鲢鱼重组Cystatin的原核表达、鉴定及对铜绿假单胞菌的抑制作用

本实验主要对鲢鱼半胱氨酸蛋白酶抑制因子Cystatin进行原核表达和纯化鉴定,并研究重组Cystatin对铜绿假单胞菌的抑菌效果。首先用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG）诱导转入pET-30-Cystatin的E.coli BL21（DE3）表达重组Cystatin蛋白,经Ni2+-NTA镍离子亲和层析对其进行纯化,该重组蛋白在十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳上显示单一条带,分子质量约20.6 kD,在TSK-GEL G2000SW凝胶过滤高效液相色谱上呈单一活性峰,纯度为94.27%,经标准曲线计算其分子质量为20.9 kD;其次,利用抑制剂滴定曲线法,以偶氮酪蛋白为底物,确定重组Cystatin对木瓜蛋白酶（45.375 μmol）的一个抑制活性单位为0.718 μg;最后通过滤纸片扩散法鉴定鲢鱼重组Cystatin对铜绿假单胞菌的抑菌效果,结果表明Cystatin的添加量为20、60、120、200 U/片时,抑菌圈直径分别为8、9、13、26 mm。鲢鱼重组Cystatin对铜绿假单胞菌的抑菌效果呈剂量依赖关系。     

卵白蛋白体外模拟胃肠道消化产物的抗氧化活性及其结构表征

为探究蛋白经体外模拟胃肠道消化后消化产物的抗氧化活性变化规律,以卵白蛋白为研究对象,测定消化产物的体外抗氧化活性,然后利用H2O2构建Caco-2细胞氧化损伤模型,测定细胞存活率、活性氧(ROS)水平,探究消化产物的细胞抗氧化活性。利用电喷雾轨道阱串联质谱鉴定抗氧化活性最强组分(分子质量1 ku的产物)的抗氧化肽。结果表明:卵白蛋白经体外模拟胃肠道消化后,产物的体外抗氧化活性增强并具有浓度依赖性。其组分分子质量越小,抗氧化活性越强。分子质量1 ku的产物具有最强的抑制细胞氧化损伤和清除活性氧能力。质谱鉴定出的3条肽序列均具有较强的抗氧化活性,序列分别为CFDV、CVSP和MPFR。以上结果显示,体外模拟胃肠道消化对卵白蛋白消化产物的抗氧化活性提高以及抗氧化活性肽段的释放具有积极作用。     

棉籽抗菌活性肽的分离纯化及鉴定

通过体外模拟消化系统对棉籽分离蛋白(cottonseed protein isolate,CPI)进行酶解,得到具有抗菌活性的酶解产物,并采用超滤(ultrafiltration,UF)、阴离子交换色谱(anion exchange chromatography,AEC)、半制备高效液相色谱(semi-preparation high performance liquid chromatography,semi-P-HPLC)分离技术对棉籽抗菌活性肽进行分离纯化,用电喷雾串联质谱(electrospray ionization-tandem mass spectrometry,ESI-MS/MS)鉴定棉籽抗菌肽的氨基酸序列。在抗菌活性肽分离纯化过程中,用UF对具有抗菌活性的CPI酶解产物进行分离,得到3个组分U-Ⅰ~U-Ⅲ。抗菌活性检测表明U-Ⅲ的抗菌能力最强;用AEC分离U-Ⅲ得到3个组分QF-Ⅰ~QF-Ⅲ,其中QF-Ⅱ抗菌能力最强;进一步采用semi-P-HPLC分离QF-Ⅱ得到4个组分PF-Ⅰ~PF-Ⅳ,其中PF-Ⅲ的抗菌能力最强,经HPLC检测为单一峰,ESI-MS/MS检测分析得到该肽的氨基酸序列为ISGLIYEETR(Ile-Ser-Gly-Leu-Ile-Tyr-Glu-Glu-Thr-Arg)。     

甲鱼蛋蛋白水解物的体外消化及对抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制活性的影响

抗氧化及抑制α-葡萄糖苷酶活性是糖尿病防治的有效策略。用木瓜蛋白酶水解甲鱼蛋蛋白,采用超滤法分离小分子质量水解物组分(<2.5 ku);采用体外模拟胃及胃肠道消化模型,探究分子质量<2.5 ku组分的体外消化特性及抗氧化与α-葡萄糖苷酶抑制活性的变化。结果表明:制备的甲鱼蛋分子质量<2.5 ku组分具有良好的色泽(黄绿色),水溶液无色透明。经胃消化,分子质量<2.5 u组分的色谱峰变化不大,表明其在胃中的稳定性较好。而经胃肠道消化,原来的色谱峰降低,有些峰甚至消失,形成了新的色谱峰,肽含量显著升高,表明分子质量<2.5 ku组分中的部分活性肽被胃肠道消化产生更短的肽。分子质量<2.5 ku组分的原液及其胃消化产物和胃肠消化产物的DPPH自由基清除率的IC50值(mg/mL)分别是13.61,6.79,3.56;ABTS自由基清除率的IC50值(mg/mL)分别是18.21,179.40,>300;α-葡萄糖苷酶抑制率的IC50值(mg/mL)分别是17.96,10.81,<1。甲鱼蛋<2.5 ku组分具有潜在的降血糖作用,经胃肠消化后产物仍具有较强甚至更好的降血糖潜力。     

RP-HPLC法测定蜂王浆水溶性蛋白及其相关产物对ACE的抑制作用

采用反相高效液相色谱(RP-HPLC),测定蜂王浆水溶性蛋白(WSPs)、WSPs的纯化蛋白1(MRJP1)和2(MRJP2)、WSPs的酶解产物(P-WSPs、T-WSPs和PT-WSPs)及从WSPs和酶解产物中分离到的不同肽段(>3 ku,1～3 ku和<1 ku)等对血管紧张素转换酶(ACE)的抑制作用。结果表明,WSPs、MRJP1和MRJP2等水溶性蛋白本身对ACE抑制作用很弱,而它们的酶解产物对ACE的抑制作用却大大增强了,其IC50值分别为,P-WSPs:0.262 mg/mL;T-WSPs:0.870 mg/mL;PT-WSPs:0.046 mg/mL。在WSPs和酶解产物的膜分离肽段中,分子质量小于1 ku的肽段对ACE具有非常强的抑制作用。     

汉麻籽粕酶解物中抗肝癌Hep3B细胞活性肽的分离与鉴定

目的：从汉麻籽粕的复合蛋白酶酶解产物中分离鉴定具有抑制肝癌Hep3B细胞活性的抗癌肽。方法：通过超滤系统对汉麻籽粕酶解产物进行分离,研究汉麻籽多肽对肝癌Hep3B细胞的活性,采用MALDI-TOF/TOF质谱分析汉麻籽多肽超滤分离组分的分子量分布范围,对高峰值信号峰进行结构表征,再通过合成肽对其结构与抗肝癌活性进行验证。结果：获得 2个抑制肝癌Hep3B细胞活性的抗肝癌肽,其氨基酸序列分别为 YGRDEISVF和 NKSGTYSNDDLSH。合成肽 YGRDEISVF 和NKSGTYSNDDLSH 的分子质量分别为 1085.20u 和1437.20u,纯度分别为98.90%和98.63%,结论：汉麻籽粕复合酶酶解产物含有抗肝癌肽类成分,为其抗肝癌肽的开发提供理论依据。     

紫薯多酚蛋白复合物酶解及降血糖组分制备工艺优化

采用双酶水解法结合超滤膜分离从紫薯多酚蛋白复合物中制备降血糖肽组分。以酶解产物的水解度及α-葡萄糖苷酶抑制率为指标,从木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶中筛选出2种蛋白酶,以酶解时间、pH、加酶量和酶解温度分别进行单因素和正交实验优化酶解工艺。酶解工艺最佳条件为:底物浓度0.01 g/mL,木瓜蛋白酶在pH7.0、温度50℃、酶添加量5000 U/g的条件下酶解1 h;灭活冷却后,碱性蛋白酶在pH8.0、温度60℃、酶添加量6000 U/g的条件下酶解5 h。得到酶解产物的水解度为25.72%,α-葡萄糖苷酶抑制率为24.18%。为探究酶解产物中不同分子质量的降血糖活性组分,酶解液分别通过3ku和10ku超滤膜后得到3个组分(组分1:分子质量3 ku,组分2:分子质量3～10 ku,组分3:分子质量10ku),通过胰岛素抵抗模型HepG2细胞实验验证3个组分的降血糖活性。结果表明,组分1可增加胰岛素抵抗模型细胞对葡萄糖的消耗量,可作为分离纯化制备紫薯高活性降血糖肽类物质的优选来源。     

超声预处理对金枪鱼皮胶原ACE抑制肽消化稳定性的影响及消化产物的分离纯化、鉴定

以金枪鱼皮为原料,超声预处理后酶解制得高血管紧张素转化酶(Angiotensin converting enzyme,ACE)抑制肽,研究ACE抑制肽的模拟胃肠道消化稳定性,并对消化产物进行分离纯化和鉴定。结果表明,超声处理后不同酶解时间酶解液的ACE抑制活性均有所提高;超声预处理20、40 min后,酶解5 min酶解液的消化产物的ACE抑制活性显著高于其他组(p<0.05)。采用葡聚糖凝胶G-15对E5U20和E5U40进行分离纯化,两组酶解液均可分离为3个组分,其中E5U20组组分2的IC₅₀值最小为0.393 mg/mL。采用半制备高效液相色谱对E5U20组分2进行分离纯化,得到8个组分,其中峰3的IC₅₀值最小为0.102 mg/mL。通过质谱法对峰3进行鉴定,测得峰3序列为GPSGPPGP,来源于α1肽链第842~849的位置,符合高ACE抑制活性的多肽构效特点,目前尚无该氨基酸序列的报道。     

二次酶解麦谷蛋白制备富含谷氨酰胺(Gln)活性肽营养液的研究

确定了Gln活性肽的水解用酶为胰蛋白酶和碱性蛋白酶以及酶解过程中最佳酶解条件.通过两次酶解工艺制备Gln活性肽,胰酶的选用条件为底物浓度3%、酶浓度3%、pH 8.0、温度48℃和反应时间2 h;碱性蛋白酶的条件为底物浓度3%、酶浓度3%、pH 8.0、温度68℃和反应时间1.5 h.酶解液通过透析(10 ku以下)后产品有效Gln为213.5 mg/g.产物的分子质量在900～2.4×104 u之间.     

酶解水牛乳蛋白制备ACE抑制肽的工艺优化

以水牛乳蛋白为原料,选用6种蛋白酶在各自适宜的条件下酶解制备血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽,用高效液相色谱检测酶解产物对ACE的体外抑制活性,筛选出胃蛋白酶为制备水牛乳蛋白ACE抑制肽的最佳用酶.在此基础上,分别考察了酶解时间、初始酶用量、初始底物浓度、酶解温度和pH值对酶解工艺的影响,得到水牛乳蛋白制备ACE抑制肽的适宜酶解工艺条件:酶解时间为3h,酶用量为10 000U/g,底物质量浓度为20 g/L,反应温度为37℃,pH值为2.0,此时酶解产物的水解度为17.4％,ACE抑制率可达90.0％.采用超滤技术对酶解产物活性组份进行分离富集,结果表明产物中高活性部分均可富集于10 ku和5 ku渗透液中,且高活性组份分子量主要集中在5 ku以下,该组份对ACE的活性抑制率为84.7％.