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(zhì)一級結(jié)構(gòu)中具有特定氨基酸序列的小分子片段。從蛋白質(zhì)中解離出來后,生物活性肽可以在機體內(nèi)發(fā)揮多種生物活性,包括調(diào)節(jié)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年全球玉米總產(chǎn)量高達10.74億噸,其中美國、中國、巴西和歐盟的玉米產(chǎn)量分別占全球總產(chǎn)量的34.5%、20.1%、9.1%和5.8%。玉米蛋白粉是玉米加工工業(yè)的主要產(chǎn)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(guān)于CPs解酒和保肝等功能的研究成果,并結(jié)合全球關(guān)于玉米肽的研究,系統(tǒng)的總結(jié)了CPs從生產(chǎn)、分離、純化到鑒定的方法和技術(shù)。其次,系統(tǒng)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、肝病和癌癥等的研究進展及其潛在的作用機制。最后,也總結(jié)分析了CPs在機體內(nèi)可能的吸收和轉(zhuǎn)運路徑。為今后關(guān)于玉米蛋白源CPs的生產(chǎn)、分離、純化以及活性研究提供了系統(tǒng)堅實的理論基礎(chǔ)。
二、研究內(nèi)容
??? 首先是關(guān)于生產(chǎn)玉米蛋白源CPs的方法技術(shù)總結(jié),包括酶法水解、化學(xué)水解、微生物發(fā)酵和肽合成等技術(shù)。其中,酶種類與CPs活性的關(guān)系、酶與高壓電場(PEF)和超聲處理等技術(shù)聯(lián)用以及酶膜反應(yīng)器(EMR)已成為酶法生產(chǎn)CPs技術(shù)中的研究熱點。其次是CPs的分離純化和鑒定技術(shù),分離純化技術(shù)包括膜分離(超濾和納濾)和柱分離(FPLC等);鑒定技術(shù)包括中紅外光譜(MIR)和多種質(zhì)譜技術(shù)(RP-HPLC-MS/MS、Q-TOF/MS和CE-MS等)。本文也系統(tǒng)總結(jié)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(lǐng)先,而關(guān)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。最后,玉米蛋白和CPs潛在的消化吸收和轉(zhuǎn)運途徑也得到了系統(tǒng)探討,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(jié)果:
??? 本研究整理歸納出了一套較為完善的關(guān)于CPs生產(chǎn)、分離、純化和鑒定等技術(shù)的數(shù)據(jù)資料庫,讀者可根據(jù)不同活性CPs的需求,選擇合適的生產(chǎn)(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(guān)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(tǒng)的歸納總結(jié),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(xù)深入研究CPs活性和預(yù)測構(gòu)效關(guān)系提供了理論基礎(chǔ)。本研究也探討了CPs潛在的消化吸收和轉(zhuǎn)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(chǔ),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,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院
通訊作者:侯燾博士,講師,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院
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論文鏈接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1541-4337.12411
審核人:侯燾
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