藏鸡蛋卵白蛋白活性多肽制备及其对大鼠脂质代谢和肠道菌群影响研究

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采用 iTRAQ(isobaric tags for relative and absolute quantitation)相对和绝对定量标记,比较了藏鸡蛋卵白蛋白(TEO,Tibetan egg ovalbumin)与普通鸡蛋卵白蛋白(OEO,Ordinary egg ovalbumin)的蛋白质组学差异。结果表明,藏鸡蛋卵白蛋白共鉴定出165种差异蛋白质,与普通鸡蛋相比有56种蛋白质差异显著,34种显著上调,22种显著下调,特别是高丰度的卵黄蛋白原-2、卵黄蛋白原-1、卵黄蛋白原、载脂蛋白A-I和血清白蛋白等与脂代谢相关的蛋白均显著上调。GO(Gene ontology)分析结果表明,这些蛋白大多数参与细胞的生物过程,KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路分析结果显示,NOD-like受体信号通路、RIG-like 受体信号通路、PPAR(Peroxisome proliferator-activated receptor)过氧化物酶体增殖活性受体信号通路等四个富集途径具有显著影响。蛋白-蛋白互作(PPI)分析发现,卵黄原蛋白-2、卵黄原蛋白-1、卵黄原蛋白、载脂蛋白A1和血清白蛋白与PPAR脂质代谢通路关联性较高。考察了碱性蛋白酶、胃蛋白酶和木瓜蛋白酶解藏鸡蛋卵白蛋白的工艺,优化了最佳酶解条件,获得了藏鸡蛋卵白蛋白多肽(TEOP,Tibetan egg ovalbumin peptides)最佳制备工艺。通过对TEOP的DPPH自由基、O2·-自由基和羟基自由基清除能力及抗脂质氧化能力的综合对比分析认为,TEO制备TEOP的最佳蛋白酶为胃蛋白酶,最佳酶解条件为加酶量8000U/g,底物质量分数3%,酶解时间4h,酶解物的O2-·清除率为80.66%,DPPH自由基清除率为69.90%、羟基自由基清除率为85.09%、抗脂质氧化能力为54.51%。采用柱层析梯度洗脱法分离酶解的TEOP并测定分部收集的多肽的抗氧化性,其中活性多肽1(sp1)抗氧化性最强,主要为分子量在100kDa以内长度为6-10个氨基酸的短链肽。体内试验表明,TEOP可以降低高脂大鼠体重、肝脏重量和肝脏指数,抑制脂肪肝形成,降低高脂组大鼠血液谷丙转氨酶、谷草转氨酶、肌酐,起到肝保护作用;可以降低高脂组大鼠血液TG、TC、LDL水平,升高HDL水平,具有降脂功能;可以升高大鼠肝脏SOD、CAT、GSH-PX酶活性,降低肝脏中MDA含量,具有提高机体抗氧化能力的作用;通过对脂质代谢相关基因表达分析发现,TEOP的降脂作用可能是通过下调肝脏中胆固醇调节元件结合蛋白-2(SREBP-2,Sterol-regulatory element binding proteins-2)和 3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶 A 还原酶(HMG-CoA,3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase)的 mRNA 及蛋白表达、上调PPAR-α和LDLR的mRNA及蛋白表达实现的,这可能是TEOP降脂作用的分子机制之一。肠道菌群聚类分析单元丰度(OTU,Operational Taxonomic Units)样本聚类分析显示,TEOP可以降低高脂饮食引起的OTU种类差异,高脂组样本OTU丰度明显偏离正常组,而TEOP可使OTU丰度向正常组靠近,中剂量组效果最为显著。菌群门水平分析表明,TEOP可以有效增加肠道中疣微菌门、拟杆菌门等丰度,减少厚壁菌门和变形菌门等丰度,中剂量组Akkermansia丰度甚至高于正常组。属水平分析发现,有害菌的布劳特氏菌属Blautia、巴恩斯氏菌属Barnesiella、梭菌属Ⅳ Clostridium Ⅳ菌群丰度降低。UniFrac的样本分析显示,高脂组远远偏离正常组,而TEOP中剂量与正常组最接近。结果表明TEOP可以显著改善高脂饮食引起的肠道菌群紊乱。COG和KEGG功能注释均显示,TEOP可以显著提高大鼠在脂质代谢和脂质转运方面的功能,中剂量组效果最显著,这可能是TEOP发挥降脂作用的又一途径,即藏鸡蛋卵白蛋白多肽(TEOP)可能通过调节肠道菌群进而改善了脂质代谢和脂质转运。
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