Μέθοδος εκχύλισης
Στη δεκαετία του 1950 και του 1960, πολλές χώρες του κόσμου, συμπεριλαμβανομένης της Κίνας, εξήγαγαν κυρίως πεπτίδια από ζωικά όργανα. Για παράδειγμα, η ένεση θυμοσίνης παρασκευάζεται σφαγής ενός νεογέννητου μοσχάρι, αφαιρώντας τον θύμο του και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας τη βιοτεχνολογία διαχωρισμού ταλάντωσης για να διαχωρίσει τα πεπτίδια από τον θύμο των μοσχαριών. Αυτή η θυμοσίνη χρησιμοποιείται ευρέως για τη ρύθμιση και την ενίσχυση της κυτταρικής ανοσολογικής λειτουργίας στους ανθρώπους.
Τα φυσικά βιοδραστικά πεπτίδια κατανέμονται ευρέως. Υπάρχουν άφθονα βιοδραστικά πεπτίδια σε ζώα, φυτά και θαλάσσιους οργανισμούς στη φύση, τα οποία παίζουν μια ποικιλία φυσιολογικών λειτουργιών και διατηρούν τις φυσιολογικές δραστηριότητες ζωής. Αυτά τα φυσικά βιοδραστικά πεπτίδια περιλαμβάνουν δευτερογενείς μεταβολίτες οργανισμών όπως αντιβιοτικά και ορμόνες, καθώς και βιοδραστικά πεπτίδια που υπάρχουν σε διάφορα συστήματα ιστών.
Επί του παρόντος, πολλά βιοδραστικά πεπτίδια έχουν απομονωθεί από ανθρώπινους, ζωικούς, φυτικούς, μικροβιακούς και θαλάσσιους οργανισμούς. Ωστόσο, τα βιοδραστικά πεπτίδια βρίσκονται γενικά σε χαμηλές ποσότητες σε οργανισμούς και οι τρέχουσες τεχνικές για την απομόνωση και τον καθαρισμό των βιοδραστικών πεπτιδίων από φυσικούς οργανισμούς δεν είναι τέλεια, με υψηλό κόστος και χαμηλή βιοδραστικότητα.
Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες μεθόδους για την εκχύλιση και τον διαχωρισμό των πεπτιδίων περιλαμβάνουν το αλάτιστο, την υπερδιήθηση, τη διήθηση του πηκτώματος, την καθίζηση του ισοηλεκτρικού σημείου, τη χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων, τη χρωματογραφία συγγένειας, τη χρωματογραφία προσρόφησης, την ηλεκτροφόρηση πηκτής κλπ. Το κύριο μειονέκτημα του είναι η πολυπλοκότητα της λειτουργίας και το υψηλό κόστος.
Μέθοδος οξέος βάσης
Η υδρόλυση οξέων και αλκαλίων χρησιμοποιούνται κυρίως σε πειραματικά ιδρύματα, αλλά σπάνια χρησιμοποιούνται στην πρακτική παραγωγής. Στη διαδικασία της αλκαλικής υδρόλυσης πρωτεϊνών, τα περισσότερα αμινοξέα όπως η σερίνη και η θρεονίνη καταστρέφονται, συμβαίνει η ρακεμοποίηση και χάνονται ένας μεγάλος αριθμός θρεπτικών ουσιών. Ως εκ τούτου, αυτή η μέθοδος σπάνια χρησιμοποιείται στην παραγωγή. Η υδρόλυση οξέος των πρωτεϊνών δεν προκαλεί ρακεμοποίηση αμινοξέων, η υδρόλυση είναι ταχεία και η αντίδραση είναι πλήρης. Ωστόσο, τα μειονεκτήματά της είναι πολύπλοκη τεχνολογία, δύσκολος έλεγχος και σοβαρή περιβαλλοντική ρύπανση. Η κατανομή μοριακού βάρους των πεπτιδίων είναι ανομοιογενής και ασταθής και οι φυσιολογικές τους λειτουργίες είναι δύσκολο να προσδιοριστούν.
Ενζυματική υδρόλυση
Τα περισσότερα βιοδραστικά πεπτίδια βρίσκονται σε μεγάλες αλυσίδες πρωτεϊνών σε ανενεργή κατάσταση. Όταν υδρολύεται από μια συγκεκριμένη πρωτεάση, το ενεργό πεπτίδιο τους απελευθερώνεται από την αμινομάδα της πρωτεΐνης. Η ενζυματική εκχύλιση βιοδραστικών πεπτιδίων από ζώα, φυτά και θαλάσσιους οργανισμούς υπήρξε ερευνητική εστίαση τις τελευταίες δεκαετίες.
Η ενζυματική υδρόλυση των βιοδραστικών πεπτιδίων είναι η επιλογή των κατάλληλων πρωτεασών, χρησιμοποιώντας πρωτεΐνες ως υποστρώματα και υδρολυτικές πρωτεΐνες για να ληφθούν μεγάλο αριθμό βιοδραστικών πεπτιδίων με διάφορες φυσιολογικές λειτουργίες. Στη διαδικασία παραγωγής, η θερμοκρασία, η τιμή του ρΗ, η συγκέντρωση ενζύμου, η συγκέντρωση υποστρώματος και άλλοι παράγοντες σχετίζονται στενά με την ενζυματική επίδραση υδρόλυσης μικρών πεπτιδίων και το κλειδί είναι η επιλογή του ενζύμου. Λόγω των διαφορετικών ενζύμων που χρησιμοποιούνται για την ενζυματική υδρόλυση, η επιλογή και η διαμόρφωση των ενζύμων και οι διαφορετικές πηγές πρωτεϊνών, τα προκύπτοντα πεπτίδια ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό στη μάζα, στην κατανομή του μοριακού βάρους και στη σύνθεση αμινοξέων. Κάποιος συνήθως επιλέγει πρωτεάσες ζώων, όπως η πεψίνη και η θρυψίνη, και οι φυτικές πρωτεάσες, όπως η βρωμέλιν και η παπαΐνη. Με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας και τη συνεχή καινοτομία της τεχνολογίας των βιολογικών ενζύμων, όλο και περισσότερα ένζυμα θα ανακαλυφθούν και θα χρησιμοποιηθούν. Η ενζυματική υδρόλυση έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην παρασκευή βιοδραστικών πεπτιδίων λόγω της ώριμης τεχνολογίας και της χαμηλής επένδυσης.
Χρόνος δημοσίευσης: 2025-07-02