牡蛎多肽提取工艺的建立及其对RAW264.7巨噬细胞免疫调节作用的研究

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牡蛎是典型的暖水性无脊椎双壳贝类,是微量元素、必需脂肪酸、蛋白质、糖原、氨基酸等多种营养素的良好来源。除了这些营养物质外,牡蛎具有多种生物活性和药用价值,是具有保健作用的药食同源食品,尤其是经过蛋白酶水解后制备的牡蛎蛋白水解物或牡蛎多肽,具有降血压、降血糖、抗肿瘤、抗氧化、生殖保健、增强免疫力等多种重要的生物活性。但目前多数的牡蛎以生鲜方式或简单的生产加工方式售卖,牡蛎资源并没有得到充分有效的开发,造成了资源的浪费。因此,近年来大量营养学和医学领域研究学者将目光投入到对牡蛎生物活性的研究和利用上,为牡蛎高附加值活性物质的利用以及牡蛎多肽功能食品的研发提供了技术支撑,是未来牡蛎加工产业的发展方向。具有免疫调节作用的多肽称为免疫活性肽,具有低分子量、低毒、低敏、无副作用和易于被人体吸收等多种优势,因此研究免疫活性肽已经成为相关领域的一个研究热点。本文以牡蛎为原料,选取木瓜蛋白酶、风味蛋白酶和动物蛋白酶通过酶解法和超滤制备三种牡蛎多肽,在小鼠巨噬细胞RAW264.7上对其免疫活性进行初步评价,以此筛选出制备免疫活性肽最佳的水解酶。进一步通过单因素和响应面实验对酶解的p H值、加酶量、温度、底物浓度和时间以水解度为指标进行优化,建立提取多肽的最佳工艺。实验结果表明,动物蛋白酶酶解牡蛎多肽(AOP)比木瓜蛋白酶酶解牡蛎多肽(POP)和风味蛋白酶酶解牡蛎多肽(FOP),能显著提高RAW264.7细胞的增殖率(P<0.01),500μg/m L浓度的AOP对细胞的增殖率为(110±1.775)%;并发现三种牡蛎多肽在低浓度500μg/m L时均能激活巨噬细胞,极显著增强巨噬细胞吞噬中性红的活力(P<0.01),对吞噬活性影响由大到小依次是AOP>FOP>POP;同时AOP酶解多肽在500μg/m L和50000μg/m L时巨噬细胞NO的释放量也是三者中最高的,呈浓度依赖性上升。以上结果说明AOP具有最佳的免疫增强活性。进一步确定AOP最佳提取工艺为加酶量3000U/g、底物浓度20%、酶解温度51℃、酶解时间4h和p H值7.6。利用最佳提取工艺制备牡蛎多肽粗提液,超滤分离获得纳滤浓缩液,之后真空冷冻干燥获得AOP冻干粉,并对其理化性质进行检测分析,实验结果显示,AOP的紫外最大吸收峰出现在220nm处,傅里叶红外光谱显示AOP具有多肽的特征吸收峰;利用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)分析相对分子量分布,结果显示分子量<1000Da的多肽占比54.3%;液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)鉴定出多种多肽序列,我们对AOP中含量相对较高的前16个序列进行检索和分析,发现7种肽序列均来自铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD),该物质已经被证实是一种参与机体抗氧化免疫反应的酶类,另外一种来自HSC70蛋白的肽序列,具有提高机体免疫力,参与免疫调节的作用;氨基酸分析结果显示疏水性氨基酸分别占AOP中水解氨基酸的28.45%、游离氨基酸的17.3%。通过AOP对细胞增殖的影响、吞噬中性红的能力、NO释放量的影响以及相关细胞因子(IL-6、i NOS、IL-1β、TNF-α)基因的表达量影响,研究不同浓度AOP对细胞免疫调节作用的影响,结果表明250μg/m L和1250μg/m L两种浓度的AOP能够促进RAW264.7细胞的增殖、增强其对中性红的吞噬能力和促进释放NO、上调i NOS m RNA、IL-6 m RNA、IL-1βm RNA、TNF-αm RNA基因的表达水平。进一步采用Western blot法研究其免疫调节机制,结果表明AOP能够通过激活p38、JNK MAPK信号通路,促进相关免疫细胞因子的分泌,从而调节免疫活性。综上所述,本研究建立了牡蛎多肽的提取工艺,经超滤分离得到牡蛎多肽AOP,初步研究表明AOP能够增强RAW264.7细胞的免疫活性,为牡蛎功能性食品的开发和利用提供了新思路。
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