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高血压是一种常见的心血管疾病,具有发病率高、并发症多、死亡率高、治愈率低等特点。临床上治疗高血压的药物主要是化学合成的血管紧张素转化酶(ACE)抑制剂,有一定的毒副作用。源自食品蛋白的降血压肽是一种对ACE酶活性具有抑制作用的生物活性肽,具有降血压效果,无毒副作用,安全性高,已成为化学合成的抗高血压药物ACE抑制剂的潜在取代物。凡纳滨对虾虾头是虾加工过程中的副产物,全国每年产生虾头副产物约20万吨,其中凡纳滨对虾占70%。虾头中含有丰富的蛋白质等营养成分,还富含各种内源性酶,在特定条件下虾头易发生自溶作用,蛋白质被降解,以可溶性蛋白质、肽和氨基酸的形式释放出来。前期研究结果表明,利用虾头中的内源性蛋白酶自溶虾头,其自溶产物具有较强的ACE抑制活性及较高的肽含量。本文较系统地对凡纳滨对虾虾头自溶制备降血压肽进行了研究,利用虾头内源酶的自溶作用制备降血压肽,分离纯化产物中的高活性ACE抑制肽并进行结构鉴定,同时利用原发性高血压大鼠(SHR)评价其降血压效应,初步探讨其降血压作用机制。研究结果为降血压肽保健食品和药物的研究开发奠定了基础,对其他低值水产品或水产品加工下脚料的高值化利用具有借鉴作用。主要结果如下:(1)研究了温度、pH和底物浓度等对凡纳滨对虾虾头自溶过程的影响,以及自溶产物随自溶时间的变化规律:0~5h内自溶反应产物的溶出遵循一级反应速度方程:Y = 39.496e-0.3913x,KP = -1.1464Y + 59.506,Pe = -0.7167Y + 32.551;溶出总蛋白(KP)和5000Da以下自溶产物及残余总蛋白之间存在很好的线性相关性;自溶过程中,温度、pH、固液比是影响自溶速率常数(Ka)的重要因素。自溶过程中,40~50℃温度范围内,Ka值随温度的升高而增大,50℃时Ka值达最大值,50~60℃,Ka值随温度的升高而减少;pH与固液比对Ka的影响不呈规律性,在pH9、固液比1∶3时Ka值分别达最大值。最终确定虾头自溶的优化条件为:温度50℃、pH 9、固液比1∶3。(2)利用确定的虾头自溶最佳条件进行虾头自溶,研究不同时间自溶产物的ACE抑制活性,确定制备ACE抑制肽的自溶时间。结果表明,虾头自溶3h是制备ACE抑制肽较好的自溶时间,3h自溶产物的ACE抑制率为44.23%、5000Da以下自溶产物的比例达66.80%、肽基氨基酸中支链氨基酸(BCAA)和芳香族氨基酸(AAA)的含量占氨基酸总量的24.78%。(3)对3h自溶产物进行分离纯化,将ACE抑制肽从自溶产物的混合体系中分离出来,并进行结构鉴定。首先利用各级超滤膜初步分离3h自溶产物,3000Da超滤膜能够有效地提高产物的ACE抑制活性和肽含量,ACE抑制活性IC50由1.61mg/mL降至0.61mg/mL;3000Da以下自溶产物占61.83%,肽基氨基酸中BCAA和AAA的含量由24.78%升至25.17%。(4)以Sephadex G-25对3000Da超滤组分作进一步纯化,出现四个洗脱峰,峰2的ACE抑制活性最高,活性进一步提高,IC50从0.61mg/mL降为0.27mg/mL,肽基氨基酸中BCAA和AAA的含量提高至28.53%。活性峰通过SP Sephadex C-25离子交换层析作进一步纯化时出现三个峰A、B、C,分别用Sephadex G-15对三个峰收集的样品脱盐,脱盐后分别测定各峰的ACE抑制活性,并分析其肽含量。结果显示,峰B的ACE抑制活性较高,IC50进一步降至0.19mg/mL,肽含量在各峰中最高。峰B经RP-HPLC进一步分离纯化,经ESI-MS/MS鉴定,推测为两个二肽Tyr-Pro和Leu- Pro/ Ile -Pro。(5)利用SHR评价3000Da超滤组分的体内降血压效应。短效动物实验(24h)结果表明3000Da超滤组分对SHR有一定的降血压效果,3000Da超滤组分以高剂量900mg/kg灌喂SHR后,收缩压(SBP)、舒张压(DBP)的起效时间均为灌喂后2h,达峰时间为灌喂后10h,SBP降低44mmHg、DBP降低41mmHg,持续时间为10h;长效动物实验(8周)结果显示3000Da超滤组分有平稳的降血压效果,3000Da超滤组分以高剂量900mg/kg每天灌喂SHR,灌喂两周后的SBP和一周后的DBP血压变化均呈缓慢下降的趋势,至第八周, SBP降低35mmHg,DBP也降低35 mmHg。短效动物实验和长效动物实验中3000Da超滤组分对SHR的心律(HR)均无显著影响。(6)研究了灌喂3000Da超滤组分8周后SHR器官重量及部分血液指标,初步探讨ACE抑制肽的安全性及降血压作用机制。结果表明,灌喂3000Da超滤组分及药物Captopril的SHR的器官(心、肝、肾、肺)与阴性对照组均呈显著或极显著差异,表明我们所提取的ACE抑制肽组分(3000Da超滤组分)对SHR的病情确有缓解的作用;灌喂前SHR血液中的肾素、血管紧张素、醛固酮含量已处于较高的水平,说明肾素—血管紧张系统(RAS)功能失调可能是导致老鼠高血压的根本原因,灌喂3000Da超滤组分及药物Captopril后的SHR与阴性对照组相比肾素活性等指标均呈显著或极显著差异,表明我们所提取ACE抑制肽组分的降血压活性可能与抑制肾素、血管紧张素、醛固酮几种激素的产生有关。