牛血红蛋白肽的酶解工艺优化及其亚铁螯合物结构、稳定性研究

本研究以牛血为原料,提取牛血红蛋白进行酶解,筛选最适的酶解蛋白酶,采用单因素结合响应面试验探究最佳酶解工艺,通过扫描紫外光谱,傅里叶红外光谱,扫描电镜和全自动氨基酸分析仪等技术对制备的牛血红蛋白肽铁螯合物(Bovine Hemoglobin Peptide Iron Chelate,BHP-Fe)进行结构表征,并通过热重分析和体外模拟胃肠道消化探究其体外稳定性。结果表明:胃蛋白酶和碱性蛋白酶分步酶解为最适酶解方法。在胃蛋白酶初步酶解的基础上,得到碱性蛋白酶最佳酶解条件:料液比1:3,酶解pH9.8,酶解温度41℃,酶添加量5900 U/g,酶解时间2 h。在此条件下,酶解得到牛血红蛋白肽(Bovine Hemoglobin Peptide,BHP)的Fe^(2+)螯合能力达72.11%,牛血红蛋白水解度达35.07%。紫外光谱和傅里叶红外光谱结果显示,Fe^(2+)与BHP肽链上的羧基氧和氨基氮发生螯合反应生成了不同于多肽的新物质;扫描电镜结果显示,多肽与Fe^(2+)螯合后从表面光滑的碎片状变成表面粗糙的块状,两者存在明显差异;氨基酸含量变化显示天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸为多肽与金属离子的结合提供结合位点;热重分析结果表明,BHP与BHP-Fe在300℃高温状态下依然能保持较好的稳定性;体外模拟消化稳定性分析结果表明,BHP-Fe相较于其它铁补充剂在胃肠道中能保持较高的稳定性。本实验制备的多肽源性补铁剂螯合力强、消化稳定性好、具有广阔应用前景,可为牛血副产物的高效利用和新型多肽源补铁剂的未来发展前景提供建设性参考。

谷氨酸铁螯合物对缺铁性贫血小鼠的补铁效果评价

为评价自制谷氨酸铁(Glu-Fe(Ⅲ))和谷氨酸亚铁(Glu-Fe(Ⅱ))的补铁效果,采用低铁饲料联合放血法建立缺铁性贫血(IDA)小鼠模型,并将IDA小鼠随机分成硫酸亚铁组、市售右旋糖酐铁组、Glu-Fe(Ⅱ)组和Glu-Fe(Ⅲ)组,分别灌胃给予同等铁剂量的不同补铁剂4周,并以IDA小鼠为阴性对照、正常小鼠为空白对照组进行比较.用全自动血液分析仪监测小鼠血中血红蛋白(HGB)、红细胞(RBC)和血细胞比容(HCT)变化,采用血清铁(SI)、总铁结合力(TIBC)和转铁蛋白(TRF)试剂盒测定小鼠体内铁状况并测定小鼠组织(心、肝、脾和肾)铁含量,利用总超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)试剂盒检测各种补铁剂对小鼠体内抗氧化的影响.结果显示:IDA小鼠建模成功,Glu-Fe(Ⅲ)和Glu-Fe(Ⅱ)可提高IDA小鼠的HGB、RBC和HCT值,降低TIBC和TRF水平并提升SI含量,而Glu-Fe(Ⅲ)补铁剂效果更佳.此外,相比硫酸亚铁和右旋糖酐铁,饲喂Glu-Fe(Ⅲ)在改善IDA小鼠内脏器官(心、脾和肾)肿大、促进肝恢复、提升肝脾储铁、清除组织活性氧(ROS)且增强抗氧化活性等方面表现更佳.

食源性肽铁螯合物研究进展

铁元素是人体维持红细胞代谢、辅助骨髓造血的必需营养素。铁元素的缺乏会引起多种疾病,如贫血、发育不良、孕妇早产等。肽铁螯合物作为一种新兴的补铁产品,因其具有吸收率高、安全无副作用等优点,近年来逐渐被当成新型的理想补铁剂。本文主要综述了食源性肽及肽铁螯合物的制备及其螯合活性影响因素,归纳肽铁结合机制,对其结合位点和螯合模式进行了概括,进一步分析其构象变化和分子间作用力,并总结其促进铁生物利用度的方式,旨在为肽铁螯合物在功能性食品、新型补铁剂上的开发应用提供参考。

阿胶肽铁螯合物微胶囊的制备及其特性表征

阿胶肽铁螯合物(Ejiao peptide-iron chelate,EPI)是阿胶补血的功效成分,为提高其生物可及性、利用度以及遮盖其铁锈味,该研究以大豆分离蛋白与果胶作为壁材,采用高速乳化法对EPI进行包埋,经冷冻干燥制备EPI微胶囊。根据包埋率评价制备工艺,正交优化确定最佳参数,即壁芯质量比为3∶1、大豆分离蛋白与果胶质量比为6∶4、包埋30 min时包埋率最高,达86.6%。对最优条件下制得的EPI微胶囊进行理化性质表征,结果显示,EPI微胶囊粒径分布更窄,平均粒径为119.50μm;吸水性显著降低至(25.64±0.97)%。EPI微胶囊在胃肠道模拟消化过程中释放的Fe 2+含量显著低于EPI(P<0.05),在20~80℃下的铁螯合量显著高于EPI(P<0.05),表明其消化稳定性和热稳定性提高。此外,EPI微胶囊还可以降低粪便中残余铁的含量,将肠道铁含量达峰时间延迟2 h。

鲢鱼鳞胶原肽-铁螯合物的制备及其特性表征

该研究将鲢鱼鳞胶原肽与亚铁离子进行螯合,以螯合率为评价指标,通过单因素实验结合响应面分析法,探究胶原肽-铁螯合物的最佳制备条件并对其分子量分布、氨基酸组成和结构进行表征。结果表明:胶原肽-铁螯合物的最佳制备条件为pH值7.5、肽铁质量比5:1、肽液质量分数2.5%、螯合时间40 min、螯合温度35℃,在此条件下,铁的螯合率为92.04%。由分子量分布和氨基酸组成分析可知,胶原肽与Fe2+螯后1000 u以下的分子量占比下降,胶原肽中存在的谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、缬氨酸和精氨酸对螯合反应具有重要作用;紫外和红外光谱结果表明,胶原肽中的羧基、氨基和酰胺基等基团参与了螯合反应;X射线衍射图谱也显示鲢鱼鳞胶原肽-铁螯合物呈现出不同于胶原肽的非晶形结构。该研究可望为鲢鱼鳞胶原肽-铁螯合物的制备、工艺优选及结构表征提供参考。

罗非鱼鳞胶原蛋白肽铁螯合物制备工艺的优化

设计四因素三水平的响应面实验进行优化罗非鱼鳞胶原蛋白肽铁螯合物的制备工艺,建立了肽铁螯合率与pH、肽铁质量比、时间、温度的数学模型。结果表明,pH、肽铁质量比、时间对肽铁螯合率影响显著。最佳制备工艺参数为:pH=5.4、温度40℃、肽铁质量比3∶1、时间41 min。在该条件下,得到肽铁螯合率的验证值为90.49%,与预测值无显著差异。

母猪饲粮中添加蛋氨酸铁螯合物对预防仔猪贫血的影响

本试验研究了妊娠母猪饲粮中添加蛋氨酸铁螯合物对仔猪血液生化指标、生长速度和预防仔猪贫血的影响。试验结果表明在母猪妊娠第９３天至哺乳２１天饲粮中添加６０ｍｇ／ｋｇ蛋氨酸铁螯合物，仔猪初生时不注射铁剂组的血红蛋白浓度较对照组仔猪提高１５．６７Ａ％（１０．７８：９．３２ｇ／１００ｍｌ），但差异不显著（Ｐ＞０．０５）：７、２１日龄的血红蛋白浓度为１０ｇ／１００ｍｌ左右，铁营养处于适宜水平。试验组仔猪初生时的红细胞含量显著高于对照组（Ｐ＜０．０１），但７、２１日龄时则低于对照组（Ｐ＜０．ｏ１，Ｐ＜０．０５）；仔猪的初生重、日增重和３５日龄断奶窝重与对照组相似（Ｐ＞０．０５）。仔猪血液生化指标和体重变化说明蛋氨酸铁螯合物可有效地防止仔猪缺铁性贫血的发生。

蛋氨酸铁螯合物对提高母猪繁殖性能的效果研究

蛋氨酸铁螯合物对母猪繁殖性能的作用的试验研究表明，蛋氨酸铁螯合物组比硫酸亚铁组，初产母猪首次配种受胎率平均提高７２％，胎产活仔数平均增加０３７头，初产死胎率平均降低２１％，断奶仔猪成活率平均提高２９％，断奶至产后发情配种的间隔时间平均缩短１３５ｄ；第２胎～第８胎的经产母猪的胎产死胎率降低７１％～２９．６％，断奶仔猪成活率相对降低３１％～６．２％；饲喂蛋氨酸铁螯合物的母猪体况变化平稳，直至第８胎的仔猪仍具有较高的育成率。结果表明，在母猪日粮中应用蛋氨酸铁螯合物替代硫酸亚铁，对母猪繁殖性能的作用效果明显。

苏氨酸铁螯合物对油脂的抗氧化活性研究

采用Schaal烘箱法研究了氯化亚铁、苏氨酸铁螯合物、TBHQ及不同浓度苏氨酸铁螯合物对动植物油脂的抗氧化作用。实验结果表明,苏氨酸铁螯合物在添加剂量为0.5g/kg水平以上,对油脂具有催化自动氧化酸败的作用;但在油脂中添加剂量为0.1g/kg时能有效的降低油脂的过氧化值,表现出一定的抗氧化能力。

缺铁胁迫下4种果树砧木中三价铁螯合物还原酶基因的表达(英文)

用活力染色法观测 4种果树砧木中FCR基因表达的结果表明 ,小金海棠 (M .xiaojinensis)和香橙 (C .junos)在缺铁胁迫下根吸收区FCR活性明显增强 ,增强幅度显著强于丽江山荆子 (M .rockii)和枳 (P .trifoliata)。用拟南芥的FCR基因 (FRO2 )做探针 ,进行组织印迹的RNANorthern杂交。结果表明 ,在缺铁胁迫下 ,在小金海棠和香橙中均有与FRO2类似基因的强烈表达 ,而在同样胁迫条件下的枳和丽江山荆子中表达却很微弱。这种分子水平上的反应与通常所熟知的生理反应是一致的 ,说明小金海棠和香橙忍耐缺铁环境的生理机制和分子基础类似 ,FCR在它们忍耐缺铁的生化反应中起着非常重要的作用 ,FCR基因在 4种果树砧木中的表达水平高低与它们忍耐缺铁的能力呈现正相关。并且 ,在小金海棠和香橙的根、茎、叶等营养器官的特定组织细胞中 ,均能检出高水平的FCR基因转录产物 。

三价铁螯合物还原酶在香橙和枳中的表达(英文)

用耐缺铁的香橙 (CitrusjunosSieb .exTanaka)和极不耐缺铁的枳 (Poncirustrifoliata (L .)Raf.) ,在铁胁迫条件下对根的三价铁螯合物还原酶活性变化和酶基因的表达情况进行了研究。离体根的酶活性测定表明 ,在铁胁迫 4周时 ,香橙根的酶活性增强约 2 0倍 ,枳仅增强约 3倍。用拟南芥的三价铁螯合物还原酶基因作探针进行组织印迹的Northern杂交检测香橙和枳三价铁螯合物还原酶的mRNA ,在铁胁迫 2周时 ,香橙吸收根、幼茎和新叶中均检测到强烈的表达信号 ,而枳相同器官的表达信号则极其微弱。实验结果表明 ,三价铁螯合物还原酶活性在缺铁胁迫下被诱导强烈增加是香橙耐缺铁的重要原因 ,该酶活性的调控发生在转录水平上 ,而且该酶基因在诱导条件下在根、茎和叶中均有表达。

纳米纤维素-铁螯合物矫治梨树缺铁黄化症的转录组分析

为探究纳米纤维素-铁螯合物矫治梨树缺铁黄化症的分子机制,对水培获得的缺铁黄化杜梨叶片喷施4 mmol/L的FeSO4(处理T1)和纳米纤维素-铁螯合物(纳米纤维素与FeSO4按电荷比1∶3 000螯合,处理T2),以喷施去离子水作对照(CK),处理72 h后,测定叶片活性铁含量、SPAD值和净光合速率,并对叶片进行转录组测序和分析。结果表明,与CK相比,T1和T2处理的叶片活性铁含量分别显著提高110.7%和235.8%,SPAD值显著提高26.1%和61.7%,净光合速率显著提高70.1%和98.5%,T1与T2之间差异也达到显著水平。转录组测序结果显示,相比CK,T1、T2分别有1 033、1 943个差异基因。GO(Gene ontology)功能富集分析显示,在分子功能、细胞组分和生物过程3个部分T2富集的GO项数量均大于T1,主要涉及金属离子固定、氧化还原过程、叶绿体、光合捕光过程等。KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析发现,与CK相比,T1仅有55个差异表达基因注释到4个通路中,T2有712个差异基因注释到18条通路中,主要参与光合作用-天线蛋白、光合作用、光合组织的碳固定、代谢途径等通路。杜梨铁蛋白家族基因表达量分析显示,T2的4个铁蛋白基因表达量均高于T1。光合作用-天线蛋白和光合作用2个通路中,T1和T2比CK共有58个基因表达量上调,其中56个基因在T2的表达量高于T1。选取8个差异表达基因进行qRT-PCR验证,结果表明,8个差异表达基因的表达模式与RNA-Seq分析结果一致。综合分析,喷施纳米纤维素-铁螯合物能调动更多的基因和代谢通路,使其矫治梨树缺铁黄化症的能力强于FeSO4。

明胶铁螯合物在阳离子改性棉织物广玉兰叶色素染色中的应用

对阳离子改性棉布采用明胶铁螯合物进行预媒染,分析了预媒染液中明胶铁螯合物质量分数、硫酸钠质量浓度,以及预媒染浴比、处理温度和时间对广玉兰叶色素染阳离子改性棉布的K/S值和色牢度的影响。结果表明,阳离子改性棉布预媒染的较佳工艺为:阳离子改性棉布6 g,明胶铁螯合物质量分数8%,硫酸钠质量浓度8 g/L,浴比为1∶40,处理温度80℃,处理时间60 min。预媒染的阳离子改性棉布用广玉兰叶色素染色后,染色样的K/S值为9.59,耐皂洗色牢度为3级,耐日晒色牢度为2~3级。

铁螯合物引起的蛋白质特异性切断

利用１－（Ｎ－溴乙酰－对氨基苄基）－ＥＤＴＡ，借助活泼溴的高离核性，对琉基。枯草杆菌蛋白酶的巯基亲核取代，进行化学偶联。将ＥＤＴＡ基团与Ｆｅ￣２＋螯合，在ｐＨ７．０，２５℃下用Ｈ＿２Ｏ＿２及抗坏血酸钠处理，使巯基－枯草杆菌蛋白酶的多肽链于Ｖａｌ￣８８－Ｓｅｒ￣８９处被特异地切断为两段。

BAPBE的合成及其铁螯合物对蛋白质的切断作用

设计、合成了一种新的蛋白质特异性氧化断裂试剂BAPBE，用它共价修饰BSA的唯一疏基．修饰物与Fe2+螯合，在pH7．0、25℃下用H2O2及抗坏血酸钠处理，使BSA发生2种方式的断裂，产生4种BSA片段，但在相同条件下巯基枯草杆菌蛋白酶未被切断．

花椒籽肽-铁螯合物的制备及其理化性质

以花椒籽蛋白为肽源,FeCl_2为铁源制备肽铁螯合物。采用单因素试验和正交试验,以花椒籽蛋白水解肽与铁的螯合率为指标,确定了最佳螯合工艺条件:多肽溶液质量浓度为30 mg/mL,多肽和Fe Cl2的质量比为2.5∶1,pH值为6,螯合温度40℃,螯合时间45 min,此条件下测得的螯合率为96.84%,肽-铁螯合物得率为8.54%。对螯合铁进行紫外光谱、荧光光谱、傅里叶红外光谱及电镜扫描,观察表明:花椒籽蛋白多肽与FeCl_2发生了螯合反应,且所得肽铁螯合物是不同于多肽的一种新物质。对肽铁螯合物进行氨基酸组分分析,其总氨基酸含量为62.71%,必需氨基酸为16.41%,且赖氨酸为第一限制氨基酸。

小金海棠中三价铁螯合物还原酶基因的表达分析

以从铁高效基因型小金海棠中克隆得到的三价铁螯合物还原酶基因片段为探针,对小金海棠进行Southern杂交。结果显示,三价铁螯合物还原酶基因在小金海棠基因组中为单拷贝。Northern杂交结果表明:在根中,三价铁螯合物还原酶基因的转录受缺铁胁迫诱导,并随缺铁胁迫时间的延长而增强;在叶中,此种基因的转录水平很高,但不受低铁胁迫诱导。根中的三价铁螯合物还原酶活性随缺铁胁迫的时间进程而不断增强,动态变化与其转录水平的变化趋势一致。

基于中红外光谱技术的甘氨酸铁螯合物判别研究

目的研究基于中红外光谱(mid infrared spectroscopy,MIRS)技术定性判别有机微量元素添加剂掺假的可行性。方法以甘氨酸铁螯合物和硫酸亚铁为研究对象,分析样品的中红外光谱,解析不同样品光谱的特异性;建立偏最小二乘判别(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)校正模型对掺假样品进行判别,并比较不同预处理方法、全光谱与特征波段对校正模型判别效果的影响。结果甘氨酸铁螯合物与硫酸亚铁光谱差异显著,主要分布在(3500~3000)cm^-1、(1600~1300)cm^-1、(1300~1000)cm^-1、(660~550)cm^-1,通过采用平滑(smoothing,SM)、归一化(normalization,Norm)与一阶导数(first derivative,FD)相结合的方法对光谱进行预处理,结合1300 cm^-1~1000 cm^-1波段建立的PLS-DA校正模型判别效果最优,校正集的判别正确率为97.5%,验证集的判别正确率为100.0%,对外部样品的判别正确率达到92.7%。结论中红外光谱技术结合化学计量学方法能够对甘氨酸铁螯合物的掺假进行准确判别。

具有潜在补血活性的阿胶肽铁螯合物的结构表征

为了探究阿胶的补血活性成分及其结构与功能之间的关系,该研究采用体外模拟消化和Ussing chamber吸收模型评价阿胶的铁螯合能力和促铁吸收作用,利用固定化金属亲和层析分离获得铁螯合肽,并鉴定阿胶肽及肽铁螯合物的物理性质和结构特征。结果表明,经胃肠两步消化后阿胶的铁螯合能力提高了16.22倍,表观渗透性增强,并能促进铁的吸收。阿胶铁螯合肽的分子质量集中分布在180~2000 Da(含量为70.51%),质谱鉴定获得的4条肽序列为:GPAGPIGPV、LQGMPGERG、AGPPGADGQPGAK和LRGPRGDQGPVGRA,且铁离子主要与肽段氨基酸残基的羧基和氨基发生螯合,形成的螯合物发生折叠聚集后呈现相对致密的结构。该研究初步证明了阿胶在消化过程中产生的活性肽能够与铁离子发生作用,形成的肽铁螯合物可有效促进铁离子的吸收,具备潜在的机体补血活性,有助于科学评价阿胶的补血作用。

铁(Ⅲ)对趋磁细菌WD-1菌株分泌铁螯合物活性的影响

５μｍｏｌ／Ｌ的苹果酸铁能够促进趋磁细菌ＷＤ－１合成和分泌铁载体－氧肟酸，外源铁浓度过高又能抑制其合成和分泌．ＷＤ－１菌株在其生长过程中并不是均匀地合成和分泌铁载体，而是根据自身对铁的需求即可获得性铁源浓度调节铁载体的合成与分泌．