双孢菇分离蛋白中抗氧化多肽的酶法制备、纯化和鉴定

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:abeey2009
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
越来越多的研究开始关注饮食健康和安全,这些研究成果同时也促进了功能食品和保健品新概念的提出与发展。现如今,食品不仅仅是营养和能量摄入的来源,并且可以作为身体所需功能保健因子的补充剂。生物活性多肽是饮食功能营养补充剂之一,它被人体消化以后可以产生多种基础营养功效。蛋白源食物中的抗氧化多肽,不仅可以在食品抗氧化剂生产工业中进行应用,并且可以作为功能保健品研发的材料,用以控制人体的氧化应激水平,保持机体健康。食用菌开发利用的历史可以追溯到千年以前,它不仅是美味的食材,还是中药材的制备原料。研究人员已经从食用菌中鉴定出了多种具有生物活性的成分,比如多糖、蛋白、多肽、脂质和次级代谢产物等。白蘑菇(双孢菇)的栽培和消费遍布全世界。虽然对于双孢菇功能活性物质已有部分研究报道,但是双孢菇蛋白中的活性多肽的研究依然缺乏数据和理论支撑。因此,本研究的目的是利用酶法制备、纯化和鉴定双孢菇蛋白提取物中具有抗氧化性的多肽。本研究利用硫酸铵沉淀法提取双孢菇子实体中的蛋白,采取三种食用级蛋白酶对提取的蛋白进行单一和复合酶解处理。该方法的酶解多肽得率在57%到95%之间,蛋白水解的回收率在44%到82%之间,表明该方法酶解过程的效率和敏感度符合实验要求。此外,实验还利用凝胶电泳验证了蛋白的酶解产物,结果表明高分子量多肽已经降解为低分子量多肽,这个过程可以促进多肽的抗氧化性。风味蛋白酶的蛋白水解度显著(p<0.05)低于其他酶解方式,这一结果表明蛋白水解物与酶的种类相关。从蛋白电泳胶条结果可以得出,胰蛋白酶和碱性蛋白酶可以完全水解消化高分子多肽。对水解产物的氨基酸组成分析可以看出,水解产物主要由带负电的氨基酸组成,这些氨基酸往往会赋予多肽抗氧化的特性。除了碱性蛋白酶,其他酶的酶解产物均具有高氨基酸含量,并显著提高多肽的脂溶性,该特点可以促进多肽和自由基的相互作用。实验获得的酶解产物进一步经过超滤得到四个超滤组分,其分子量范围分别为<1 kDa、1-3 kDa、3-5 kDa和5-10 kDa MW。低分子量超滤组分的高得率和回收率证明了该酶解超滤方法的效率和敏感度。本实验利用DPPH自由基清除实验、金属螯合作用、还原能力和亚油酸氧化抑制作用四个实验测定蛋白酶解产物和超滤组分的抗氧化特性。和超滤组分相比,蛋白酶解产物表现出更高的金属螯合能力,这可能是由于水解产物中各个多肽之间的协同作用导致。水解产物中相比于其他组分,分子量1-3 kDa之间的超滤组分表现出最强的金属螯合作用,这暗示着这个分子量的超滤组分含有大量的带负电氨基酸。蛋白水解产物的DPPH清除能力取决于酶解过程,胰蛋白酶水解产物表现出最高的DPPH自由基清除活性(EC50值为0.25 mg/mL)。分子量1-3 kDa之间的超滤组分表现出最强的DPPH自由基清除作用。蛋白水解产物和超滤组分的还原能力与它的浓度呈现正相关的关系。胰蛋白酶水解产物表现出最高的还原能力,同时,碱性蛋白酶对水解产物的还原能力无显著性影响(p>0.05)。对于各个超滤组分,分子量1-3 kDa之间的超滤组分表现出最强的还原能力。在1 mg/mL浓度下,谷胱甘肽比蛋白水解产物或超滤组分具有更高的还原能力。此外,实验发现蛋白酶解产物可以维持亚油酸在四天内不被氧化。在第五天时,各个酶解产物均可以保持50%以上的亚油酸氧化抑制能力。分子量1-3 kDa之间的超滤组分对DNA质粒pUC19表现出显著(p<0.05)的由羟自由基诱导的氧化损伤的保护作用。和阴性对照相比,10 mg/mL分子量1-3 kDa的超滤组分对DNA损伤保护率达到68.9%。胰蛋白酶超滤后分子量1-3 kDa之间的超滤组分表现出强烈的抗氧化作用,因此它被选为进一步深入研究的对象。通过凝胶色谱法分离出六个组份,其中中等分子量肽段(F2)表现出显著的DPPH自由基清除活性。随后利用离子交换色谱对F2肽段进行进一步分离得到四个组分,其中组分C(带弱正电)和组分D(带负电)表现出强劲的DPPH自由基清除作用。因此,本研究利用反相高效液相色谱对组分C和D进行进一步的分离纯化,纯化后的组分比原先蛋白酶解产物的DPPH自由基清除能力高出了两倍。随后,以HepG2和Caco-2建立细胞模型,研究组分C和D对由H2O2诱导的细胞氧化损伤的保护能力,其中测定指标包括了细胞活力、细胞内还原状态、细胞自由基积累、脂质过氧化水平和乳酸脱氢酶(LDH)活性。实验结果表明,组分C和D可以通过降低LDH活性保护细胞完整性,减缓由H2O2诱导的细胞氧化损伤,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和谷胱甘肽水平。在所有指标测定中,组分C比组分D表现优越。这些实验结果表明分离纯化得到的多肽可以作为功能食品开发中的天然抗氧化原料,减少人们因氧化应激造成的健康问题。为了进一步阐明分离纯化的多肽对细胞抗氧化的保护机制,实验结果表明,多肽组分对细胞氧化应激损伤的抑制机理是通过Nrf2核转位途径来刺激Nrf2-ARE信号通路,上调第二阶段解毒酶的表达水平,包括血红素氧合酶-1、醌NADH脱氢酶1和谷胱甘肽S-转移酶,继而激活细胞内部抗氧化保护系统,达到了保护细胞免受氧化损伤的目的。利用纳米液相色谱-串联质谱法(电子喷雾电离检测器)从组分C和D中分别鉴定了四种肽段。这些肽段由多种疏水性氨基酸组成,具有抗氧化特征。通过查询比对美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库可知,这些鉴定出的肽段和两种双孢菇具有1 00%的同源性。
其他文献
盐胁迫是影响植物生长发育的主要的非生物逆境胁迫之一,全世界现约有8亿公顷作物受到盐胁迫的影响。盐胁迫通过渗透抑制、干扰营养离子的吸收和转运以及离子毒性等途径影响植物生长发育,从而降低作物的产量。甘蓝型油菜是一种重要的经济作物,其含油量和蛋白含量高,是人们食用油和蛋白质等营养物质的重要来源,也是重要的工业原料。由于甘蓝型油菜在其生命周期中容易受到非生物逆境胁迫的影响。在正常条件下其表现型比较复杂。苗
柳枝稷是一种多年生、根茎型C4植物,具有生物量高,抗逆性强,能在边际土地生长的特点,是一种富有潜力的能源植物。本试验以低地型品种‘Alamo’和高地型品种‘Cave in Rock’(‘CIR’)为材料,分别在室内水培和盆钵土培条件下,研究了植物生长促进内生细菌(Plant-growth-promoting bacteria,PGPB,简称植物促生菌)调控重金属镉(Cd)胁迫下的柳枝稷生长和Cd吸
氮素是生命元素,是植物生长需要量最大的必需营养元素,但同时也是绝大部分农业土壤中难以满足的元素,作物高产离不开氮肥的施用。提高作物的氮素利用效率不仅是重要的科学问题,而且也是节约资源和保护生态环境的紧迫问题。作物的理想根系构型是提高包括氮素在内的养分吸收的重要前提。植物根系形态的构建受到的因素众多,包括了外界因素(如土壤氮素供应)和内部因素(如植物激素)的影响。水稻是中国种植面积最广的农作物,尽管
随着信息技术与电子商务的快速发展,企业的管理理念发生了改变。为了实现企业的可持续发展,客户和如何实施良好的客户关系管理分别成为了企业的竞争资源以及企业管理工作的重要任务。但由于客户对企业的价值不尽相同,客户对企业的忠诚度也受到多种因素的影响,使得企业怎样识别客户、怎样管理客户、怎样留住客户、怎样运用良好的客户关系管理去创造自己的市场核心竞争力面临着巨大的挑战。因此,在“客户经济”时代背景下,如何有
结合国家雪车雪橇中心的工程建设背景,从选坡铺道、顺道建馆、登馆观景、揽景入境四个层面,逐步分析环境、场地、工艺、技术、建筑、景观、情境在设计思考中的内在关联和递进关系,引申出对体育与生态共生、人工与自然互成境界的营造及人们在其中运动、竞技和行望、观游的情境体验。
乡村文化振兴作为乡村振兴的重要组成部分,其更是国家实现城乡共治中不可或缺的一环,本文从乡村文化振兴和数字乡村建设等相关理论分析着手,简要地阐述了我国乡村文化振兴过程中数字乡村建设的历程和所存在的问题,并针对上述问题提出了部分改进建议。
简单介绍了新型静音分离式防沉降井盖的构造、特点。根据多个工程实例,总结了配套的施工工艺。结果表明,新型静音分离式防沉降井盖应用效果良好,建议相关标准编制过程中,考虑将新型静音分离式防沉降井盖及其施工工艺引入,以提升城镇检查井盖整体质量和水平。
辣木(Moringa oleifera)属热带和亚热带地区植物,分布在孟加拉国、阿富汗、巴基斯坦和印度东北部地区。辣木的各个部分,包括树皮、根、种子和叶片中都含有丰富的营养物质,在食品工业和营养领域具有良好的应用前景。辣木叶片(M.oleifera leaves,MOL)因其具有多种生物学功能如抗增殖、抗炎、降血糖和改善人体肠道微生物群落,最近受到了越来越多的关注。随着食品分析技术的发展,研究发现
纳米化是实现难溶性药物商业应用的重要技术。替米考星是一种大环内酯类抗生素,由泰乐菌素半合成,具有良好的抗菌特性,使其广泛用于家禽感染性疾病的治疗。但其水溶性差,苦味大,限制了其在兽医临床上的应用。替米考星口服生物利用度差,可能会降低药物的吸收。纳米结构脂质载体是一种新型的药物载体,具有良好的应用前景。本论文旨在利用高剪切和超声破碎技术制备负载替米考星的纳米结构脂质载体(TMS-NLCs),并对其理
花是观赏植物最重要的部分之一。模式植物拟南芥和金鱼草中的花器官特征的决定遵循经典的ABCE模型,这些ABCE基因编码的蛋白以四聚体的方式决定花器官的发育。与具有独立而简单的花的模式植物不同,菊花的头状花序由数百个紧密排列的位于边缘舌状花和中央的管状花组成。广泛栽培的菊花品种根据舌状花数目的不同,可分为单瓣型和重瓣型;根据管状花形态的不同可分为托桂型和非托桂型。但这些形态各异的菊花花型的形成机制还不