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IF=10.4!华中农业大学:TGase诱导的GCSG消化产物中ACE抑制肽的筛选及其吸收转运特性评价

  • 2026-10-27 15:42:54
IF=10.4!华中农业大学:TGase诱导的GCSG消化产物中ACE抑制肽的筛选及其吸收转运特性评价

图文来源:作者团队

TGase诱导的GCSG消化产物中ACE抑制肽的筛选及其吸收转运特性评价

华中农业大学食品科学技术学院:Chenghong Jiang(第一作者),Mingtao Yang和胡杨教授(共同通讯作者)等在期刊《Food Chemistry》(IF:10.4)上发表了题为“Screening of ACE inhibitory peptides in digestive products of TGase-induced GCSG and evaluation of their absorption and transport properties”的研究型论文。

01
研究背景与目的

草鱼是深受欢迎的淡水鱼种,其加工副产物——鱼皮和鱼鳞——富含胶原蛋白(高达90%),是食用明胶的优质来源。然而,鱼皮明胶通常凝胶特性较弱,限制了其在食品工业中的应用。转谷氨酰胺酶(TGase)因成本低、效率高、安全性好,被广泛用于改善明胶的凝胶性能。但公众担忧TGase交联可能降低某些生物活性物质(如特定生物活性肽)的生物利用度。已有大量研究表明,传统鱼皮明胶肽是安全可靠的食源性ACE抑制肽来源,可作为高血压辅助治疗的潜在药物,规避传统ACE抑制剂(如赖诺普利、卡托普利)的某些副作用(如咳嗽、血管性水肿)。因此,有必要研究TGase交联后的草鱼皮明胶(GCSG)是否仍保留ACE抑制活性。此外,TGase诱导的食物大分子交联会显著改变其消化吸收特性,已有研究显示交联度影响消化动力学和肽段组成,但具体效果尚存争议。为此,本研究以GCSG和TGase为原料制备不同交联度的明胶凝胶,通过体外模拟胃肠消化评估TGase改性对消化特性的影响,从中筛选含有交联位点且具潜在ACE抑制活性的特异性肽段,进而验证其生物活性、生物利用度及跨膜转运机制,为淡水鱼副产物高值化利用和健康鱼皮明胶消费提供理论依据和技术支撑。

02
研究方法与结论

本研究以草鱼皮为原料提取明胶(GCSG),添加不同浓度TGase(0.0–3.5 U/g)制备交联明胶,通过TNBS法测定交联度、质构分析仪测定凝胶强度、SDS-PAGE测定分子量分布,选取五种代表性交联度样品(Control、LCG、MCG、HCG、OCG)。采用INFOGEST 2.0静态体外消化模型(排除口腔阶段,胃蛋白酶活力2000 U/mL,胰蛋白酶活力100 U/mL),监测胃期和肠期游离氨基酸释放动力学(分别拟合Logistic模型和准二级动力学模型),并测定氨基酸组成。消化产物经超滤、脱盐后,采用LC-MS/MS(Q Exactive Plus)进行肽段鉴定,结合NCBI草鱼蛋白数据库检索。针对胶原α-1和α-2链来源的肽段,利用Biopep在线酶切工具和Venn图分析,筛选含有赖氨酸(K)交联位点的特定肽段,经固相合成后,通过ACE抑制剂活性试剂盒测定IC₅₀,并利用分子对接预测结合模式。在Caco-2细胞单层模型(TEER>1000 Ω·cm²)上,考察不同浓度(0.4、0.8、1.5 mM)肽段的跨膜转运量、表观渗透系数(Papp)及转运前后ACE抑制活性保留率,同时采用旁细胞扩散促进剂(细胞松弛素D)、内吞抑制剂(渥曼青霉素)和PepT1抑制剂(Gly-Pro)探究转运途径。

成功制备了不同交联度的GCSG凝胶,最高交联度(54.82±0.40%)在TGase添加量2.5 U/g时获得。体外静态消化表明,胃期消化动力学符合Logistic模型(R²=0.8481–0.9793),肠期符合准二级动力学模型(R²=0.7481–0.9931);TGase处理未改变GCSG的营养品质。从中等交联度消化产物中筛选出PK(PGSK,516.55 Da)和GK(GEOGAAGAK,901.92 Da)两个肽段,分子对接显示二者均能稳定结合ACE活性位点(结合能分别为-6.5和-9 kcal/mol),GK形成更多氢键和疏水相互作用。合成肽的ACE抑制活性验证表明,PK和GK的IC₅₀分别为0.2126 mM和0.1817 mM,GK活性更优。吸收转运特性显示,低初始浓度(0.4 mM)显著提高转运效率,二者转运后均保留约80%的ACE抑制活性(AP侧)且BL侧活性可达性相当。PK的跨膜运输主要依赖旁细胞扩散和内吞,不涉及PepT1;GK则同时利用旁细胞扩散、内吞和PepT1途径,其中内吞占主导,表现出更强的转运可塑性和稳定性。本研究为TGase改性鱼皮明胶在功能性食品中的应用提供了理论依据,并支持其作为天然ACE抑制肽源的开发潜力。

03
创新点

(1)首次从中等交联度(45.89±0.99%)TGase诱导的草鱼皮明胶消化产物中筛选并鉴定出两个特异性ACE抑制肽——PK(PGSK)和GK(GEOGAAGAK),其中GK的抑制活性更强(IC₅₀=0.1817 mM)。

(2)揭示了TGase交联不改变GCSG的整体营养品质(EAA/TAA等比值无显著差异),且中等交联度可增加消化肽段丰度,而高度交联则抑制消化。

(3)系统阐明了PK和GK在Caco-2细胞单层上的跨膜转运机制差异:PK主要依赖旁细胞扩散和内吞;GK则通过旁细胞扩散、内吞和PepT1途径协同转运,以内吞为主,表现出更高的转运灵活性和生物利用度。

04
图文赏析

基金支撑:

本研究受到湖北省重点研发计划项目(2024BBB039;2025BBB042)资助。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.150187

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翻译:李少琦

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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