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鸽肉蛋白免疫调节肽的制备及其功效特性

动物源功能性肽已成为当前研究热点之一,对于家禽类功能肽的研究多集中于抗菌肽,抗氧化肽以及胶原蛋白肽等。肉鸽蛋白含量丰富,且在传统食补中具有补气虚、益精血的功效,但对于鸽肉多肽功能活性的研究尚处于起步阶段。因此,肉鸽是极具开发潜力的新兴功能食品原料。本研究以鸽胸肉为原料,优化了超声辅助双酶法制备鸽胸肉酶解粗产物(pigeon breast meat enzymatic crude product,PBCE)的工艺;以动物实验筛选出免疫活性最高的超滤组分,并对免疫活性最高的酶解物进行了作用机理初探;通过分离纯化、结构鉴定、分子对接等手段筛选鸽胸肉免疫调节肽;进一步通过细胞实验验证了免疫活性,为鸽胸肉免疫活性肽开发及肉鸽高附加值应用提供理论基础。研究结果如下:

(1)以巨噬细胞增殖率为指标,采用中性蛋白酶和风味蛋白酶(1∶2

m/m
)复配,通过单因素及响应面实验优化超声辅助双酶法的工艺,得到酶解最佳工艺条件:料液比1∶5 g/mL、超声功率418 W、超声时间30 min、酶解时间3 h、加酶量1 000 U/g,此时RAW 264.7细胞增殖率为139.5%,与预测值相当。通过超滤得到4 个组分PBCE-I(5~10 kDa)、PBCE-II(3~5 kDa)、PBCE-III(1~3 kDa)和PBCE-IV(<1 kDa),其占比分别为0.49%、1.18%、8.37%和86.87%。通过测定总氨基酸含量,得知PBCE-IV的疏水性氨基酸占比最高;通过紫外和红外扫描发现PBCE 4 个组分的二级结构相似。

(2)利用环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)刺激建立免疫低下的小鼠模型,初步筛选得知PBCE-IV组分的小鼠单核-巨噬细胞吞噬指数(7.62)和NO分泌量(15.0 μmol/L)显著高于PBCE-I、PBCE-II和PBCE-III(

P
<0.05)。进一步探究不同剂量PBCE-IV对小鼠的免疫调节作用,发现PBCE-IV中、高剂量组的免疫器官指数(脾脏指数为3.24、胸腺指数为1.86)与模型组(脾脏指数为2.41、胸腺指数为1.40)相比显著提高(
P
<0.05),增强脾淋巴细胞和巨噬细胞的功能,提高小鼠迟发型超敏反应强度,促进免疫低下小鼠的一氧化氮(NO)和细胞因子的分泌。通过实时荧光定量PCR和蛋白质免疫印迹分析表明PBCE-IV的免疫调节活性是通过激活核转录因子-κB信号通路实现的;此外,肠道菌群16S rRNA高通量测序结果表明,PBCE-IV还能缓解CTX引起的小鼠肠道菌群紊乱。

(3)进一步对PBCE-IV进行分离纯化,通过色谱分离得到2 个组分(P1、P2),经RAW264.7细胞增殖率和中性红吞噬测试表明P1组分免疫调节活性较佳;再通过HPLC分离得到P1-1,采用液质联用鉴定得到895 个肽段,通过生物信息学及分子对接技术筛选潜在的免疫肽,结果表明LLPPPPPPA、NFYYSHWK和YDWEWH能与Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)结合,进而激活细胞免疫反应;TLRs中3 条多肽与TLR4/MD2结合能力强于TLR2,且NFYYSHWK的结合能力强于其它2 条多肽。

(4)通过细胞实验验证筛选3 条肽的免疫调节活性,结果表明:NFYYSHWK的热稳定性、pH值稳定性和消化稳定性均比LLPPPPPPA和YDWEWH要高;LLPPPPPPA、NFYYSHWK和YDWEWH在25~100 μmol/L内能提高RAW264.7细胞增殖率和中性红吞噬能力,促进细胞形态的改变,增强酸性磷酸酶活性,提高NO以及细胞因子的分泌水平。

嘉宾介绍

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曾晓房 教授

仲恺农业工程学院轻工食品学院 院长

曾晓房,博士,教授,博士生导师,广东省优秀农村科技特派员,现任仲恺农业工程学院轻工食品学院院长。担任中国畜产品加工研究会第七届理事会理事、中国食品科学技术学会第三届青年工作委员会委员、国家乡村振兴局/中国科协第一批产业顾问组安徽省亳州市利辛县专家组组长、教育部/农业农村部/中国科协广东兴宁肉鸽科技小院首席科学家、国家肉类加工产业科技创新联盟第一届理事会理事、国家农产品加工产业科技创新联盟预制菜专业委员会执行专家、广东省“扬帆计划”引进创新创业团队负责人、农业农村部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室副主任、广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室副主任、广东省香精香料(仲恺)工程技术研究中心主任等。研究方向:肉品加工与质量安全控制、食品风味化学、预制菜风味与品质安全调控。主要科研业绩:近5 年,主持和参与国家及省部级项目16 项、其他项目30余项;在国内外期刊上发表科研论文100余篇(其中SCI/EI论文40余篇);获授权发明专利21 件;获广东省科学技术奖二等奖2 项(排名第一的1 项)、神农中华农业科技奖二等奖1 项、中国产学研合作创新成果奖1 项。

实习编辑:黑龙江八一农垦大学 刘芯;责编:张睿梅

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为提高我国食品营养与安全科技自主创新和食品科技产业支撑能力,推动食品产业升级,助力‘健康中国’战略,北京食品科学研究院、中国食品杂志社将与湖北省食品科学技术学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物研究所、中南民族大学、湖北省农业科学院、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品质调控湖北省重点实验室、武汉食品化妆品检验所、国家市场监管重点实验室(食用油质量与安全)、环境食品学教育部重点实验室共同举办“第五届食品科学与人类健康国际研讨会”。会议时间:2024年 8月 3—4 日,会议地点:中国 湖北 武汉。

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