发酵与酶解法处理马乳酪蛋白制备ACE抑制肽

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高血压是一种公共心血管疾病,并且是导致脑梗死,心肌梗塞和肾功能衰竭的关键危险因素。临床上使用的降血压药物虽能很好的维持血压的稳定,但长期服用会对肾脏等器官带来不同程度的副作用。血管紧张素转换酶(Angiotensin Converting Enzyme,ACE)与人体两个血压调节系统相关,分别为肾素-血管紧张素系统(Renial Angiotensin System,RAS)和激肽-一氧化氮系统(Kinin-Nitric Oxide System,KNOS)。其中RAS系统是调节血压的主要系统,而ACE是RAS系统的核心酶,因此ACE抑制剂的筛选是降血压药物开发的有效途径。近年来,食源性ACE抑制肽由于具有安全有效、无毒副作用的特点受到关注,已有研究从乳蛋白中分离纯化出ACE抑制肽,但它们大都集中在对牛乳的研究。本研究以马乳酪蛋白为原料,将高产ACE抑制肽的酵母菌与优化的蛋白酶水解条件相结合制备ACE抑制肽,进行分离纯化与鉴定,研究结果如下:(1)分离马乳的酪蛋白和乳清蛋白,测定其经过模拟胃肠道消化后的ACE抑制率,结果表明马乳酪蛋白的ACE抑制率显著性高于乳清蛋白。从传统酸马奶中筛选获得一株酵母菌,发酵马乳酪蛋白产物的ACE抑制活性为47.56%,通过ITS系统发育分析鉴定该菌株为哈萨克斯坦(Kazachstania)属的单胞酿酒酵母(Ka.unispora),将其命名为Ka.unispora KU530菌株,简称KU530。(2)利用五种商业蛋白酶,分别为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶水解马乳酪蛋白,以ACE抑制率为指标,筛选得到胰蛋白酶水解2 h产物的ACE抑制率为最高58.15%,并对其水解条件进行优化。结果显示在酪蛋白浓度为20 mg/ml、p H 7.6、酶添加量E/S为6.8%、36℃下水解1.5 h为最佳条件,其中温度对水解马乳酪蛋白产物的ACE抑制率影响最大,p H次之,酶添加量最小,优化后的ACE抑制率最高可达70.17%,比未优化前提高了12.02%。(3)将发酵与蛋白酶水解相结合,利用KU530发酵后在优化的胰蛋白酶水解条件下继续水解马乳酪蛋白,其产物ACE抑制活性显著性高于单独KU530发酵(高出35.77%)和单独胰蛋白酶水解(高出13.16%),并对其产物进行分离纯化,得到了单个峰R2-2-2组分,经MALDI/TOF-TOF-MS/MS鉴定R2-2-2组分。结果显示鉴定出4种新型ACE抑制肽,分别为TVDMESTEVVTEK、VNNQALPQPIER、PQPIERT、TPKGEKFPSMSEAR。将4种多肽与ACE模拟分子对接,结果显示多肽能很好的结合到ACE活性位点形成稳定的复合体并与其相互作用形成氢键,推测此4种多肽能很好的抑制ACE活性,并将其进行固相合成。
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