《Environmental Toxicology and Pharmacology》：Ovomucoid hydrolysates prepared using alcalase suppress adipogenesis at an early stage of 3T3-L1 cell differentiation
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该研究探讨卵粘蛋白（OVM）水解物及其产物对脂肪细胞分化和脂质积累的影响。通过Alcalase?和胃蛋白酶水解OVM获得AH和PH，发现AH分子量更低且抑制脂质积累效果更显著。实验表明AH在3T3-L1脂肪细胞分化早期通过激活AMPK抑制C/EBP-α、PPAR-γ等脂肪生成相关基因的表达，并减少甘油三酯合成。研究证实OVM水解物具有开发肥胖治疗功能性食品的潜力。
余承宇（Seung-Woo Yu）| 金亨镇（Hyeong-Jin Kim）| 宋秀妍（Su-Yeon Song）| 金基泰（Kee-Tae Kim）| 安东旭（Dong Uk Ahn）| 李娜英（Na-Kyoung Lee）| 白贤东（Hyun-Dong Paik）
韩国首尔中洞路120号，建国大学动物资源食品科学与生物技术系，邮编05029
摘要
本研究探讨了卵白副产物卵粘蛋白（OVM）及其水解物对脂肪细胞分化和脂质积累的影响。使用Alcalase?和胃蛋白酶水解的OVM分别被命名为AH和PH。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析显示，这两种水解物的分子量发生了显著变化，其中AH的水解程度更高。AH对脂肪积累的抑制作用比PH更为明显。在体外实验中，AH和PH均能抑制3T3-L1脂肪细胞的分化过程中的脂质积累，其中AH的抑制效果最为显著。油红O染色和甘油三酯测量结果显示，AH处理后的细胞脂质含量降低，表明AH在防止脂肪细胞脂质积累中起重要作用。此外，AH以浓度依赖的方式抑制了多种相关因子的表达，包括脂质转录因子（CCAAT/增强子结合蛋白α（C/EBP-α）、过氧化物酶体增殖激活受体γ（PPAR-γ）和固醇调节元件结合蛋白（SREBP-1c）；脂肪生成相关因子（脂肪酸合成酶（FAS）和ACC1）；胰岛素相关因子（胰岛素受体底物（IRS2）和蛋白激酶B（AKT2）；以及脂质分解相关因子（甘油-3-磷酸酰基转移酶（GPAT）、CD36和脂蛋白脂肪酶（LPL）。特别是在脂肪细胞分化的早期阶段，AH的作用最为显著，它能够早期激活AMPK，从而维持能量平衡并下调与细胞周期和脂质形成相关的基因表达。本研究提示，使用Alcalase?制备的OVM水解物可能为肥胖症治疗策略的开发提供新的思路。
引言
肥胖是由于能量摄入与消耗不平衡导致脂肪过度积累引起的[1]。能量摄入过量会促进前脂肪细胞的增殖和肥大，进而分化为脂肪细胞[2]。脂肪细胞以甘油三酯的形式储存能量，并能分泌异常激素和细胞因子，这些因素可能导致2型糖尿病、高血压、高脂血症、心血管疾病和癌症等病理状况[3][4]。脂肪细胞形成过程中激活的各种转录因子调控脂肪细胞的基因表达[5]。5′-腺苷一磷酸（AMP）激活的蛋白激酶（AMPK）是调节细胞能量代谢的关键因子，其磷酸化作用可抑制CCAAT/增强子结合蛋白α（C/EBPα）、过氧化物酶体增殖激活受体γ（PPAR-γ）和固醇调节元件结合蛋白（SREBP）等脂质转录因子的活性[6]。蛋白激酶B（AKT）和胰岛素受体底物（IRS）在葡萄糖代谢和胰岛素敏感性调节中起重要作用，而脂肪酸合成酶（FAS）和乙酰辅酶A羧化酶（ACC）则是脂肪生成过程中的主要酶[7][8]。脂蛋白脂肪酶（LPL）参与细胞外脂肪酸的降解及其通过CD36转运进入细胞[9]。相反，肉碱棕榈酰转移酶1（CPT1）通过促进脂肪酸氧化来抑制脂肪生成[10]。因此，调控脂肪生成相关基因和蛋白质表达是肥胖管理的有效策略[11]。
据联合国粮食及农业组织（FAO）统计，2023年全球鸡蛋（Gallus gallus）产量约为9100万吨，在农业和食品产业中占据重要地位[20]。鸡蛋价格低廉且天然营养丰富[21]。过去，鸡蛋曾被用于治疗多种疾病，最近的研究还发现卵白提取的肽具有潜在的治疗效果[22][23]。例如，用胃蛋白酶水解的卵白可减少肥胖小鼠的脂肪生成，而卵白蛋白水解物可改善高脂饮食小鼠的胰岛素敏感性[24][25]。卵白蛋白约占鸡蛋蛋白质的60%，其衍生物已被广泛研究其多种生理活性[26]。相比之下，卵粘蛋白（OVM）仅占鸡蛋蛋白质的11%左右，尽管其结构特性已有一定研究，但其功能特性仍需进一步探索[27][28]。因此，本研究的目的是通过酶法水解卵白副产物OVM，评估其水解物对3T3-L1脂肪细胞的影响，并探索其作为高附加值功能性成分的潜力。
材料
材料
Alcalase?购自丹麦哥本哈根的Novozymes公司，胃蛋白酶购自韩国首尔的Daejong公司。Dulbecco改良Eagle培养基（DMEM）、青霉素-链霉素和磷酸盐缓冲液（PBS）购自美国犹他州Logan的Hyclone公司。小牛血清（BCS）和胎牛血清（FBS）购自韩国庆山的Welgene公司。3-异丁基-1-甲基黄嘌呤（IBMX）、地塞米松（DEXA）、胰岛素、噻唑蓝四唑溴化物（MTT）、油红O（ORO）等试剂也用于实验。
OVM水解物的分子量
采用SDS-PAGE对OVM及其水解物进行了定性分析（图1）。OVM的分子量分布在25–35 kDa范围内，与以往研究结果一致[32]。AH和PH两种水解物在分子量上存在差异，表明水解效果显著：AH的分子量低于15 kDa，说明其蛋白质水解程度高于PH（PH的分子量在25 kDa以上）。
OVM水解物对脂肪细胞分化过程中脂质含量的影响
实验结果显示...
结论
本研究表明，由卵白副产物OVM酶解得到的AH在3T3-L1脂肪细胞模型中具有抗肥胖作用。AH以浓度依赖的方式抑制了3T3-L1细胞中的脂质积累和甘油三酯生成，这与下调脂质转录因子（C/EBP-α、PPAR-γ和SREBP-1c）、脂肪生成相关因子（FAS和ACC1）、胰岛素相关因子（IRS2和AKT2）以及脂质分解相关因子（GPAT、CD36和LPL）的表达有关。
CRediT作者贡献声明
安东旭（Dong Uk Ahn）： 负责实验资源准备。
李娜英（Na-Kyoung Lee）： 负责撰写、审稿与编辑工作，以及概念构思。
余承宇（Seung-Woo Yu）： 负责初稿撰写、数据可视化、验证及正式分析。
金亨镇（Hyeong-Jin Kim）： 负责软件选择、实验方法设计及数据分析。
宋秀妍（Su-Yeon Song）： 负责实验方法设计及数据分析。
金基泰（Kee-Tae Kim）： 负责审稿与编辑工作。
白贤东（Hyun-Dong Paik）： 负责项目监督、资金争取及整体概念指导。
利益冲突声明
作者声明：他们没有可能影响本研究结果的财务利益或个人关系。
