大黄鱼鱼鳞降血压肽

时间:2024-07-27 19:37 点击:
大黄鱼是鲈形目石首鱼科黄鱼属鱼类,别名黄花鱼、黄鱼等。来自浙江海洋大学的团队以其鱼鳞为原料,制备出一种可辅助于降血压的药物。
  高血压是动脉血压持续偏高的慢性疾病。2022年首部《中国高血压临床实践指南》 推荐将我国成人高血压诊断界值下调为收缩压大于等于130毫米汞柱和/或舒张压大于等 于80毫米汞柱。根据国家心血管病中心发布的《中国心血管病健康和疾病报告2019》,我国高血压患者数量已经达到2.45亿,其中18岁以上的成人高血压患病率约为27.9%。高血压 与冠心病、心力衰竭、糖尿病、高血脂以及脑出血等心脑血管疾病的发生有直接关系,若长期得不到控制,很容易造成动脉硬化和血管壁受损,产生系列心脑血管疾病。

图1 餐桌上的大黄鱼
  血管紧张素转换酶(ACE)又称肽基羧基肽酶,是肾素血管紧张素系统的关键酶,功能是将血管紧张素Ⅰ转换为血管紧张素Ⅱ,在维持机体水盐代谢、内环境稳定和调节心血管功能方面起着重要的作用。从而,ACE成为治疗高血压、心力衰竭、2型糖尿病等疾病的有效靶点。血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)能抑制血管紧张素I的转化,从根本上减少血管紧张素Ⅱ的生成,达到降低血压的效果,所以ACEI已被广泛研究用于预防和控制高血压。但人工合成的ACEI具有多种不良副作用,与之相比,由蛋白酶在比较温和的情况下水解蛋白质获得的ACE抑制肽具有原料来源广泛、降血压效果明显且对正常血压无影响、无副作用等优点,受到消费者和研究人员日益重视。
认识大黄鱼
  大黄鱼是鲈形目石首鱼科黄鱼属鱼类,别名黄花鱼、黄鱼等。大黄鱼分布于西北太平洋,在中国沿海均有分布。大黄鱼经济价值高,肉质鲜嫩,富含蛋白质微量元素和维生素。大黄鱼的鱼鳔是重要的中药材和工业材料来源,一般情况下,鱼鳞被当作废弃物扔掉,既污染环境又浪费资源。而在这些被扔掉的鱼鳞中有70%左右是蛋白质,以胶原蛋白和鱼鳞硬蛋白为主。
联系大黄鱼和高血压
  浙江海洋大学公开了一种源于大黄鱼鱼鳞胶原蛋白的降血压四肽及其制备方法和应用,该降血压四肽的氨基酸序列为MetGlyProTrp,能抑制ACE的活性,可作为高血压治疗药物和辅助治疗产品进行开发。
  研究团队首先进行大黄鱼鱼鳞降压肽的制备。将大黄鱼鱼鳞洗净,干燥,粉碎后用猪胃蛋白酶酶解,然后过滤去除残渣并装入透析袋中透析,最后将透析袋内液体冻干得大黄鱼鱼鳞胶原蛋白(LCC)。然后将大黄鱼鱼鳞胶原蛋白(LCC)加入到甘氨酸盐酸缓冲液,调节混合液pH值至2.1,调温度至38 ℃,按照胶原蛋白质量的2.2%加入猪胃蛋白酶,酶解5h;酶解液置于沸水中8min灭酶活;调节混合液温度至52℃,pH值至9.3,按照胶原蛋白质量的1.8%加入碱性蛋白酶,酶解3.5h; 酶解液置于沸水中8min灭酶活,得大黄鱼鱼鳞胶原蛋白酶解液(LCCH)。

图2 葡聚糖凝胶(Sephadex G25)柱(2.6cm×120cm)对CHIV进行分离纯化得到的色谱图
  采用3kDa、5kDa和10kDa超滤膜进行超滤处理,分别收集分子量大于10kD(CHI)、5 10kDa(CHII)、35kDa(CHIII)和小于3kDa(CHIV)的组分,测定组分CHI、CHII、CHIII 和CHIV在2.0mg/mL浓度下的血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性,CHIV显示出最强的ACE抑制活性,即为超滤酶解液,冻干得超滤酶解物(CHIV)。将超滤酶解物(CHIV)依次经葡聚糖凝胶(Sephadex  G25)柱层析和反相高效液相色谱(RPHPLC)纯化,得大黄鱼鱼鳞胶原蛋白降血压四肽。测定各分离组分(LCP1~LCP11)的血管紧张素转化酶(ACE)抑制LCP5具有最高的ACE抑制活性。
  研究团队收集ACE抑制活性最高组分(LCP5),利用蛋白/多肽序列分析仪测定氨基酸序列为MetGlyProTrp(MGPW),ESI/MS检测分子量为489.6Da。ACE将底物FAPGG水解成FAP(N[3(呋喃)丙稀醇酰]2苯丙氨酸)和GG(双甘氨 肽),FAPGG的水解降低会使FAPGG在预期波长340nm处的吸光度,降低的速率与ACE活性成正比,通过测定FAPGG在340nm附近处吸光度下降速度可计算出ACE的活性,而根据添加ACEP前后ACE酶活的变化间接反映ACEP的抑制活性。实验结果表明多肽的半数抑制率(IC50 )为4.09μM。

图3 大黄鱼鱼鳞胶原蛋白酶解物(LCCH)及其超滤分级组分(CHI、CHII、CHIII 和CHIV)在2.0mg/mL浓度下对血管紧张素转化酶(ACE)的抑制率(%)
  进阶则团队评价了MetGlyProTrp(MGPW)对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)及其相关指标的影响,结果证明: MetGlyProTrp(MGPW)对HUVEC无明显毒性,能显著促进HUVEC细胞中内源性舒张 因子一氧化氮(NO)的释放和抑制内源性收缩因子内皮素1(ET1)的生成,并能显著减轻H2O2对HUVEC造成的氧化损伤。另外,分子对接实验结果表明 MGPW可与ACE氨基酸残基Asn285、Arg173、Lys449、Thr301形成氢键,与Ala170、Leu375、 Leu433、Pro424形成疏水作用,从而抑制ACE的活性。
  综上,MetGlyProTrp(MGPW)具有一定的降压活性,且对HUVEC细胞具有显著的保护功能。

图4 大黄鱼鱼鳞胶原蛋白降血压四肽MetGlyProTrp(MGPW)对H2 O2 氧化损伤的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的保护作用
  综上所述。该发明制备的活性肽可与ACE氨基酸残基 Asn285、Arg173、Lys449、Thr301形成氢键,与 Ala170、Leu375、Leu433、Pro424形成疏水作用, 从而抑制ACE的活性,而且对人脐静脉内皮细胞 显示出显著的保护作用,可作为高血压治疗药物 和辅助治疗产品进行开发。
 
参考文献
《一种源于大黄鱼鱼鳞胶原蛋白的降血压四 肽及其制备方法和应用》沈恺忻、王玉梅
 
(转载自微信公众号FFL未来食品实验室,作者:钟文玉)
特别声明:本文转载仅是出于传播信息的需要。
 
(责任编辑:晓颖)
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