福州大学生物科学与工程学院的颜阿娜、陈声漾、汪少芸*等人以黑鲨鱼皮为原料,采用蛋白酶水解制备抗氧化多肽,并进行分离纯化及结构鉴定,从化学的角度探究纯化肽清除自由基的作用机理和构效关系。
1、抗氧化肽制备条件优化
最终确认黑鲨鱼皮蛋白水解条件为:选择碱性蛋白酶、pH 8.5、酶添加量291 U/mL、底物质量分数3%,酶解温度45 ℃、酶解时间5 h。在此条件下,所得的抗氧化肽DPPH自由基清除率IC50为3.19 mg/mL。
2、回归方差及交互作用分析
利用软件对响应面进行优化分析,可得鲨鱼皮最佳酶解工艺为酶解温度45 ℃、底物质量分数3%、pH 8.0、酶解时间4.9 h、酶添加量311 U/mL,重复5 次实验,测得水解度为(14.21±0.04)%,DPPH自由基清除率为(77.61±0.12)%,与预测值接近,从而确认了最佳酶解条件。
3、抗氧化肽的分离纯化
黑鲨鱼皮酶解产物共洗脱出26 个组分,分别测定其DPPH自由基清除率,不同组分对DPPH自由基的清除率有所差异,其中F19组分的DPPH自由基清除率最大。因此,将活性最高的F19组分做下一步的分离鉴定。
4、抗氧化五肽的鉴定分析
对一级质谱中m/z 462离子信号做二级质谱分析,二级质谱数据结果通过MaxEnt3和MasSeq软件分析出肽段的序列信息。经鉴定,所分离纯化的多肽为一种新型抗氧化五肽,其氨基酸序列为Pro-Gly-GlyThr-Met(PGGTM)。
5、抗氧化五肽的活性表征及可能作用机理
Pro-Gly-Gly-Thr-Met的DPPH自由基清除率为75.01% (肽质量浓度1.0 mg/mL),ORAC值为2 490.01 μmol/g。因此,Pro-Gly-Gly-Thr-Met具有抗氧化活性。
结 论
以DPPH自由基清除率为主要指标,以水解度为辅助指标,采用单因素试验优化制备黑鲨鱼皮抗氧化肽,得到最优的制备条件为:碱性蛋白酶在pH 8.0、酶添加量311 U/mL、底物质量分数3%条件下,于45 ℃恒温摇床反应4.9 h。获得纯化的新型抗氧化分子Pro-Gly-Gly-Thr-Met,其具有抗氧化活性,其中N端的Pro和C端的Met可能是抗氧化关键性作用位点。