一种金枪鱼α-淀粉酶和二肽基肽酶-Ⅳ抑制寡肽及其制备方法与用途

专利检索2024-12-25  36


本发明涉及食品科学与生物工程,尤其涉及一种金枪鱼α-淀粉酶和二肽基肽酶-ⅳ抑制寡肽及其制备方法与用途。


背景技术:

1、糖尿病发病率正以每15年增长1倍的速度递增,成为继肿瘤、心血管疾病之后威胁人类健康的第三大严重慢性非传染性疾病。目前常用的抗糖尿病药物,如噻唑烷二酮类、二甲双胍、沙格列汀、利格列汀、西格列汀、维格列汀等,在具有明显的降糖作用外,往往还伴有体重增加、骨质流失、头痛、泌尿和上呼吸道感染以及胃肠道副作用,并有不同程度的耐药性。因此,迫切需要发现更安全、天然、无毒、无不良反应的替代活性成分来防治糖尿病。

2、通常在机体中α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶经常存在于肠表面细胞中,负责将复杂的碳水化合物转化为单糖,α-淀粉酶通过将糖原和膳食淀粉转化为麦芽糖和葡萄糖来提高血液中的葡萄糖水平,α-葡萄糖苷酶通过在小肠中将双糖分解成葡萄糖来提高葡萄糖水平;另外,葡萄糖依赖性胰岛素性多肽(gip)和胰高血糖素样肽-1(glp-1)对维持机体血糖水平至关重要,而dpp-iv可以降解gip和glp,从而破坏正常血糖水平。因此,dpp-iv和α-amylase以及α-glucosidase成为糖尿病治疗的关键靶点。近年来,众多研究表明,基于食物源性蛋白质或多肽的天然活性物质替代疗法对于预防和控制糖尿病具有重要潜力。大量研究证实,食源性活性肽可以通过多种机制调节血糖水平,包括抑制特定酶,特别是dpp-iv、α-glucosidase和α-amylase,并作为胰高血糖素样肽-1(glp-1)受体激动剂。因此,具有降血糖活性的食源肽,以其安全高效,且兼具营养与功能活性的特点,在糖尿病患者代餐营养健康食品与保健品中具有重要的应用价值和前景。

3、金枪鱼类是世界远洋渔业重要经济鱼类,全球每年金枪鱼捕捞量超过750万吨,由于其兼具深海鱼类肉质鲜美、营养均衡全面、富含优质蛋白质的特点,其需求量在世界范围内不断增加。当前,在金枪鱼加工过程中产生约占总重量50%-70%的副产物,包括鱼边角料、内脏、碎肉、鱼头、鱼皮和鱼骨等,造成金枪鱼资源极大浪费和生态环境负面效应。另一方面,金枪鱼加工副产物中蛋白质含量高达80%,这些蛋白及肽类具有多种生理功能,包括抗氧化、调节血脂、抗菌、抗凝和免疫调节等,具有成为药物、功能性食品以及新型海洋健康产品重要潜力。因此,从金枪鱼加工下脚料中发掘出具有降血糖效应的活性肽,对治疗、预防与辅助控制糖尿病患者血糖水平,维持糖尿病患者机体健康,具有重要意义。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明的首要目的是提供一种金枪鱼α-淀粉酶和二肽基肽酶-ⅳ抑制寡肽,该寡肽安全无毒副作用,易消化吸收,可以开发成为α-淀粉酶(α-amylase)和二肽基肽酶-ⅳ(dpp-ⅳ)抑制剂、药物和食品,用于糖尿病防治中。

2、所述寡肽的氨基酸序列具有如下序列中的任意一种:gly-glu-val-glu(seq idno:1)、leu-asp-asp-val-glu-glu(seq id no:2)、val-ser-gly-ala-glu-leu-glu(seq idno:3),用单字母表示为geve、lddvee、vsgaele,esi-ms测定分子量分别为432.19da、719.31da、704.35da。

3、本发明的第二个目的是提供上述金枪鱼α-淀粉酶和二肽基肽酶-ⅳ抑制寡肽的制备方法。

4、为达到上述目的,本申请采取以下技术方案:

5、一种金枪鱼α-淀粉酶和二肽基肽酶-ⅳ抑制寡肽,该寡肽由金枪鱼碎肉下脚料制备,具体制备步骤包括:

6、s1、取金枪鱼碎肉,按料液比1/2-1/4,搅碎成匀浆液,调节ph 8-9之间,预热至温度40-55℃,加入碱性蛋白酶,加酶量为2000-4000u/g,酶解时间4-6h;酶解液升温至90-95℃,持续10-15min灭酶;灭活酶解液8000-10000r/min,4℃低温冷却离心15-30min,除脂后取上清液过200目纱布,滤液过0.22μm超滤膜,收集滤过液,冷冻干燥得到金枪鱼酶解蛋白肽;

7、s2、将步骤s1所得金枪鱼酶解蛋白肽采用凝胶色谱进行分离,以去离子水为洗脱液,流速5.0ml/min,检测波长220nm,收集具有最强α-amylase和dpp-ⅳ抑制能力的活性组分;经hplc-esi-ms鉴定分析,分子对接,筛选与α-amylase和dpp-ⅳ结合能力强的肽序列;本申请获得3个肽序列并进行合成,验证了其α-amylase和dpp-ⅳ抑制活性。

8、本发明的第三个目的是提供上述金枪鱼寡肽的应用,所述寡肽gly-glu-val-glu(seq id no.1)、leu-asp-asp-val-glu-glu(seq id no.2)具有良好的α-amylase抑制活性,所述寡肽val-ser-gly-ala-glu-leu-glu(seq id no.3)具有良好的dpp-ⅳ抑制作用,从而均表现出具有降血糖功能的特性。

9、上述金枪鱼寡肽可用于制备α-amylase或dpp-ⅳ抑制剂和降低血糖的药物,以及用于辅助治疗糖尿病的食品、保健品中。

10、与现有技术相比,本发明的优点和有益效果体现在:

11、(1)本发明提供的具有降血糖活性金枪鱼寡肽,来源于食源性蛋白,经过食品蛋白酶酶解制备,结构清楚,功效明确,安全高效、无毒副作用,易消化吸收;

12、(2)制备工艺简单,设备要求低,具有较强产业可实施性和社会推广应用价值;所述的α-amylase和dpp-ⅳ抑制寡肽在研究开发具有降血糖功能的肽类健康食品或保健食品以及药物方面具有广阔的应用前景,对糖尿病防治和鱼类资源高值化利用都具有重要意义。



技术特征:

1.一种金枪鱼寡肽,其特征在于,所述肽的氨基酸序列具有如下序列中的任意一种:

2.权利要求1所述金枪鱼寡肽的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.权利要求1所述的金枪鱼寡肽在制备降血糖药物中的应用。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,制备作为α-淀粉酶或二肽基肽酶-ⅳ抑制剂的药物。

5.权利要求1所述的金枪鱼寡肽在制备治疗和/或辅助治疗糖尿病的食品、保健品中的应用。


技术总结
本发明涉及食品科学与生物工程技术领域,公开了一种金枪鱼α‑淀粉酶和二肽基肽酶‑Ⅳ抑制寡肽及其制备方法与用途,所述肽的氨基酸序列具有如下序列中的任意一种:SEQ ID No.1:Gly‑Glu‑Val‑Glu;SEQ ID No.2:Leu‑Asp‑Asp‑Val‑Glu‑Glu;SEQ ID No.3:Val‑Ser‑Gly‑Ala‑Glu‑Leu‑Glu。所述肽制备方法包括酶解、脱脂、超滤、凝胶分离、鉴定、分子对接与肽合成,α‑amylase和DPP‑Ⅳ抑制活性评价,本申请获得三条分别具有α‑amylase和DPP‑Ⅳ抑制活性肽。所得金枪鱼寡肽能够降血糖,可用于制备α‑amylase和DPP‑Ⅳ抑制剂及降血糖药物,以及用于辅助治疗糖尿病的食品、保健品中。

技术研发人员:万鹏,潘剑宇,陈华,蔡冰娜,赵祥弹,陈得科,孙恢礼
受保护的技术使用者:中国科学院南海海洋研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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