Διάφορες τεχνολογίες έρευνας και παραγωγής ενεργών πεπτιδίων

Μέθοδος εκχύλισης

Τις δεκαετίες του 1950 και του 1960, πολλές χώρες στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της Κίνας, εξήγαγαν κυρίως πεπτίδια από όργανα ζώων.Για παράδειγμα, η ένεση θυμοσίνης παρασκευάζεται με τη σφαγή ενός νεογέννητου μοσχαριού, την αφαίρεση του θύμου θύμου του και στη συνέχεια με τη χρήση της βιοτεχνολογίας ταλαντευόμενου διαχωρισμού για τον διαχωρισμό των πεπτιδίων από τον θύμο μόσχου.Αυτή η θυμοσίνη χρησιμοποιείται ευρέως για τη ρύθμιση και την ενίσχυση της κυτταρικής ανοσοποιητικής λειτουργίας στους ανθρώπους.

Τα φυσικά βιοενεργά πεπτίδια είναι ευρέως διανεμημένα.Υπάρχουν άφθονα βιοενεργά πεπτίδια σε ζώα, φυτά και θαλάσσιους οργανισμούς στη φύση, τα οποία παίζουν ποικίλες φυσιολογικές λειτουργίες και διατηρούν φυσιολογικές δραστηριότητες ζωής.Αυτά τα φυσικά βιοενεργά πεπτίδια περιλαμβάνουν δευτερογενείς μεταβολίτες οργανισμών όπως αντιβιοτικά και ορμόνες, καθώς και βιοενεργά πεπτίδια που υπάρχουν σε διάφορα συστήματα ιστών.

Επί του παρόντος, πολλά βιοενεργά πεπτίδια έχουν απομονωθεί από ανθρώπινους, ζωικούς, φυτούς, μικροβιακούς και θαλάσσιους οργανισμούς.Ωστόσο, τα βιοενεργά πεπτίδια βρίσκονται γενικά σε χαμηλές ποσότητες σε οργανισμούς και οι τρέχουσες τεχνικές για την απομόνωση και τον καθαρισμό βιοδραστικών πεπτιδίων από φυσικούς οργανισμούς δεν είναι τέλειες, με υψηλό κόστος και χαμηλή βιοδραστικότητα.

Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μέθοδοι για εκχύλιση και διαχωρισμό πεπτιδίων περιλαμβάνουν αλάτισμα, υπερδιήθηση, διήθηση γέλης, ισοηλεκτρική κατακρήμνιση σημείου, χρωματογραφία ανταλλαγής ιόντων, χρωματογραφία συγγένειας, χρωματογραφία προσρόφησης, ηλεκτροφόρηση γέλης κ.λπ. Το κύριο μειονέκτημά του είναι η πολυπλοκότητα λειτουργίας και το υψηλό κόστος.

Μέθοδος οξέος-βάσης

Η όξινη και αλκαλική υδρόλυση χρησιμοποιούνται κυρίως σε πειραματικά ιδρύματα, αλλά σπάνια χρησιμοποιούνται στην παραγωγική πρακτική.Κατά τη διαδικασία της αλκαλικής υδρόλυσης πρωτεϊνών, τα περισσότερα αμινοξέα όπως η σερίνη και η θρεονίνη καταστρέφονται, συμβαίνει ρακεμοποίηση και χάνεται μεγάλος αριθμός θρεπτικών συστατικών.Ως εκ τούτου, αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται σπάνια στην παραγωγή.Η όξινη υδρόλυση των πρωτεϊνών δεν προκαλεί ρακεμοποίηση των αμινοξέων, η υδρόλυση είναι ταχεία και η αντίδραση έχει ολοκληρωθεί.Ωστόσο, τα μειονεκτήματά του είναι η πολύπλοκη τεχνολογία, ο δύσκολος έλεγχος και η σοβαρή περιβαλλοντική ρύπανση.Η κατανομή του μοριακού βάρους των πεπτιδίων είναι άνιση και ασταθής και οι φυσιολογικές τους λειτουργίες είναι δύσκολο να προσδιοριστούν.

Ενζυματική υδρόλυση

Τα περισσότερα βιοενεργά πεπτίδια βρίσκονται σε μακριές αλυσίδες πρωτεϊνών σε ανενεργή κατάσταση.Όταν υδρολύονται από μια συγκεκριμένη πρωτεάση, το ενεργό πεπτίδιο τους απελευθερώνεται από την αμινο αλληλουχία της πρωτεΐνης.Η ενζυματική εκχύλιση βιοδραστικών πεπτιδίων από ζώα, φυτά και θαλάσσιους οργανισμούς έχει αποτελέσει αντικείμενο έρευνας τις τελευταίες δεκαετίες.

Η ενζυματική υδρόλυση βιοδραστικών πεπτιδίων είναι η επιλογή κατάλληλων πρωτεασών, χρησιμοποιώντας πρωτεΐνες ως υποστρώματα και υδρόλυση πρωτεϊνών για τη λήψη μεγάλου αριθμού βιοδραστικών πεπτιδίων με διάφορες φυσιολογικές λειτουργίες.Στη διαδικασία παραγωγής, η θερμοκρασία, η τιμή PH, η συγκέντρωση ενζύμου, η συγκέντρωση υποστρώματος και άλλοι παράγοντες σχετίζονται στενά με την ενζυματική δράση υδρόλυσης μικρών πεπτιδίων και το κλειδί είναι η επιλογή του ενζύμου.Λόγω των διαφορετικών ενζύμων που χρησιμοποιούνται για την ενζυματική υδρόλυση, της επιλογής και της σύνθεσης των ενζύμων και των διαφορετικών πηγών πρωτεΐνης, τα προκύπτοντα πεπτίδια ποικίλλουν πολύ σε μάζα, κατανομή μοριακού βάρους και σύνθεση αμινοξέων.Συνήθως επιλέγει κανείς ζωικές πρωτεάσες, όπως η πεψίνη και η θρυψίνη, και φυτικές πρωτεάσες, όπως η βρωμελίνη και η παπαΐνη.Με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας και τη συνεχή καινοτομία της τεχνολογίας βιολογικών ενζύμων, όλο και περισσότερα ένζυμα θα ανακαλύπτονται και θα χρησιμοποιούνται.Η ενζυματική υδρόλυση έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην παρασκευή βιοδραστικών πεπτιδίων λόγω της ώριμης τεχνολογίας και της χαμηλής επένδυσης.


Ώρα δημοσίευσης: Μάιος-30-2023