我院玉米蛋白源活性肽理論研究取得新進展
一、研究背景與研究意義
研究背景:生物活性肽是指動物、植物和微生物源蛋白質一級結構中具有特定氨基酸序列的小分子片段。從蛋白質中解離出來後,生物活性肽可以在機體内發揮多種生物活性,包括調節機體代謝和治療慢性疾病等。國際谷物委員會(IGC)報告表明,2018年全球玉米總産量高達10.74億噸,其中美國、中國、巴西和歐盟的玉米産量分别占全球總産量的34.5%、20.1%、9.1%和5.8%。玉米蛋白粉是玉米加工工業的主要産品,其蛋白含量約為62%-71%。玉米肽(CPs)是從玉米蛋白中分離的小分子生物活性肽,安全性高、易于吸收,已被報道具有抗氧化、抗高血壓、保肝、解酒、抗炎、抗癌、抗菌和抑制二肽激酶等生物活性。
意義:這篇研究立足于本研究室前期關于CPs解酒和保肝等功能的研究成果,并結合全球關于玉米肽的研究,系統的總結了CPs從生産、分離、純化到鑒定的方法和技術。其次,系統的概括了CPs治療各種人體疾病包括心血管疾病、高血壓、糖尿病、肝病和癌症等的研究進展及其潛在的作用機制。最後,也總結分析了CPs在機體内可能的吸收和轉運路徑。為今後關于玉米蛋白源CPs的生産、分離、純化以及活性研究提供了系統堅實的理論基礎。
二、研究内容
首先是關于生産玉米蛋白源CPs的方法技術總結,包括酶法水解、化學水解、微生物發酵和肽合成等技術。其中,酶種類與CPs活性的關系、酶與高壓電場(PEF)和超聲處理等技術聯用以及酶膜反應器(EMR)已成為酶法生産CPs技術中的研究熱點。其次是CPs的分離純化和鑒定技術,分離純化技術包括膜分離(超濾和納濾)和柱分離(FPLC等);鑒定技術包括中紅外光譜(MIR)和多種質譜技術(RP-HPLC-MS/MS、Q-TOF/MS和CE-MS等)。本文也系統總結了CPs多種生物活性的研究進展和作用機制,包括其抗氧化、抗高血壓、保肝、解酒、抗炎、抗癌、抗菌和抑制二肽激酶等生物活性。其中,本研究室在CPs的解酒和保肝活性研究中最為深入領先,而關于CPs抑制二肽激酶活性的研究逐漸成為CPs活性研究的熱點。最後,玉米蛋白和CPs潛在的消化吸收和轉運途徑也得到了系統探讨,包括二肽和三肽的PepT1途徑、寡肽的SOPT 1和SOPT 2途徑、胞吞作用和旁路途徑等。
三、研究結果:
本研究整理歸納出了一套較為完善的關于CPs生産、分離、純化和鑒定等技術的數據資料庫,讀者可根據不同活性CPs的需求,選擇合适的生産(包括水解酶種類和水解條件等)、分離、純化和鑒定方法。目前全球關于不同CPs生物活性的研究進展和潛在作用機制也得到了系統的歸納總結,包括研究最為全面深入的抗氧化和ACE抑制活性,為讀者繼續深入研究CPs活性和預測構效關系提供了理論基礎。本研究也探讨了CPs潛在的消化吸收和轉運途徑,為讀者進一步深入研究其生物活性作用機制提供了理論基礎,包括二肽激酶抑制活性。
第一作者,通訊作者等信息
第一作者:朱必洋,2017級碩士研究生,77779193永利官网食品科技學院
通訊作者:侯焘博士,講師,77779193永利官网食品科技學院
審核人:侯焘