论文部分内容阅读
羊皱胃是羊的第四个胃,也叫羊第四胃,含有丰富的酶类和蛋白质。新疆作为畜牧业大省,羊皱胃来源丰富。国内已有企业以羔羊皱胃有效部位为原料生产制剂,其包含多种酶类和活性多肽可用于治疗多种胃部疾病,具有很好的应用价值。但由于现有提取方法老旧,所得有效部位具有产率低,活性弱,药用物质基础不清楚等缺点。同时,羊皱胃中含有丰富的蛋白类物质,而国内外几乎无相关报道。鉴于此,本文对羔羊皱胃的活性酶有效部位进行了制备工艺和动物实验研究,优化了有效部位的产率和提取酶活性;同时对羊皱胃总蛋白质部位进行了制备、酶解,并对其酶解产物中的抗氧化肽进行了分离纯化、结构鉴定研究。本文旨在为羊皱胃的资源充分利用和科学应用提供技术支撑,为以羔羊皱胃作为原料开发药物和保健品的企业提供物质基础参考,为其建立原料药标准提供科学依据,并为现代多肽类保健食品或药物的开发奠定技术和理论基础。主要研究结果如下: 1、羔羊皱胃活性酶有效部位制备工艺、分离纯化及其抗溃疡作用研究 以羔羊皱胃作为原料,利用超声波辅助提取法提取其活性酶有效部位提取物(the protease-rich extract from sheep abomasum,SAE)。以酶的活性为主要响应值,通过响应面法分析优化得到最佳提取条件为超声时间18min、超声功率260W、液料比22mL/g,得蛋白酶解活力为4951.3±71.4U/g,提取率14.33±2.1%。电泳结果表明SAE中含有以凝乳酶和胃蛋白酶为主的酶类和其他蛋白质,其中凝乳酶活性为26916Ru/g,胃蛋白酶活性为3685.2U/g,水溶性蛋白含量为71.5%。液相-二级质谱联用(LC-MS/MS)分析结果显示SAE中含有大量活性肽,包括血清白蛋白,生长因子,核糖体蛋白等,分子量范围为651.39至4248.08Da,这些物质对胃部疾病的治疗和预防具有一定的作用。以蛋白酶解活力为指标,进一步对SAE进行分离纯化。经过葡聚糖凝胶Sephadex G-25柱层析和超滤(ultrafiltration,UF)两次纯化步骤后,SAE的蛋白酶解活性提高了3.49倍,回收率为36.5%。纯化后SAE凝乳酶和胃蛋白酶活性均显著增加,分别为35291Ru/g,4023.6U/g。且纯化后的SAE具有良好的蛋白功能特性。本研究旨在为SAE的大规模纯化和工厂生产提供一定的理论指导。 建立了束缚水浸大鼠应激胃溃疡模型,研究了SAE对应激性胃溃疡的治疗作用。结果表明,灌胃给药中剂量(0.1g/kg/day)和高剂量(0.2g/kg/day)SAE组可不同程度降低大鼠脑组织单胺类神经递质浓度的升高,维持体液平衡,并显著降低应激性胃溃疡大鼠的溃疡指数,溃疡抑制率分别54.5%,66.9%,与模型组比较,具有显著差异性(P<0.01)。说明SAE可通过神经体液的调节方式,抑制和保护由束缚水浸造成的大鼠应激性胃溃疡和胃黏膜损伤。 2、羊皱胃蛋白的制备工艺、成分分析及活性研究 以成年羊皱胃为原料,采用超声波辅助提取法提取羊皱胃总蛋白溶液(SAP)。通过响应面法分析优化得到最佳蛋白提取工艺条件为超声时间28min、超声功率450W、液料比25mL/g、提取液pH为10,得到最高水溶性蛋白浓度为320.5mg/g。利用三种不同沉淀方法制备羊皱胃蛋白浓缩物(sheep abomasum protein concentrates,SAPC),对比测定了其蛋白功能特性、抗菌和抗氧化活性后。结果发现,60%硫酸铵沉淀所得SAPC具有很好的蛋白功能特性和良好的抗氧化活性,其DPPH、HO、ABTS的自由基清除活性IC50值分别为13.02±0.83,15.21±2.02,14.56±1.79mg/mL,蛋白含量为92.36g/100g粗羊皱胃蛋白。利用SDS-PAGE和LC-MS分析SAPC的蛋白和多肽分子量范围。结果表明SAPC除了含有多种大分子蛋白(10-100kDa)外,还包含多种肽类,分子量范围为873.6-7487.8Da,为羊皱胃蛋白的后续研究提供一定的数据基础。 3、羊皱胃蛋白的酶解工艺及其抗氧化活性研究制备抗氧化肽的工艺研究 以抗氧化活性为导向,利用不同蛋白酶对SAPC进行酶解,选出最佳酶源为木瓜蛋白酶;通过响应面法分析优化得到最佳酶解工艺条件为:水解温度46℃、水解时间3.8h、酶/底物比例为1.5%。该条件下制备的羊皱胃酶解产物(sheep abomasum protein hydrolyses,SAPH)水解度(DH)为16.86%,提取率为40.65%,SAPH的DPPH、HO、ABTS的自由基清除活性IC50值分别为6.92±0.62、8.74±0.23和7.85±1.06mg/mL。利用LC-MS对SAPH的组成成分进行分析。结果表明,SAPH富含多肽类物质,所含主要肽类的分子量范围为318.5-4043.1Da,说明木瓜蛋白酶有很好的酶解效果,可以将大分子蛋白酶解为小分子多肽类物质。 4、羊皱胃抗氧化肽的分离纯化与结构研究 SAPH经一系列现代分离技术,共分离纯化得到8个生物活性肽组分(P1-8)。其中P3和P7具有较强抗氧化活性,其DPPH自由基清除能力IC50值分别为0.63和0.58mg/mL。采用MALDI-TOF/TOF MS/MS法测得P3和P7的相对分子质量分别为674.37Da和703.41Da。对应的一级序列分别为Leu-Glu-Asp-Gly-Leu-Lys(LEDGLK);Ile-Asp-Asp-Val-Leu-Lys(IDDVLK),经检索,P3和P7是两种新型抗氧化肽。