一、基础性质
- 英文名称：β-Casomorphin (bovine)；Bovine β-Casomorphin；Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile Peptide；YPPGFPI peptide
- 中文名称：牛源 β- 酪啡肽；7 肽牛乳酪蛋白酶解活性肽；外周靶向性阿片肽
- 多肽序列：H-Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile-OH
- 单字母序列：H-YPPGFPI-OH
- 等电点（pI）：理论值 6.2-6.7
- 分子量：约 789.93 Da
- 分子式：C41H55N7O9
- 外观与溶解性：白色粉末，纯度≥98%；易溶于水、PBS 缓冲液（pH 6.5-7.4）、稀盐酸溶液，微溶于甲醇、乙醇，不溶于氯仿、乙醚等非极性溶剂；水溶液浓度达 10 mg/mL 时无聚集、无浑浊，稳定性良好。
- 稳定性：-20℃干燥避光条件下可保存 24 个月以上；水溶液在 4℃下稳定 21 天，37℃生理条件下半衰期约 18 小时；序列中 4 个 Pro 残基的刚性吡咯烷环结构，显著增强抗胰蛋白酶、糜蛋白酶等肠道蛋白酶的水解能力；Tyr 残基易被氧化，长期储存需添加抗氧化剂（如 DTT）并避光密封保存；与人源 β- 酪啡肽相比，牛源肽段的 Pro 含量更高，抗降解能力更强。
- 结构式：
二、核心生物活性与作用机理
1. 核心生物活性
牛源 β- 酪啡肽通过选择性激活外周 MOR，发挥以胃肠道功能调控为主的生物学作用，因中枢穿透效率极低，无呼吸抑制、成瘾性等中枢阿片类副作用，具体表现为：
- 强效胃肠道蠕动抑制作用：通过激活胃肠道平滑肌细胞表面的外周 MOR，显著抑制胃肠道蠕动，延长胃排空时间，减少肠道液体分泌；在小鼠腹泻模型中，其止泻活性是人源 β- 酪啡肽的 2 倍，且作用持续时间更长；同时可缓解肠道平滑肌痉挛，对肠易激综合征（IBS）的腹痛症状具有缓解效果。
- 肠道黏膜屏障保护功能：通过激活肠道上皮细胞表面的 MOR，上调紧密连接蛋白（ZO-1、occludin、claudin-1）的表达，增强肠道黏膜屏障的完整性，减少肠道内毒素和未消化抗原的移位；在大鼠肠道炎症模型中，可显著降低肠道通透性，减轻炎症因子对黏膜的损伤。
- 弱外周镇痛作用：通过激活肠道及外周感觉神经末梢的 MOR，抑制伤害性信号的外周传导，对胃肠道源性疼痛（如腹痛、肠痉挛痛）具有特异性缓解效果；对躯体炎性痛也有轻微缓解作用，但活性弱于吗啡等中枢阿片类药物。
- 肠道微生态调节作用：可促进肠道内双歧杆菌、乳酸菌等有益菌的增殖，抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌的生长，调节肠道菌群结构平衡；其机制与肽段的抗菌活性及对肠道黏膜营养作用有关，在动物模型中可改善抗生素相关性腹泻的肠道微生态紊乱。
2. 作用机理
该肽段的生物活性基于与外周 MOR 的特异性结合及下游 Gi/o 蛋白介导的信号通路调控，核心机制如下：
- 受体识别与激活
- N 端 YPP 核心区的 Tyr 酚羟基与 MOR 跨膜区的 Asp¹⁴⁶残基形成氢键，Phe 的苯环嵌入受体的疏水结合口袋，连续 Pro 残基维持的刚性构象使肽段与受体的结合更稳定；C 端疏水区的 Ile 侧链与细胞膜磷脂双分子层结合，提升肽段与膜结合型 MOR 的接触效率。
- 肽段结合诱导 MOR 构象发生变化，激活与受体偶联的Gi/o 蛋白，抑制 Gs 蛋白的活性，启动下游信号级联反应。
2.下游信号通路激活与功能介导
- 胃肠道蠕动抑制机制：Gi/o 蛋白激活后，抑制腺苷酸环化酶（AC）活性，降低细胞内 cAMP 水平；同时激活内向整流钾通道（Kir3），促进 K⁺外流导致胃肠道平滑肌细胞膜超极化，抑制电压门控钙通道（CaV1.2）开放，减少 Ca²⁺内流；最终使平滑肌细胞收缩能力下降，胃肠道蠕动减慢。
- 黏膜屏障保护机制：肠道上皮细胞的 MOR 激活后，通过 Gi/o 蛋白 - PI3K-Akt 信号通路，上调紧密连接蛋白的转录与表达，增强细胞间连接的紧密性；同时抑制基质金属蛋白酶（MMP）的活性，减少紧密连接蛋白的降解，维持肠道黏膜屏障的完整性。
- 外周镇痛机制：外周感觉神经末梢的 MOR 激活后，通过 Gi/o 蛋白通路抑制电压门控钠通道（Nav1.7/1.8）的开放，减少动作电位的产生与传导；同时抑制突触小泡释放 P 物质、降钙素基因相关肽（CGRP）等伤害性递质，阻断疼痛信号的外周传入，发挥镇痛作用。
三、应用领域与原理
1. 主要应用领域
- 功能性乳制品研发：用于解析牛乳酪蛋白酶解产物的生理活性，开发具有止泻、肠道保护功能的特种乳制品（如婴幼儿腹泻配方奶粉、肠道健康型酸奶），为食品功能化设计提供理论依据。
- 胃肠道疾病研究：用于腹泻、肠易激综合征、炎症性肠病（IBD）等疾病的细胞模型与动物模型研究，探索外周 MOR 靶向治疗策略，开发无中枢副作用的胃肠道药物。
- 食品源性活性肽安全性评价：作为典型的食品源性阿片肽，用于评估牛乳制品中活性肽的体内代谢规律、生物利用度及潜在生理效应，为乳制品的安全食用提供数据支持。
- 外周阿片受体药理学研究：作为外周 MOR 的选择性激动剂，用于体外受体结合实验、信号通路激活分析，解析外周与中枢 MOR 的结构功能差异，为新型外周阿片类药物设计提供靶点参考。
2. 应用原理
- 功能性乳制品研发原理：通过体外模拟胃肠道消化环境（胰蛋白酶 + 胃蛋白酶酶解），从牛乳 β- 酪蛋白中分离纯化牛源 β- 酪啡肽；在小鼠急性腹泻模型中，灌胃给予酶解产物或纯肽，记录腹泻指数、胃排空率等指标，评估肠道功能调控活性；结合人体试食实验，验证其在人体肠道内的生物利用度。
- 肠易激综合征研究原理：在大鼠肠易激综合征模型中，灌胃给予牛源 β- 酪啡肽（剂量 8 mg/kg），检测胃肠道蠕动速率、内脏痛阈、肠道通透性及炎症因子水平；通过预先注射外周 MOR 拮抗剂（甲基纳曲酮），验证作用的受体特异性；对比中枢阿片类药物的治疗效果与副作用，评估其临床应用优势。
- 食品安全性评价原理：采用同位素标记法追踪牛源 β- 酪啡肽在小鼠体内的代谢路径，检测其在血液、组织、粪便中的分布与排泄规律；通过长期喂养实验，评估高剂量肽段对小鼠生长发育、免疫功能的影响，明确其安全剂量范围。
四、研究进展
- 长效化修饰研究：对牛源 β- 酪啡肽进行N 端棕榈酸酯化修饰，修饰后的肽段与肠道细胞膜的结合能力提升 5 倍，体内半衰期从 18 小时延长至 48 小时；在大鼠腹泻模型中，止泻作用持续时间从 12 小时延长至 36 小时，生物利用度提升 3 倍。
- 靶向递送系统构建：将肽段包埋于pH 敏感型壳聚糖微球中，微球在胃酸环境（pH<3）中稳定，到达肠道后（pH>6）快速释放肽段；该递送系统可避免肽段在胃酸中被降解，提升肠道内的有效浓度，止泻活性增强 4 倍。
- 联合治疗策略探索：研究发现，牛源 β- 酪啡肽与益生菌（双歧杆菌）联合使用，在大鼠抗生素相关性腹泻模型中可协同调节肠道微生态，有益菌数量提升 3 倍，腹泻缓解率达 90%，显著优于单一干预效果；其机制与肽段促进益生菌定植、益生菌增强肽段稳定性有关。
- 抗炎作用拓展研究：在大鼠溃疡性结肠炎模型中，牛源 β- 酪啡肽可通过抑制 NF-κB 通路活化，显著降低肠道炎症因子（TNF-α、IL-6）水平，减轻结肠黏膜损伤；该作用依赖外周 MOR 激活，为炎症性肠病的治疗提供了新的潜在靶点。
五、相关案例分析
- 止泻活性案例：在小鼠蓖麻油诱导的急性腹泻模型中，灌胃给予牛源 β- 酪啡肽（10 mg/kg）后，小鼠腹泻次数减少 60%，粪便含水量降低 45%；预先注射甲基纳曲酮（2 mg/kg）后，止泻作用完全消失，证实其作用依赖外周 MOR 激活。
- 黏膜屏障保护案例：在大鼠肠道黏膜损伤模型中，灌胃给予牛源 β- 酪啡肽（8 mg/kg）连续 7 天，肠道紧密连接蛋白 ZO-1 的表达水平提升 2.5 倍，肠道通透性降低 50%，内毒素血症的发生率从 80% 降至 20%。
- 微生态调节案例：在小鼠抗生素相关性腹泻模型中，灌胃给予牛源 β- 酪啡肽（10 mg/kg）后，肠道双歧杆菌数量提升 2.2 倍，乳酸菌数量提升 1.8 倍，大肠杆菌数量降低 60%；小鼠的腹泻症状在 3 天内完全缓解，体重恢复速率显著快于对照组。
)
