Autor Cocer Peptides 
prije 1 mjesec
SVI ČLANCI I INFORMACIJE O PROIZVODIMA PRUŽENE NA OVOM WEB STRANICU SU ISKLJUČIVO ZA ŠIRENJE INFORMACIJA I U EDUKATIVNE SVRHE.
Proizvodi koji se nalaze na ovoj web stranici namijenjeni su isključivo in vitro istraživanjima. Istraživanja in vitro (latinski: *in glass*, što znači u staklenom posuđu) provode se izvan ljudskog tijela. Ovi proizvodi nisu lijekovi, nisu odobreni od strane američke Uprave za hranu i lijekove (FDA) i ne smiju se koristiti za prevenciju, liječenje ili liječenje bilo kojeg medicinskog stanja, bolesti ili bolesti. Zakonom je strogo zabranjeno unošenje ovih proizvoda u organizam čovjeka ili životinje u bilo kojem obliku.
Pregled
Peptidi su važna klasa biomolekula koje igraju značajnu ulogu u području znanosti o životu. Od fiziološke regulacije unutar organizama do praktičnih primjena u raznim industrijama, peptidi pokazuju veliki potencijal i raznolikost.
Slika 1. Mehanizam djelovanja antimikrobnih peptida.
Osnovni pojmovi o peptidima
(1) Definicija peptida
Peptidi su spojevi sastavljeni od aminokiselina povezanih peptidnim vezama. Peptidna veza nastaje kada karboksilna skupina jedne aminokiseline dehidrira i kondenzira s amino skupinom druge aminokiseline, povezujući tako više aminokiselina u peptidni lanac. Kada je broj aminokiselina mali, naziva se oligopeptid; kada je broj aminokiselina velik, naziva se polipeptid. U živim organizmima, mnogi kratki peptidi sa specifičnim funkcijama, kao što su tripeptidi i tetrapeptidi, mogu precizno obavljati specifične fiziološke zadatke.
(2) Struktura peptida
1. Primarna struktura: Ovo se odnosi na slijed aminokiselina u peptidnom lancu, što je osnovna struktura peptida i određuje njegovu specifičnost i funkciju. Različite sekvence aminokiselina daju različita kemijska svojstva i biološke aktivnosti peptidima. Određeni antimikrobni peptidi imaju specifične sekvence aminokiselina koje im omogućuju da se specifično vežu i poremete membrane bakterijskih stanica.
2. Sekundarna struktura: lokalna prostorna struktura formirana interakcijama kao što su vodikove veze unutar peptidnog lanca, uključujući uobičajene strukture poput α-spirala i β-listova. Ove strukture pomažu u daljnjem savijanju i stabilizaciji peptidnog lanca, igrajući ključnu ulogu u njegovoj funkcionalnoj aktivnosti. U nekim segmentima proteina, stvaranje α-spirala povećava stabilnost i funkcionalnu aktivnost proteina.
3. Tercijarna struktura: Trodimenzionalna prostorna struktura nastala daljnjim presavijanjem i umotavanjem peptidnog lanca na temelju sekundarne strukture. Tercijarna struktura određuje ukupni oblik peptida i izloženost funkcionalnih mjesta, što je ključno za interakcije s drugim molekulama. Tercijarna struktura određenih peptida čimbenika rasta određuje njihovu sposobnost da se vežu na specifične stanične površinske receptore, čime pokreću stanični rast i signale diferencijacije.
Slika 2. Radni model biosinteze, signalizacije i funkcija PSK. Prekursori PSK (pPSK) prolaze kroz sulfataciju tirozina (označeno crvenim S) kataliziranu TPST u cis-Golgiju nakon čega slijedi proteolitičko cijepanje u apoplastu.
Klasifikacija peptida
(1) Klasifikacija prema izvoru
1. Peptidi životinjskog podrijetla: dobiveni iz životinjskih tkiva i tjelesnih tekućina, kao što su peptidi kazeina ekstrahirani iz mlijeka, koji posjeduju različite fiziološke aktivnosti, uključujući promicanje apsorpcije kalcija i reguliranje imuniteta. Prednost peptida životinjskog podrijetla leži u njihovoj dobroj kompatibilnosti s ljudskim tijelom, zbog čega ih ljudsko tijelo lako apsorbira i iskorištava.
2. Peptidi biljnog podrijetla: Ekstrahirani iz biljaka, kao što su peptidi soje i peptidi pšenice. Peptidi biljnog podrijetla imaju prednosti široko rasprostranjenih izvora sirovina i nižih troškova, dok također posjeduju različite biološke aktivnosti, poput antioksidativnih učinaka i učinaka snižavanja krvnog tlaka. Brojne studije pokazale su da sojini peptidi mogu sniziti razinu kolesterola i pogodovati zdravlju kardiovaskularnog sustava.
3. Peptidi dobiveni iz mikroba: proizvedeni mikrobnom fermentacijom, kao što su antimikrobni peptidi koje proizvode određene bakterije. Peptidi dobiveni iz mikroba imaju jedinstvene antimikrobne mehanizme i pokazuju dobre inhibitorne učinke na bakterije otporne na lijekove, što ima potencijalnu vrijednost u farmaceutskom polju.
(2) Klasifikacija prema funkciji
1. Bioaktivni peptidi: Ovi peptidi posjeduju višestruke fiziološke regulacijske funkcije, kao što je regulacija krvnog tlaka, šećera u krvi i imuniteta. Inhibitori angiotenzin-konvertirajućeg enzima (ACEI peptidi) mogu inhibirati aktivnost angiotenzin-konvertirajućeg enzima, čime snižavaju krvni tlak, te imaju značajne terapeutske implikacije za bolesnike s hipertenzijom.
2. Antimikrobni peptidi: Ovi peptidi mogu inhibirati ili ubiti mikroorganizme kao što su bakterije, gljivice i virusi. Oni postoje u prirodi i imaju jedinstvene mehanizme djelovanja, kao što je remećenje strukture stanične membrane mikroorganizama radi ispoljavanja antimikrobnih učinaka. U području biomedicine, antimikrobni peptidi smatraju se potencijalnim lijekovima za rješavanje problema otpornosti na antibiotike.
Funkcije peptida
(1) Regulacija fizioloških funkcija
1. Hormonska regulacija: Mnogi peptidni hormoni imaju važnu regulatornu ulogu u tijelu. Inzulin je peptidni hormon koji izlučuju beta stanice gušterače, a koji regulira razinu glukoze u krvi, potiče unos i korištenje glukoze u stanicama i održava stabilnu razinu glukoze u krvi. Ako je izlučivanje inzulina nedovoljno ili njegova funkcija nenormalna, to može dovesti do povišene razine glukoze u krvi i uzrokovati dijabetes.
2. Neuralna regulacija: Neuropeptidi igraju ulogu u prijenosu informacija i regulaciji unutar živčanog sustava. Endorfini imaju analgetske učinke slične morfiju, vežu se za opioidne receptore na površini neurona kako bi ublažili prijenos signala boli. Neuropeptidi također sudjeluju u regulaciji fizioloških procesa kao što su raspoloženje, san i apetit.
(2) Sudjelovanje u imunološkoj regulaciji
1. Poboljšanje aktivnosti imunoloških stanica: Neki peptidi mogu stimulirati proliferaciju i diferencijaciju imunoloških stanica, pojačavajući njihovu aktivnost. Na primjer, timozin potiče sazrijevanje i diferencijaciju limfocita T, poboljšavajući staničnu imunološku funkciju tijela, te se obično koristi u liječenju pacijenata s oslabljenom imunološkom funkcijom.
2. Regulacija izlučivanja imunoloških čimbenika: Peptidi mogu regulirati izlučivanje različitih imunoloških čimbenika od strane imunoloških stanica, održavajući imunološku ravnotežu. Određeni antimikrobni peptidi mogu regulirati izlučivanje upalnih citokina, pojačavajući upalni odgovor tijela za obranu od invazije patogena i inhibirajući pretjerane upalne odgovore u kasnijim fazama upale kako bi se smanjilo oštećenje tkiva.
(3) Promicanje metabolizma materijala
1. Metabolizam proteina: Peptidi sudjeluju u sintezi i razgradnji proteina. Tijekom sinteze proteina, aminokiseline su povezane peptidnim vezama u peptidne lance, koji se zatim sastavljaju u proteine sa specifičnim funkcijama. Proteaze u tijelu mogu hidrolizirati proteine u peptidne segmente, koji se dalje razgrađuju u aminokiseline, osiguravajući prehranu i energiju za tijelo.
2. Metabolizam masti: određeni peptidi mogu regulirati aktivnost enzima uključenih u metabolizam masti, utječući na sintezu i razgradnju masti. Neki peptidi mogu pospješiti oksidaciju masnih kiselina, smanjujući nakupljanje masti u tijelu i mogu imati potencijalnu primjenu u prevenciji i liječenju pretilosti.
Primjena peptida
(1) Farmaceutsko područje
1. Razvoj lijekova:
Antimikrobni lijekovi: S obzirom na sve veći problem otpornosti na antibiotike, antimikrobni peptidi postali su žarište u razvoju novih antimikrobnih lijekova. Antimikrobni peptidi pokazuju izvrsne inhibicijske učinke protiv različitih bakterija otpornih na lijekove i imaju jedinstvene mehanizme djelovanja za koje je manje vjerojatno da će razviti otpornost. Antimikrobni peptidi dobiveni iz žablje kože pokazali su obećavajuće rezultate u liječenju kožnih infekcija i drugih stanja.
Ostali lijekovi: Lijekovi na bazi peptida također se koriste za liječenje raznih bolesti kao što su kardiovaskularne bolesti i dijabetes. Analozi peptida-1 sličnog glukagonu (GLP-1) za liječenje dijabetesa mogu oponašati fiziološke učinke GLP-1, pospješiti lučenje inzulina, sniziti razinu glukoze u krvi i imati prednost niskog rizika od hipoglikemije.
2. Nosači lijeka: Peptidi mogu poslužiti kao nosači lijeka za poboljšanje ciljanja lijeka i njegove bioraspoloživosti. Povezivanjem lijekova s peptidima sa svojstvima ciljanja, lijekovi se mogu precizno dostaviti na mjesto bolesti, minimizirajući oštećenje normalnih tkiva. Peptidni nosači također mogu poboljšati topljivost i stabilnost lijeka, povećavajući terapijsku učinkovitost.
(2) Prehrambena industrija
1. Nutritivno obogaćivanje: Peptidi imaju izvrsna nutritivna svojstva i lako se probavljaju i apsorbiraju, što ih čini prikladnima kao nutritivnim obogaćivačima u hrani. Na primjer, dodavanje kazeinskih peptida u mliječnu hranu za dojenčad može povećati nutritivnu vrijednost formule i pospješiti rast i razvoj dojenčadi. Posebnim populacijama kao što su starije osobe i pacijenti nakon kirurške rehabilitacije, hrana bogata peptidima može pružiti visokokvalitetne proteine koji se lako apsorbiraju kako bi zadovoljili njihove prehrambene potrebe.
2. Poboljšanje okusa: Neki peptidi imaju jedinstvene okuse i mogu se koristiti za poboljšanje teksture i okusa hrane. Određeni peptidi bogati umamijem mogu poboljšati umami okus hrane, čime se poboljšava njezina kvaliteta. Osim toga, peptidi mogu poslužiti kao pojačivači okusa, sinergizirajući se s drugim spojevima okusa kako bi podigli ukupni profil okusa hrane.
3. Konzerviranje i antimikrobna svojstva: Antimikrobni peptidi imaju sposobnost inhibicije rasta mikroba i mogu se koristiti kao prirodni konzervansi u prehrambenoj industriji. Dodavanje antimikrobnih peptida hrani može produžiti njezin rok trajanja, smanjiti upotrebu kemijskih konzervansa i povećati sigurnost hrane. Na primjer, ugradnja antimikrobnih peptida u mesne proizvode, mliječne proizvode i drugu hranu može učinkovito spriječiti rast bakterija i plijesni, čime se održava svježina hrane.
(3) Poljoprivredno polje
1. Regulacija rasta biljaka: peptidni hormoni dobiveni iz biljaka kao što su biljni sulfonski peptidi (PSK) igraju važnu ulogu u rastu, razvoju i imunitetu biljaka. PSK mogu pospješiti diobu i rast biljnih stanica, regulirati reproduktivne procese biljaka i inducirati embriogenezu somatskih stanica. U poljoprivrednoj proizvodnji, egzogena primjena PSK-a ili regulacija razine PSK-a unutar biljaka može poboljšati prinos i kvalitetu usjeva.
2. Kontrola štetočina i bolesti: Antimikrobni peptidi mogu se koristiti kao biološki pesticidi za kontrolu štetočina i bolesti u usjevima. U usporedbi s kemijskim pesticidima, antimikrobni peptidi nude prednosti kao što su ekološki prihvatljivi i minimalni ostaci. Na primjer, određeni antimikrobni peptidi dobiveni iz insekata mogu inhibirati rast biljnih patogena, osiguravajući učinkovitu kontrolu bolesti usjeva. Dodatno, neki peptidi mogu poremetiti rast, razvoj i reprodukciju štetočina, postižući ciljeve kontrole štetočina.
(4) Kozmetika
1. Vlaženje i obnavljanje: Peptidi imaju izvrsna hidratantna svojstva, povećavaju vlažnost kože i održavaju hidrataciju kože. Neki peptidi također mogu pospješiti popravak i regeneraciju stanica kože, poboljšavajući funkciju barijere kože. Peptidi kolagena mogu obnoviti kolagen u koži, smanjujući stvaranje bora i čineći kožu čvršćom i glatkom.
2. Izbjeljivanje i sprječavanje starenja: određeni peptidi mogu inhibirati sintezu melanina, postižući učinak izbjeljivanja. Glutation može smanjiti proizvodnju melanina smanjenjem prekursora melanina dopakinona. Peptidi također imaju antioksidativna svojstva, pomažu u eliminaciji slobodnih radikala u tijelu, odgađaju starenje kože i održavaju mladolik izgled.
Trenutno stanje istraživanja peptida
Trenutačni status istraživanja: Trenutno je postignut značajan napredak u istraživanju peptida. U temeljnim istraživanjima, razumijevanje strukture, funkcije i mehanizama djelovanja peptida nastavlja se produbljivati. Kroz napredne biotehnologije kao što su genetski inženjering i proteinski inženjering, peptidi se mogu učinkovito sintetizirati i modificirati, otvarajući više mogućnosti za njihovu primjenu. U primijenjenim istraživanjima, uporaba peptida u područjima kao što su medicina, hrana i poljoprivreda se širi, sa sve većim brojem proizvoda na bazi peptida koji dolaze na tržište.
Zaključak
Kao važna klasa biomolekula, peptidi posjeduju jedinstvene strukture, različite klasifikacije i široke funkcije. U brojnim područjima kao što je medicina, peptidi su pokazali značajnu vrijednost primjene.
Izvori
[1] Li Y, Di Q, Luo L, et al. Fitosulfokinski peptidi, njihovi receptori i funkcije[J]. Frontiers in Plant Science, 2024,14. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:266794980.
[2] Pashmforoosh N, Baradaran M. Peptidi s različitim funkcijama iz otrova škorpiona: velika prilika za liječenje širokog spektra bolesti [J]. Iran Biomed J, 2023,27(2 & 3):84-99.DOI:10.61186/ibj.3863.
[3] Singh T, Choudhary P, Singh S. Antimikrobni peptidi: Mehanizam djelovanja[M]//Enany S, Masso-Silva J, Savitskaya A. Insights on Antimicrobial Peptides. Rijeka: IntechOpen, 2022.DOI: 10.5772/intechopen.99190.
[4] Kwatra B, Zafar J, Choudhary M, et al. ANALEPTIČKE PRIMJENE PEPTIDA[J]. Međunarodni časopis za medicinske i biomedicinske studije, 2021.,5.DOI:10.32553/ijmbs.v5i1.1671.
[5] Sultana A, Luo H, Ramakrishna S. Antimikrobni peptidi i njihova primjena u biomedicinskom sektoru [J]. Antibiotics-Basel, 2021,10(9).DOI:10.3390/antibiotics10091094.
[6] Fu Y, Amin M, Li Q, et al. Primjena u prehrani: Peptidi kao pojačivači okusa[M]//2021:569-580.DOI: 10.1016/B978-0-12-821389-6.00014-5.
[7] van der Does AM, Hiemstra PS, Mookherjee N. Antimicrobial Host Defense Peptides: Immunomodulatory Functions and Translational Prospects [J]. Advances in Experimental Medicine and Biology, 2019,1117:149-171.DOI:10.1007/978-981-13-3588-4_10.
