玉米胚芽ACE抑制肽的制备及作用机制和稳定性研究

来源 :河南工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SongSan
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
高血压是世界上最为常见的非传染性慢性疾病,是导致心脏病、脑卒中、肾衰竭、早死亡和残疾等严重疾病的主要原因。血管紧张素转化酶(Angiotension Converting Enzyme,ACE)抑制剂作为临床使用的一线药物,广泛用于对高血压的预防及控制。食源性ACE抑制肽由于来源天然、安全有效受到了科研工作者的广泛关注。利用食品原料及其副产物进行高价值利用制备新型生物活性肽,对开发新型抗高血压药物及相关功能性食品具有广阔的前景。本文以玉米胚芽为原料,首先优化了提取玉米胚芽蛋白的条件,然后探究不同酶解条件对蛋白水解产物ACE抑制活性的影响,确定制备玉米胚芽ACE抑制肽的最佳工艺条件;其次对玉米胚芽ACE抑制肽水解产物进行分离纯化并鉴定其结构,探讨玉米胚芽ACE抑制肽的活性机制;再次探究ACE抑制肽对高血压受损HUVEC(Human Umbilical Vein Endothelial Cells)的保护作用及作用机制;最后研究ACE抑制肽在不同条件下的稳定性。主要研究内容和结果如下:(1)采用碱法提取玉米胚芽蛋白,探究料液比、温度、碱溶时间、p H等提取条件对玉米胚芽蛋白提取率的影响,并结合响应面法确定玉米胚芽蛋白提取的最佳工艺为:料液比1:18,p H 9.5,温度53℃,时间122 min;在此最佳条件下提取蛋白后,采用酶法制备玉米胚芽ACE抑制肽,探究蛋白酶种类及酶解工艺对酶解产物ACE抑制活性的影响。结果表明,风味酶是制备玉米胚芽ACE抑制肽的最优酶,获取其最佳酶解工艺条件为:底物浓度3%,酶解时间120 min,p H 6,温度40℃,加酶量13300 U/g。(2)采用凝胶过滤层析分离玉米胚芽蛋白酶解产物,得到三个组分(F1、F2、F3),其中F3组分的ACE抑制率为55.79±3.04%,活性最高。收集该组分采用离子交换色谱进一步纯化,得到F3-1、F3-2、F3-3三个组分,其中F3-1的ACE抑制率为76.98±1.98%,活性最高;采用毛细管高效液相色谱仪-电喷雾-组合型离子阱Orbitrap联用(LC-ESI-Orbitrap-MS)鉴定此高活性组分,获得四种ACE抑制肽,其氨基酸序列分别为Pro-Trp(PW,1.48 m M)、Val-Thr-Leu-Leu(VTLL,2.24 m M)、Leu-Pro-Gly-Pro(LPGP,2.07 m M)和Ser-Pro-Gly-Thr-Ala-Phe((SPGTAF,2.31 m M);通过酶抑制动力学实验阐明PW对ACE的抑制模式可能为非竞争性抑制型,而VTLL、LPGP、SPGTAF对ACE的抑制模式可能为竞争性抑制型;采用分子对接模拟探究ACE抑制肽PW、VTLL、LPGP和SPGTAF与ACE的相互作用,结果表明,ACE与肽的相互作用主要通过氢键以及与Zn(Ⅱ)的金属配位作用,从而形成了稳定的肽-酶非催化的复合物,进而抑制了ACE的活性。(3)采用CCK-8(cell counting kit-8)法检测细胞活力,发现PW、VTLL和LPGP对HUVEC没有明显的细胞毒性;构建AngⅡ诱导损伤的HUVEC损伤模型,发现PW、VTLL和LPGP能够提高细胞活力,使ET-1和NO含量趋于平衡,对AngⅡ损伤的HUVEC具有一定的保护作用;探究LPGP对受损HUVEC的作用机制,发现LPGP能够呈浓度依赖性降低ET-1和ROS含量,降低凋亡率,调整氧化应激因子MDA、SOD含量,使NO和NOS含量显著提高(P<0.05)。在e NOS、AKT总蛋白没有变化的情况下,LPGP能够使p-e NOS和p-AKT的相对蛋白水平升高;进一步调整AKT信号通路,发现LPGP能够通过AKT通路作用实现细胞增殖作用,提高p-e NOS的表达,降低ET-1和ROS的含量,降低氧化应激因子MDA含量,提高SOD的含量,提高NO和NOS的生成,通过提高p-AKT的相对表达水平,调节细胞凋亡机制,从而改善Ang II介导的HUVEC细胞损伤。(4)研究了ACE抑制肽PW、VTLL和LPGP在食品环境及在胃肠道环境中的活性变化。结果表明:PW,VTLL和LPGP在热处理下能够保持较高活性;VTLL受碱性条件影响较为显著(P<0.05);当食品体系加入食品添加剂时,PW,VTLL和LPGP的ACE抑制活性容易受到高浓度葡萄糖的影响,而在柠檬酸处理下保持稳定。PW在Na Cl浓度高于4%时活性略微降低,而VTLL和LPGP能够耐受高盐浓度影响;PW,VTLL和LPGP暴露于K+、Ca2+、Mg~2+金属离子环境中,仍能保留较高的活性;食品防腐剂山梨酸钾可作为此类功能性食品的添加剂之一,而苯甲酸钠对ACE抑制活性具有一定影响;在体外模拟消化中,PW、VTLL和LPGP的ACE抑制活性对胃肠道消化酶有一定的抵抗性。
其他文献
呕吐毒素(DON)是赤霉病小麦中的主要真菌毒素,采用气态臭氧可以将其降解。由于臭氧对DON标准品和赤霉病小麦中的DON降解效果差异较大,故本研究首先采用臭氧处理不同状态下的DON标品、赤霉病小麦及其组分,研究了臭氧对不同基质中DON的降解效果及规律;其次,将小麦进行组分分离,探究了小麦麸皮、淀粉和蛋白质对臭氧降解赤霉病小麦中DON的阻碍作用;最后,对臭氧降解赤霉病小麦中DON阻碍最大的组分进一步进
亚麻籽油富含α-亚麻酸和多种生物活性成分,是一种营养健康的植物油脂。但也正是由于α-亚麻酸中存在的三个不饱和双键,导致其在加工和储藏过程极易被氧化。与传统油脂制取工艺相比,亚临界萃取过程的缺氧环境可降低油脂在加工过程的氧化程度,萃取温度温和,可保护粕中蛋白质不被破坏,因此,亚临界萃取技术现已广泛应用于天然产物的提取。基于以上研究背景,本研究采用亚临界萃取技术提取亚麻籽油,对其萃取条件进行优化,对得
学位
在传统的潜艇设计模式中,设计人员对于既有方案的设计和深化都基于经验化的尝试,对多个方案进行计算、总结和选优既费时费力又不能保证获得最优的结果。为了改善传统设计中的上述现状,本文利用基于仿真的设计(Simulation Based Design,SBD)技术对Suboff全附体潜艇模型进行了几何重构、试验设计、数值模拟、近似模型建立以及对水面水下阻力和操纵性多目标优化,并对流程中各个步骤进行了详细的
预测性维护是提高船用燃气轮机可靠性与经济性的有效手段。通过挖掘燃气轮机历史运行监测数据内蕴含的退化规律,实现燃气轮机退化程度的评估预测,对燃气轮机的可靠高效运行具有重要意义。本文以船用三轴燃气轮机为研究对象,研究了燃气轮机气路性能退化仿真技术,引入深度学习理论,设计船用燃气轮机趋势预测与剩余使用寿命预测算法,完成了相关算法的仿真试验验证,主要研究内容如下:(1)燃气轮机大修周期气路性能退化仿真研究
学位
膳食纤维作为“第七营养素”在改善人体健康水平方面的作用逐渐被重视,而麦麸是面粉生产过程中的主要副产物,是一种优质的膳食纤维来源,因此将麦麸膳食纤维添加到面条中可以在日常饮食中补充人体所需的膳食纤维摄入量。麦麸膳食纤维自身的特点,会对面条的品质产生影响。为更好地了解麦麸膳食纤维对面条品质影响的规律,本课题研究了不同比例的麦麸膳食纤维对面条加工过程中阶段产物流变学特性、蛋白质特性和淀粉特性的影响,并与
胶原蛋白具有丰富的生理功能,而明胶是胶原蛋白的水解产物,由于含大量羟基、羧基和氨基等亲水基团,表现出胶凝性、增稠性、乳化性、稳定性等功能特性,因而在食品、医药和化妆品领域应用广泛。本论文主要研究了明胶对小麦面团质构及其发酵制品馒头和面包品质的影响,并从微观结构角度探究了明胶与面筋蛋白的相互作用。1明胶改善了面团的质构。结果如下:低筋粉末发酵面团鱼皮明胶的最适添加量为4%;发酵面团鱼皮和牛骨两种明胶
学位
学位