薏米多肽-钙、锌螯合物制备及结构表征

目的:制备1种薏米多肽-钙、锌螯合物并研究其结构。方法:利用枯草芽孢杆菌和嗜热链球菌混合发酵薏米,采用葡聚糖凝胶Sephadex G-15、反相高效液相色谱(RP-HPLC)分离纯化薏米发酵液得到薏米多肽(CSP),Tricine-十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶(Tricine-SDS-PAGE)电泳检测其分子质量。以锌螯合率和钙螯合率为指标,在单因素实验的基础上,采用响应面试验优化薏米多肽-钙、锌螯合物(CSP-Ca-Zn)的制备工艺,采用紫外光谱、红外光谱和荧光光谱表征其结构。结果:薏米发酵液经Sephadex G-15分离得到4个峰,其中A3的钙、锌螯合率最高。RP-HPLC分离A3得到的CSP纯度达93.91%,其分子质量约7.8 ku。CSP与Ca-Zn螯合的最佳制备工艺为:CSP与钙、锌质量比4.4∶1,钙、锌质量比1∶1,pH 3.7,在此条件下,锌螯合率、钙螯合率分别达到52.63%和63.79%。CSP与钙、锌螯合的主要位点是氨基氮、羧酸基,其空间结构也发生改变。结论:所确定的螯合工艺条件使CSP同时螯合钙、锌两种金属,为薏米多肽新产品的开发提供了技术参考,为制作食源性有机钙、锌补充剂提供了新思路。

核桃谷蛋白多肽及其肽锌螯合物的分离纯化、鉴定与结合位点分析

为提高核桃的附加值,以核桃粕为原料,将核桃谷蛋白多肽与锌进行螯合,利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射光谱等分析手段表征多肽与锌离子的螯合特征,并通过超滤、凝胶柱层析、液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术筛选出与锌结合能力较高的肽段,结合分子对接技术探究二者的具体结合位点和结合能力。结果表明,核桃谷蛋白多肽与锌离子发生了螯合反应,螯合前后多肽的表面微观结构和结晶程度均有显著差异;经超滤、凝胶柱层析分离后,F41组分螯合能力最强,为(117.43±1.99)mg/g;LC-MS/MS结合虚拟筛选得到5条无毒无潜在致敏性且具有潜在生物活性的肽段;利用分子对接技术模拟分析肽锌螯合物的结合过程,发现五肽Phe-Asp-Ala-Asp-Phe(FDADF)可与锌离子形成结构稳定的复合物,通过配位键、氢键和疏水相互作用结合,结合能最低,为-7.27 kcal/mol,结合位点主要为天冬氨酸侧链的羧基氧原子(Asp4:O-Zn)。本研究可为肽锌螯合物的开发应用提供理论依据。

鳜鱼多肽-锌螯合物对腐生葡萄球菌的抑菌机制研究

腐生葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)是水产品中特定腐败菌之一。多肽-锌螯合物具有抑菌潜力,但目前对其抑制腐生葡萄球菌的研究鲜有报道。该研究以鳜鱼蛋白为底物,采用酶水解和螯合反应,再经“离心-醇沉法”和“醇沉-离心法”分别制备出鳜鱼多肽-锌螯合物P2和P3。采用牛津杯法和二倍梯度稀释法研究P2和P3对腐生葡萄球菌的抑菌圈和最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC)的影响;通过细菌生长曲线、电导率、紫外物质吸收、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活力,以及扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)等指标和表征结果来综合评价P2和P3对腐生葡萄球菌的抑菌效果。结果表明,P2和P3对腐生葡萄球菌产生的抑菌圈直径分别为(17.89±3.06) mm和(21.39±2.46) mm, MIC均为0.78 mg/mL;经P2和P3作用后,菌体生长受到抑制、细胞膜完整性被破坏、通透性随之增加,细菌体内SOD活力增加、CAT活力下降;SEM结果显示,经P2和P3处理后的菌体细胞表面粗糙褶皱、扭曲变形,菌体结构受到破坏,最终导致菌体死亡。

灰树花多肽-锌螯合物对孕期缺锌鼠后代的改善作用

灰树花多肽-锌螯合物(Grifola frondosa Polypeptide Zinc Chelate,GPs-Zn)是灰树花多肽(Grifola frondosa Polypeptide,GPs)和锌离子的螯合产物,利用电镜扫描、X-射线粉末衍射技术、红外光谱和紫外光谱等技术对GPs-Zn进行结构分析;通过构建ICR母鼠缺锌模型,进一步探究GPs-Zn对孕期缺锌鼠后代的影响。表征结果表明,GPs和锌离子螯合成一种新的物质;红外光谱对比图发现肽链上的氨基和羧基都参与了锌离子的配位反应;紫外光谱图发现,GPs-Zn中多肽的羰基原子和锌离子结合,诱导紫外光谱的红移,表明GPs与锌离子结合形成GPs-Zn。动物实验表明:GPs-Zn可将缺锌仔鼠胸腺指数提高78.69%(雌鼠)和87.55%(雄鼠);脾脏指数提高40.28%(雌鼠)和43.22%(雄鼠);体质量提高89.98%(雌鼠)和88.30%(雄鼠);且血清的超氧化物歧化酶(SOD)活力提高了108.07%(雌鼠)和26.16%(雄鼠);锌浓度提高14.74%(雌鼠)和29.33%(雄鼠);碱性磷酸酶(AKP)水平降低52.28%(雌鼠)和62.48%(雄鼠)。综上可知,GPs-Zn对孕期缺锌鼠后代仔鼠的胸腺指数、脾脏指数、超氧化物歧化酶活力、锌浓度和碱性磷酸酶水平有一定改善作用。

科研成果与蛋白质化学实验教学融合--酪蛋白肽-锌螯合物的合成与表征

本实验设计采用化学合成法制备了结构稳定的锌元素递送体酪蛋白多肽-锌螯合物。然后使用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、马尔文粒度仪等检测手段对该螯合物进行表征分析,并对其在不同pH值下的溶解性进行测定,进一步探讨多肽对锌离子的螯合物机理。通过本实验的开展,可以让学生了解相关领域的前沿科学知识,在实践中掌握科学的实验方法和仪器使用技能,锻炼了他们的观察、实验设计和数据处理能力。

基于酶解法制备核桃谷蛋白-2肽及其与锌螯合的影响

为研究核桃粕中各蛋白组分的锌离子螯合活性,从核桃粕中筛选出具有锌离子螯合活性的蛋白,并探讨螯合温度、螯合时间、螯合pH值和肽锌质量比对螯合能力的影响。从核桃粕中逐步分离提取出清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2,并对比5种蛋白组分的含量及其酶解物与锌离子的螯合能力,最终选择螯合能力较强的核桃谷蛋白-2作为最适合的原料,占比为51.32%。将核桃谷蛋白-2经中性蛋白酶水解后,在螯合时间30 min、螯合pH值5.50、螯合温度52℃、肽与锌质量比2∶1时,获得的核桃谷蛋白-2肽锌螯合物的螯合能力和螯合物得率均最佳,分别为104.98 mg/g和70.53%。

酪蛋白肽锌螯合物的制备及体外消化分析

为开发安全高效且易吸收的补锌剂,利用碱性蛋白酶酶解和乳酸菌发酵相结合的方法制备生物活性肽,并以此多肽制备了酪蛋白肽锌螯合物。采用光谱法对螯合物结构进行表征,利用体外消化模型和Caco-2细胞实验对其胃肠消化特性及生物安全性进行评价。结果表明,制备酪蛋白肽的最优条件为酶解pH为9、碱性蛋白酶添加量为0.3%(w/v),乳酸菌发酵时间为12 h,此时反应体系中多肽含量为142.39±0.95 mg/g,对锌的螯合率为31.41%±0.97%。与锌螯合后,酪蛋白肽表面的致密结构遭到破坏,形成疏松的状态;光谱学分析表明,Zn^(2+)能与酪蛋白肽上的活性基团进行结合,螯合位点为羧基氧、羟基氧和氨基。体外模拟消化结果显示,酪蛋白肽锌螯合物在消化过程中锌溶解性优于硫酸锌;在胃肠消化后酪蛋白肽锌螯合物DPPH和ABTS+自由基的清除能力分别提升了26.19%±3.30%和71.96%±7.06%,而铁还原力下降了36.26%±2.80%;同时,在消化过程中肽锌螯合物的β-转角与无规则卷曲含量减少,β-折叠结构增加,Zn^(2+)起到了维持多肽结构的作用。细胞实验表明,当浓度大于0.4 mg/mL时,肽锌螯合物胃肠道消化物对Caco-2细胞表现出一定的细胞毒性。最后,利用质谱技术分别从酪蛋白水解物和肽锌螯合物中鉴定出15条和13条乳源多肽。研究结果可以为高效安全的酪蛋白肽锌补充剂的制备和应用提供科学依据。

鳕鱼皮源锌肽螯合物结构表征及基于Caco-2细胞模型评价其促锌吸收特性

本文研究一种新型鳕鱼皮胶原蛋白源锌螯合肽(Gly-Pro-Ala-Gly-Pro-Arg)与锌离子的螯合物,探究其结构,利用Caco-2细胞模型评估其对锌的转运吸收特性,为开发锌源补充剂提供理论依据。通过质谱、圆二色谱、红外光谱技术对锌肽螯合物进行结构表征,结果显示其空间构象发生改变,氨基、羧基及酰胺键参与锌离子配位,其中锌螯合活性为(7.21±1.34)μg/mg。以Caco-2单层细胞模型评价促锌转运吸收作用,结果表明,锌肽螯合物促锌转运作用显著,且与转运时间呈正相关;锌肽螯合物在中、低浓度时促锌吸收明显,而在高浓度时,对锌抑制吸收,抑制作用主要体现在30~120 min。

玉米肽-锌螯合物结构表征及抗氧化活性分析

以玉米肽(corn peptide,CP)为参照研究玉米肽-锌(CP-Zn)螯合物的结构表征和体内抗氧化活性变化。采用氨基酸分析、紫外扫描、红外光谱研究结构变化;对小鼠灌胃不同剂量的CP、CP-Zn(低、中、高剂量组分别为50、150、250 mg/(kg·d)),测其血清、肝脏中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力,分析比较CP、CP-Zn体内抗氧化活性。结果表明:螯合前后氨基酸组成、紫外吸收光谱、红外吸收光谱存在明显变化,Zn2+与—COOH、—NH_2、C=O进行了配位;CP高剂量、CP-Zn高、中剂量能显著降低小鼠血清、肝脏中MDA含量(P<0.05或P<0.01),提高SOD活力(P<0.01)、GSH-Px活力(P<0.05或P<0.01),CP-Zn抗氧化活性优于CP。由此可见,CP-Zn属于螯合物,同时具有增强CP抗氧化活性的作用。

罗非鱼鳞胶原蛋白肽锌螯合物制备工艺优化

为了获得罗非鱼鳞胶原蛋白肽锌螯合物的最佳制备工艺,采用响应面法进行优化其制备工艺,建立了肽锌螯合率与pH、肽锌质量比、时间和温度的数学模型。得到最佳制备工艺参数为:pH 5.0、肽锌质量比2.5∶1、时间35 min和温度54℃,肽锌螯合率的预测值为92.79%,验证试验值为91.96%,与预测值无显著性差异。

豆粕水解多肽与锌螯合物的制备方法研究

以豆粕深度水解多肽和水合乙酸锌为原料,合成多肽锌螯合物,通过正交试验优化合成工艺条件,采用红外光谱、元素分析、螯合滴定等分析方法表征其结构与组成。结果表明,在多肽与锌质量比为2∶1,反应温度60℃,pH为7,反应时间120 min的优化工艺条件下,锌的螯合率为66.16%,多肽锌螯合物的产率可达42.41%。

酪蛋白肽电荷性质对其肽-锌螯合物的胃肠稳定性及吸收的影响

为研究酪蛋白肽的电荷性质对肽-锌螯合物的胃肠稳定性及生物利用率的影响,以酪蛋白为原料,经碱性蛋白酶水解后,采用Sephadex C-25阳离子交换柱分离酪蛋白肽,对分离得到的肽组分的ξ电势以及氨基酸组成进行分析,并以此酪蛋白肽制备肽-锌螯合物;随后采用体外胃液-肠液-Caco-2细胞的三段式消化吸收模型考察肽-锌螯合物的胃肠消化稳定性。研究结果表明,酪蛋白肽的表面净负电荷越多,对锌的螯合能力越强,在胃肠消化过程中也越稳定;同时,较低的ξ电势也有利于肽-锌螯合物的吸收。因此,带有负电荷的酪蛋白肽可以作为一种促锌吸收剂应用于功能性食品中。

珍珠贝外套膜胶原蛋白肽及其锌螯合物的体外抑制骨质疏松作用

研究珍珠贝外套膜胶原蛋白肽(pearl oyster mantle collagen peptide,POM-CP)及其锌螯合物(zincchelating pearl oyster mantle collagen peptide,POMCP-Zn)对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1增殖分化的影响。结果表明:噻唑蓝检测结果显示,与空白对照组相比,POMCP-Zn能够显著促进成骨细胞的增殖,而POM-CP对成骨细胞的增殖性无显著影响;与空白对照组相比,400μg/mL的POM-CP和10μg/mL的POMCP-Zn将成骨细胞的碱性磷酸酶活性分别提高到1.31倍和1.48倍;POMCP-Zn还可以提高成骨细胞分化阶段Ⅰ型胶原蛋白、骨钙素蛋白的分泌量,同时促进成骨细胞矿化阶段骨结节的形成。综上所述,与POM-CP相比,POMCP-Zn对成骨细胞MC3T3-E1的增殖和分化有较强的促进作用,POMCP-Zn有望成为预防骨质疏松症的潜在功能性食品。

微生物法制备松仁肽-锌螯合物及其抗氧化功能的研究

实验研究了微生物法制备松仁肽-锌螯合物及抗氧化性质,利用松仁粕为原料制作培养基,选用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ls-45为发酵菌种,以硫酸锌为锌源,运用微生物法进行螯合,微生物将大分子的松仁蛋白分解为小分子肽的同时与锌离子螯合,以硫酸锌的添加量、发酵温度、发酵时间、pH 4个因素进行单因素实验和响应面实验对螯合工艺参数进行优化,以螯合率为指标,确定最佳的工艺参数为:硫酸锌添加量为0.6 g,时间为50.36 h,温度为38.46℃,pH值为7.41。得到最佳螯合率90.60%。通过体外抗氧化实验对松仁肽-锌螯合物、松仁肽、VC等物质的不同浓度进行DPPH自由基清除率、还原能力、羟自由基清除率等3个指标的测定,实验结果表明松仁肽-锌螯合物的抗氧化性均高于松仁肽,并随着质量浓度的增加而呈现量效关系,由此可以初步判断松仁肽-锌螯合物具有良好的抗氧化功能。

松仁肽及其Zn^(2+)螯合物的分离纯化、结构表征的对比分析

探究在相同条件下制备得到的松仁肽与其Zn2+螯合物的分离纯化、结构表征,对比分析两者的结构区别及抗氧化能力的变化。采用超滤过滤、葡聚糖凝胶Sephadex G-50和Sephadex G-15分离的方法进行分离纯化;用氨基酸组成、紫外扫描光谱、傅里叶红外光谱、能谱的分析测定结构表征。分离纯化得到抗氧化能力最强的组分P-4-1和P-Zn-3-1,并对该组分进行结构分析。松仁肽与松仁肽-锌螯合物的氨基酸组成分析可得出氨基酸质量分数在螯合前后有所变化。其中天冬氨酸的质量分数由6.306%上升至12.083%,谷氨酸的质量分数由14.953%上升到16.076%。紫外扫描得出松仁肽吸收峰为220 nm,Zn^(2+)螯合物的吸收峰为240 nm,发生了红移。红外扫描显示出螯合前与螯合后的透射率、吸收峰和吸收强度均有所变化。在能谱分析中,根据不同元素的能量来辨别不同物质的元素组成,得出的能谱结果显示螯合前无Zn^(2+)的能量柱,螯合后出现Zn^(2+)。通过对比分析可知抗氧化能力最强的2个组分结构表征有明显的区别,并且与Zn^(2+)螯合后的松仁肽抗氧化能力高于未螯合的松仁肽,由此可以推断有Zn^(2+)参与的螯合反应会对松仁肽的抗氧化能力有所影响。

蚕蛹源肽锌纳米粒子的制备及其结构表征

为开发安全易吸收的补锌制剂,提升蚕蛹的利用价值,通过酶解蚕蛹蛋白制备蚕蛹肽,并将其与锌螯合生成肽锌螯合物。以锌螯合能力为指标,确定蚕蛹肽的酶解制备工艺及蚕蛹肽锌螯合物的制备工艺,采用紫外光谱、荧光光谱、扫描电镜、元素分析仪、粒径分析及红外光谱等技术对螯合前后的样品进行结构表征。结果表明,酶解制备蚕蛹肽的条件为碱性蛋白酶加酶量为1%、pH8.0、温度50℃、酶解时间6 h,该条件下的螯合率达58.05%;肽锌纳米粒的最佳制备条件为肽锌质量比1:0.5、pH6.5,温度55℃,时间20 min,此时螯合率达72.63%;添加硫酸锌后,紫外光谱与荧光光谱强度的减弱显示Zn^(2+)与蚕蛹肽成功的发生了结合,所得蚕蛹肽-锌螯合物为粒径71.99 nm的纳米粒子,表面呈均匀的颗粒状结构,锌相对含量达37.46%,肽链中的-COOH、-NH_(2)和-C=O是锌离子与蚕蛹肽的主要结合位点。综上,蚕蛹是制备肽锌螯合物的良好原材料,这为丰富有机锌补充剂资源库和蚕蛹综合利用奠定了一定的理论基础。

玉米肽-锌螯合物对小鼠免疫功能的影响

测试了玉米肽(CP)、玉米肽-锌螯合物(CP-Zn)以及香菇多糖作为佐剂配伍玉米肽-锌螯合物(CP-Zn-LNT)对小鼠免疫功能的影响。试验中CP、CP-Zn、CP-Zn-LNT分别灌胃高、中、低剂量水平,通过测其免疫器官指数、碳廓清吞噬指数、脾淋巴细胞增殖指数、DTH、IgA、IgG分析不同剂量的3种物质对小鼠非特异性免疫、细胞免疫、体液免疫的影响。结果表明:CP、CP-Zn、CP-Zn-LNT显著提高了免疫器官指数(P<0.05或P<0.01)、碳廓清吞噬指数(P<0.05),显著促进了脾淋巴细胞增殖指数(P<0.01)、DTH(P<0.01),明显提高了IgA(P<0.05或P<0.01)、IgG(P<0.01)含量。由此可见CP、CP-Zn、CP-Zn-LNT均能提高非特异性免疫、细胞免疫、体液免疫功能,且呈递增趋势:CP-Zn-LNT>CP-Zn>CP。Zn^(2+)加强了CP的免疫功能,LNT作为免疫佐剂与CP-Zn配伍,又进一步提高了CP-Zn的免疫效果。

肽锌螯合物研究进展

锌是人体必需的微量元素之一,它对维持人体正常的生命活动和生理状态起着不可替代的作用。肽锌螯合物是由肽与金属矿物质锌离子通过键合作用形成的环状螯合物,是一种新型金属矿物质补充剂。螯合物能以肽的吸收模式被人体吸收,同时避免锌元素受到胃肠道中植酸等物质干扰,为人体补锌拓展思路。对肽锌螯合物的制备、锌螯合肽的分离纯化及肽锌螯合物的功能特性和稳定性做系统综述,分析存在问题并展望其开发应用前景。