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IF=6.2!东北农业大学:豆粕源血管紧张素转化酶抑制肽的筛选、相互作用及其对血管紧张素II诱导EA.Hy926细胞损伤的保护作用

  • 2026-10-23 00:55:49
IF=6.2!东北农业大学:豆粕源血管紧张素转化酶抑制肽的筛选、相互作用及其对血管紧张素II诱导EA.Hy926细胞损伤的保护作用

图文来源:作者团队

豆粕源血管紧张素转化酶抑制肽的筛选、相互作用及其对血管紧张素II诱导EA.Hy926细胞损伤的保护作用

东北农业大学乳品科学教育部重点实验室、东北农业大学食品学院:Mengying Jiang(第一作者)、王松副教授(通讯作者)等在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》期刊(IF:6.2)上发表了题为“Angiotensin-Converting Enzyme Inhibitory Peptides from the Soybean Meal: Screening, Interaction, and Their Protective Effects on Ang II-Induced EA.Hy926 Injury”的论文。

01
研究概述

该研究采用蛋白酶-乳酸菌分步发酵工艺,从豆粕中制备天然食物源血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽。非靶向代谢组学分析结果表明,发酵工艺不仅改善了豆粕多肽的风味,还推动多肽进一步代谢,生成更多小分子肽。经生物信息学筛选,得到两种新型ACE抑制肽:赖氨酸-亮氨酸-甘氨酸-赖氨酸-苯丙氨酸-苯丙氨酸(KLGKFF)与丙氨酸-异亮氨酸-脯氨酸-缬氨酸-天冬酰胺-赖氨酸-脯氨酸-甘氨酸-精氨酸-苯丙氨酸(AIPVNKPGRF)。体外活性实验证实,两种多肽均以非竞争性抑制方式作用于ACE,抑制活性优异,体外ACE抑制率分别为63.93±0.15%、57.55±0.09%。细胞实验表明,二者可有效缓解血管紧张素II(Ang II)诱导的内皮细胞损伤。分子机制研究显示,这两种多肽可通过调控血管舒张、收缩相关分子的表达,调节机体血压稳态。综上,KLGKFF与AIPVNKPGRF是安全、高效的天然降压肽,在功能性食品与降压药物研发领域具备潜在应用价值。

02
研究背景

高血压是一种常见的慢性心血管疾病,主要特征为动脉收缩压或舒张压升高。世界卫生组织统计数据显示,全球约有14亿成年高血压患者,但仅少数患者的病情得到有效控制。人体血压主要受肾素-血管紧张素系统(RAS)和激肽释放酶-激肽系统(KKS)两大体系调控,而血管紧张素转化酶(ACE)在两大调控系统中均发挥关键作用,因此抑制ACE活性已成为高血压治疗的重要思路。目前,卡托普利、依那普利等人工合成ACE抑制剂已实现商业化应用,但这类降压药存在诸多副作用,例如咳嗽、味觉障碍、肾功能损伤、血管性水肿等。上述不良反应促使科研人员研发副作用更低、甚至无副作用的新型降压物质。

近年来,食物源生物活性肽因毒性低得到广泛研究。豆粕是大豆榨油后的副产物,其蛋白质含量高、氨基酸组成稳定,同时含有可发酵碳水化合物。现阶段针对豆粕的研究多集中于饲料加工、抗营养因子脱除等方向,关于豆粕功能性蛋白分离纯化的研究仍较少。

酶解、微生物发酵是制备大豆源功能性多肽的主流生物方法。酶解法利用特异性蛋白酶催化肽键水解,生成小分子多肽,是制备ACE抑制肽的常用手段。但单一酶解工艺存在明显缺陷:产物通常带有浓重苦味,且小分子肽占比偏低,不利于后续产品开发。乳酸菌发酵则可显著改善豆制品风味。乳酸菌依靠自身复杂的酶系,能够分解豆类中的醛类等不良风味物质,将其转化为风味宜人的组分。利用植物乳杆菌发酵豆浆,可生成双乙酰、乙酰乙烯等挥发性风味物质,降解豆腥味成分,提升产品适口性。但仅依靠微生物发酵,大豆多肽的产率往往偏低。因此,开发安全、高效的复合发酵工艺具备广阔应用前景与研究价值。益生菌+外源酶协同分步发酵结合了酶解的高特异性与微生物发酵的强生物转化能力,既能改善产品风味,又能提升体系水解效率,实现高活性ACE抑制肽的定向高效释放,整体效果优于单一酶解或单一发酵工艺。

基于此,该研究采用蛋白酶-乳酸菌分步发酵技术处理豆粕;借助液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)鉴定多肽氨基酸序列;结合计算机筛选与分子对接技术筛选最优活性ACE抑制肽,并探究其作用机制;人工合成目标多肽后评价其体外ACE抑制活性;同时以EA.Hy926内皮细胞为模型,结合实时荧光定量PCR技术,探究豆粕多肽对ACE的潜在抑制机理。

03
研究结论

该研究采用酶解-乳酸菌分步发酵技术,从豆粕中分离得到新型血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽,并筛选出一组水解能力优异的乳酸菌复合菌株。实验结果表明,该复合发酵工艺不仅能显著提升豆粕蛋白的水解度,还可有效去除豆粕中的不良风味。计算机模拟分析证实,短肽AIPVNKPGRF与KLGKFF可与ACE活性位点形成稳定结合,分子对接结果显示两种多肽均呈现典型的竞争性抑制特征。体外细胞实验进一步证实,两种短肽在细胞层面表现出显著的血管保护作用:一方面,二者可促进受损内皮细胞分泌一氧化氮(NO)、抑制内皮素-1(ET-1)生成,并缓解细胞氧化应激损伤,修复AngII诱导的内皮细胞功能障碍;另一方面,两种多肽可显著上调受损细胞中ACE2、eNOS、Mas基因的mRNA表达水平,同时下调ACE、ET-1、AT1R基因的mRNA表达。鉴于高血压发病机制较为复杂,后续还需通过系统的动物实验,进一步验证豆粕源多肽的体内降压效果与作用机理。

04
图文赏析

原文链接: 

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c13574

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翻译:贾洪曼

编辑:科研小助

审核:席书敏

专家指导:张康逸

供稿团队:小麦绿色精深加工与功能性食品创制创新团队

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