海参肽抗疲劳的作用及机制研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hlxcun3e5
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
疲劳影响着现代人的生活质量、生理健康以及精神状态。开发高效抗疲劳功能的营养调节补充剂是目前的研究热点。海参肽具有抗疲劳效果,但其抗疲劳的作用机制尚不清楚。本研究从促进脂肪分解代谢、促进糖异生、增强线粒体供能等方面探讨了海参肽的抗疲劳作用机制。此外,运用生物信息学方法,分析海参肽抗疲劳作用的生物学过程以及核心作用靶点,并进行实验验证。主要研究结果如下:1.海参肽抗动物疲劳的作用及机制研究。海参体壁酶解产物海参肽含量71.32%,分子量小于1998 Da占92.59%。采用7周龄C57BL/6J健康雄性小鼠64只按体重随机均分为对照组、低剂量海参肽组(0.7 mg/g·d)、中剂量海参肽组(1.4 mg/g·d)和高剂量海参肽组(2.8 mg/g·d)。饲喂第21天时,进行前肢握力实验,第25天时进行疲劳转棒实验,第30天时进行等时游泳实验,构建运动性疲劳模型,游泳结束后动物采血、取组织样品分析。主要研究结果如下:海参肽增加了小鼠的采食量,但组间体重无显著差异(p>0.05)。与对照组相比,H-Scp组前肢握力、各海参肽组疲劳转棒时间均显著提高(p<0.05),且均呈量效关系。海参肽改善了小鼠等时游泳后的氧化应激和炎症因子水平,血糖水平及组织糖原含量高于对照组,并降低了疲劳代谢标志物的含量。进一步发现,海参肽提高了肝脏、心脏和骨骼肌组织中的脂肪酸分解代谢能力,肝脏中PPARα、PGC1α、CPT1、LPL和PDK4的表达提高,心脏中PPARα和CPT1的表达提高,骨骼肌中PPARδ和CPT1的表达提高。海参肽提高了肝脏中糖异生能力,G6Pase和PEPCK的表达提高。此外,海参肽提高了心脏和骨骼肌中的线粒体拷贝数(Mt DNA)含量。等时游泳后,海参肽组心脏和骨骼肌中的ATP酶活性,COXI、PGC1α、NRF2、NRF1、TFAM、AMPK和SIRT1的表达高于对照组。以上结果表明海参肽维持了运动时的能量稳态以及提高了线粒体ATP生成能力。2.海参肽抗疲劳的生物信息学研究。首先,将DPPH·清除能力最强的海参肽组分使用UPLC-Q-TOF-MS/MS进行肽段鉴定,并对序列进行靶点预测。其次,通过转录组数据构建抗疲劳靶点集合。最后将海参肽构效靶点与抗疲劳靶点进行生物信息学方法分析。(1)经色谱分析鉴定得到的134条海参肽序列,通过SEA及Target Net服务器预测得到488个有效靶点。(2)通过对耐力训练相关的转录组GSE59088、GSE9013、GSE155271数据集进行差异基因分析,构建了含1762个基因的抗疲劳靶点数据集。(3)联立后得到海参肽抗疲劳潜在靶标的蛋白互作网络,主要生物过程包括“调节炎症反应”,“调节小分子代谢”,“应对缺氧及不同氧水平”,“调节钙离子稳态”等;其中“调节脂肪代谢”,“应对活性氧”,“炎症调控”和“钙离子稳态”与动物实验结果相符。分析还显示,NF-κB/STAT3/RELA/SRC,共同作用于IL-6和TNF-α的产生。(4)进一步对海参肽干预疲劳的蛋白互作网络进行分析,核心模块的关键基因ESR1可能与海参肽提高采食量作用相关。3.海参肽功能的细胞学验证试验。根据134条海参肽功能分析的结果,选择合成了海参肽P1(G(Hyp)LQADY)、P2(FD(Hyp)GA)、P3(LPGSDDF)、P4(APGLTY)肽段,对H2O2诱导的C2C12氧化损伤模型进行干预,验证其对氧化还原稳态以及炎症相关靶点的干预效果。结果表明,与模型损伤组相比,海参肽P1和P2在50μg/m L浓度时,显著提高了细胞活力和抗氧化能力,显著降低了IL-6和TNF-α的含量及表达,降低了NF-κB的磷酸化水平,提高了STAT3的磷酸化水平,表明P1和P2肽具有抗炎功效,符合生物信息的功能预测结果。综合本研究动物、细胞学和生物信息学分析实验结果,海参肽通过运动时增加肌组织糖原含量、加速脂肪分解代谢,提高线粒体拷贝数及ATP生成能力,降低氧化应激和炎症因子水平起到了抗疲劳作用。
其他文献
色织物的颜色复杂多变,对其颜色评估和颜色预测较为困难。同时,色织物是先染纱再织造的,一旦染纱环节出现问题,则会产生大量颜色质量不合格的色纱,造成色纱的浪费。研究色织物颜色预测和评估以及加强色纱的废弃利用对于色织企业的生产及节约成本意义重大。论文研究了不同染色深度色纱与色织物之间的颜色相关性以及基于此类色织物样品的视觉评估和仪器测量的相关性,建立了视觉评估、仪器测量及色织物经纬纱线颜色深度之间的相关
松二糖(Turanose)天然存在于蜂蜜中,是蔗糖的同分异构体,甜度是蔗糖的一半。与蔗糖相比,松二糖具有低热量和不致龋齿的优势,有望替代蔗糖成为一种新的功能性甜味剂。目前主要利用环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)和淀粉蔗糖酶(ASase)酶法制备松二糖,但利用CGTase制备松二糖的底物价格昂贵,利用ASase制备松二糖时存在的副产物麦芽寡糖和海藻酮糖不利于松二糖的分离纯化,两种酶均不利于大规模
易腐败食品对温度敏感性较高,低温贮藏可有效延长食品的货架期。温度过高会加速食品品质损失,使食品提前到达货架期终点。时间温度指示器(Time Temperature Indicator,简称TTI)能够直观展示温度-时间对食品的累积效应,可用于指示食品的实时品质。本课题基于聚二乙炔脂质体的刺激性变色响应的原理,结合内源乳化法制备凝胶微球固定脂质体,然后与表面活性剂吐温20溶液混合研制出时间温度指示器
麦芽糊精是淀粉水解的中间产物,在食品烘焙领域具有广泛的应用。麦芽糊精经生物酶处理后,其键型比例、产物分支度、分子量分布等性质会发生改变,得到的改性麦芽糊精产物具有更加良好的应用效果。本文研究了一种酶法制备改性麦芽糊精的方法,将Cyanothece sp.ATCC 51142来源的分支酶CyBE特异性转移葡萄糖聚合度(DP)6-10的麦芽寡糖的性质,与4,6-α-葡萄糖基转移酶(4,6-α-GTs)
近年来,能源短缺和温室气体排放问题受到全球关注,与经济发展的矛盾也亟待解决。因此,利用可再生、可持续能源减少化石燃料消耗,可减轻环境污染。固-液相变储能技术是利用物质发生相变进行热能存储与释放,将不需要或多余的能量进行转换和储存后再利用,但固-液相变材料(PCM)存在泄漏和导热性差的问题,在实际应用中受到极大限制。本课题选用新鲜肉质丝瓜(FT)和丝瓜络(LS)为原材料,以聚乙二醇(PEG)为相变储
麦芽糖淀粉酶(EC 3.2.1.133)具有独特的催化多功能性和多底物特性,能水解?-(1,4)-糖苷键及?-(1,6)-糖苷键,可以快速利用直链淀粉和支链淀粉,有利于延长烘焙品货架期,在面包烘焙行业具有应用优势。本研究从土壤样品中筛选获得一株高产麦芽糖淀粉酶的地衣芽孢杆菌,从其基因组DNA中克隆出麦芽糖淀粉酶BLMA基因。以食品安全菌株Bacillus subtilis WB600为表达宿主,构
大米蛋白是营养价值高的膳食蛋白,但其低溶解性和高度变性限制了大米蛋白资源的开发。而大米肽除了保留大米蛋白原有的优良性质外,还具备调节人体免疫、缓解衰老、改善肠道菌群稳态等功效,被公认为优质食源性肽。目前,优质大米肽主要由蛋白酶与氨肽酶协同水解大米蛋白制备而成,即蛋白酶水解大米蛋白释放肽,随后氨肽酶去除肽N端引发苦味的疏水性氨基酸。目前,大米肽酶法制备的研究多集中在蛋白酶,有关脱苦的氨肽酶鲜有报道,
随着人们饮食结构、生活方式以及工作节奏的变化,便秘(Constipation)的发病率呈现逐年增长的趋势。目前临床常用的便秘药物存在毒副作用大、药物依赖性强和新型药物价格昂贵等弊端,因此寻求一种药物替代品迫在眉睫。临床研究发现,便秘患者肠道菌群稳态失调,肠道内环境遭到破坏。通过赋予机体一定量的活性益生菌来调节肠道菌群,已然成为治疗便秘的重要手段。基于本实验室的前期研究,发现双歧杆菌缓解便秘存在种间
苹果品质的检测分级对于实现苹果产品加工增值、增强我国苹果产品的竞争力起着重要作用。近年来,近红外光谱分析技术因其光谱数据获取快、无损、样本制备要求有限等优点,成为了农产品、水果品质检测中一项重要技术。利用一定数量的有标签训练样本构建近红外光谱数据和品质参数间的数学模型是实现苹果品质准确检测的关键。由于训练样本的标签获取需要破坏性理化实验,因此,如何以最小的标注代价获取高精度的预测模型是一个值得研究
生物胺是存在于发酵食品和酒精饮料中的潜在胺类危害物。如果人体摄入过量的生物胺,则会引起呕吐、发烧等过敏反应。酶法降解食品中的生物胺基本无需改变发酵工艺且对食品营养和风味的影响较小,是目前最具应用前景的食品中生物胺减控措施。某些多铜氧化酶可以氧化生物胺生成对应的醛和水,但是目前用于降解发酵食品中的生物胺还存在:酶在酸性条件下的活性较低,其在催化过程中的稳定性较差、表达水平不高且尚未实现食品级表达等问