтических препаратов.

Источники биоактивных пептидов

Теоретически, из любого растения или животного организма можно извлечь определенные биоактивные пептиды. Но предпочтение отдается легко получаемым веществам, оказывающим выраженный лечебно-профилактический эффект. Такой подход позволяет производить биодобавки и лекарства, доступные по стоимости.

Морские источники биологически активных пептидов

Моря и океаны занимают 70% поверхности Земли, а биоразнообразие живущих там существ гораздо выше, чем на суше. Морские обитатели составляют примерно 75% всех живых организмов. Ученые обнаружили, что некоторые морские обитатели способны вырабатывать уникальные биоактивные пептиды, обладающие множеством полезных свойств. Из них можно получать соединения, способные снимать воспаление, работать как антиоксиданты – блокировать вредные свободные радикалы. Морские пептиды способствуют снижению артериального давления, подавляют размножение вируса иммунодефицита человека и развитие злокачественных клеток.

По мере изучения морских существ будут обнаруживаться новые биологически активные вещества, способные лечить болезни, в том числе трудно поддающиеся терапии традиционными лекарствами. Перспективы применения морских обитателей в качестве источников природных лекарств весьма многообещающие. Из 10 000 видов губок, вырабатывающих целебные пептиды, изучено менее 1%.

Биологически активные пептиды в молочных продуктах

Молочные продукты – идеальные источники биологически активных пептидов животного происхождения. Белки молока обладают антибактериальными, антиоксидантными свойствами, улучшают работу иммунной системы. 

В молочных продуктах обнаружены пептиды, работающие по принципу опиоидов и обладающие обезболивающим эффектом, вещества, влияющие на артериальное давление, свертываемость крови, усвоение минералов, обладающие противоопухолевыми свойствами. Полезные белковые соединения извлекают даже из молочной сыворотки, остающейся при производстве масла и других молочных продуктов. В этой жидкости содержится аминокислота цистеин, обладающая антиоксидантной активностью.

Для получения биологически активных пептидов лучше всего подходит не коровье, а верблюжье и козье молоко. Для этой цели используются гидролизаты – вещества, полученные с помощью гидролиза белков – разложения на более мелкие составляющие с использованием воды. Пептидные компоненты молока облегчают состояние при сахарном диабете, снижают активность фермента холинэстеразы, разрушающей вещество ацетилхолин, который служит для проведения нервных импульсов.

Биологически активные пептиды, полученные из яичного белка

Благодаря богатому содержанию аминокислот и длительному сроку хранения, порошок яичного белка широко используется в фармацевтической промышленности. Из него получают различные компоненты лекарств и БАДов, в том числе биоактивные пептидные соединения, обладающие лечебным эффектом.

Например, таким образом синтезирован пептид Arg-Val-Pro-Ser-Leu, подавляющий ангиотензинпревращающий фермент и таким способом регулирующий показатели артериального давления. Это вещество оказалось устойчивым к воздействию желудочного сока и пищеварительных ферментов, что позволило включить его в состав биологически активных добавок, принимаемых внутрь.

Примерно 5,3% от общего веса яичного белка приходится на лизоцим – белок, из которого получают биологически активные пептиды, обладающие антимикробными, противораковыми свойствами, повышающие иммунитет и нормализующие показатели артериального давления.

В промышленности гидролизованный лизоцим используют в качестве консерванта, предотвращающего рост бактерий в продуктах.

Биологически активные пептиды полученные из красного мяса

В последние годы отношение ученых и врачей к красному мясу радикально изменилось. Сейчас этот продукт рассматривают как источник незаменимых аминокислот, фолиевой кислоты, витамина B12 и железа. Исследования показали, что пептиды, выделенные из красного мяса, обладают противомикробными свойствами, нормализуют показатели крови, повышают иммунитет и улучшают общее состояние. Биоактивные пептидные соединения стабилизируют артериальное давление за счет снижения активности ангиотензинпревращающего фермента.

Красное мясо богато дипептидом карнозином. В каждом килограмме содержится 2700 мг этого вещества. Карнозин обладает антиоксидантной активностью, связанной с его способностью связывать переходные металлы: медь, кобальт, цинк и нейтрализовать их оксиды, закисляющие организм.

Красное мясо, на которое приходится 40–50% веса сельскохозяйственных животных, богато незаменимыми аминокислотами, составляющими 70% его пищевой ценности. Мясо содержит белковые соединения, положительно влияющие на состояние кожи, служащие строительным материалом для построения мышц, синтеза белков коллагена, эластина, из которых формируется кожный каркас. Поэтому не нужно считать такой продукт вредным. Это один из лучших источников веществ, необходимых нашему организму.

Биологически активные пептиды растительного происхождения

Растения содержат соединения, способные оказывать антидиабетическое, иммуномодулирующее, антимикробное, гипохолестеринемическое, обезболивающее действие. Растительные компоненты снимают воспаление, нормализуют артериальное давление, ускоряют восстановление тканей. Они работают как антиоксиданты: нейтрализуют активные свободные радикалы и способствуют омоложению кожи.

Растения служат источником множества биологически активных пептидов. Например, зародыши пшеницы содержат пептидные компоненты, благотворно влияющие на состояние кожи. Существуют антимикробные растительные пептиды, из которых наиболее изучены тионин и дефензины. Эти соединения защищают растения от микроорганизмов, вирусов, грибков и паразитов. В нашем организме биологически активные пептиды не разрушаются, а начинают защищать органы и ткани.

Растительные пептиды сейчас активно изучаются. Уже известно множество таких соединений, и их количество постоянно растет. Примеры биологически активных полезных пептидных компонентов растительного происхождения представлены в таблице.

Биологически активные пептиды, полученные из земноводных

Земноводные, к которым относятся тритоны, саламандры, лягушки, жабы, червяги, обладают высокоразвитой защитной системой. У этих существ кожа хорошо защищена благодаря врожденному иммунитету, который обеспечивается клетками: макрофагами, нейтрофилами, естественными киллерами, а также защитными антимикробными пептидами.

Пептидные соединения у земноводных синтезируются в зернистых железах кожи. Под воздействием внешних факторов: опасностей, повреждений, они активируются, и содержимое желез выходит на поверхность кожи. Антимикробные пептиды, входящие в эту группу, обычно имеют структуру альфа-спирали. 

Например, было установлено, что лягушки рода Rana секретируют антимикробный пептид раналексин, который характеризуется циклической структурой с дисульфидными мостиками. Пока пептидные соединения, вырабатываемые земноводными, изучены не очень хорошо. По мере их исследования ученые будут получать новый материал для создания биоактивных добавок и лекарств.

Биологически активные пептиды, полученные из ядов

Ученые давно пересмотрели свое отношение к природным ядам, имеющим белковую и пептидную природу, и теперь считают их потенциальным лекарственным сырьем. Доктор Парацельс, живший в XVI веке, оказался прав, когда утверждал, что все есть яд и ничто не лишено ядовитости.

Многие природные яды после специальной обработки и подбора дозы могут быть использованы для изготовления лекарственных препаратов. В таблице представлены некоторые виды ядовитых пептидных соединений, которые могут быть основой для разработки новых лекарств.

Наша компания занимается созданием и производством пептидов, в том числе обладающих высокой биологической активностью. Предлагаем широкий спектр услуг, включая разработку технологий, их масштабирование и лабораторные исследования. У нас можно заказать изготовление партии пептидов с необходимыми свойствами.