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为探究天然与养殖沙海参（Holothuria scabra）蛋白水解肽特性差异及酶解影响，研究人员用双酶水解并分析多种指标。结果显示，二者氨基酸谱相似，但酶解和来源显著影响蛋白肽模式。该研究为沙海参功能成分开发提供依据。
在海洋生物的奇妙世界里，海参一直备受关注。它不仅是餐桌上的美味佳肴，更是传统医学中的珍贵药材。海参富含多种生物活性化合物，如肽、胶原蛋白、皂苷等，具有抗炎、抗癌、抗氧化等多种功效，在功能性食品和营养保健品领域有着巨大的潜力。沙海参（
Holothuria scabra）作为海参中的一种，因其高品质的蛋白质含量和丰富的氨基酸组成，在热带海参中具有极高的商业价值。然而，目前沙海参可来源于自然和养殖环境，不同来源的沙海参在蛋白质和肽的特性上存在差异，这一问题限制了对沙海参的深入开发和利用。同时，关于不同来源沙海参的蛋白和肽的差异研究较少，为了解决这些问题，研究人员开展了相关研究。
来自国外研究机构的研究人员以天然和养殖的沙海参为研究对象，旨在探究不同来源沙海参蛋白水解肽的特性及生物信息学特征。他们假设不同来源的沙海参和酶处理会导致不同的肽谱。研究人员对两种来源的沙海参进行双酶水解，使用中性蛋白酶 - 碱性蛋白酶（NA）、木瓜蛋白酶 - 中性蛋白酶（PN）和木瓜蛋白酶 - 碱性蛋白酶（PA）三种酶组合，得到蛋白水解物。随后对水解物进行氨基酸组成、蛋白分子量分布、功能基团、LC - MS/MS 分析（液相色谱 - 串联质谱分析，用于分析肽指纹图谱和鉴定蛋白质）结合生物信息学以及矿物质谱分析。该研究成果发表在《Food Chemistry: Molecular Sciences》上，为沙海参在功能性成分开发方面提供了重要的理论依据。
研究人员用到的主要关键技术方法包括：双酶水解技术，用于获取沙海参蛋白水解物；HPLC（高效液相色谱法）分析氨基酸组成；HPSEC（高压尺寸排阻色谱法）测定蛋白分子量分布；FTIR（傅里叶变换红外光谱）检测功能基团；LC - MS/MS 结合生物信息学进行蛋白和肽的鉴定；ICP - MS（电感耦合等离子体质谱法）分析矿物质谱。实验样本来自泰国普吉岛附近海域采集的天然沙海参以及泰国某养殖场的养殖沙海参。
研究结果
- 氨基酸组成：通过 HPLC 分析，在 16 种已鉴定的氨基酸中，有 8 种必需氨基酸（EAAs）和 8 种非必需氨基酸（NEAAs），EAA 与 NEAA 的比例约为 1:3。肽样本富含甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。所有样本中甘氨酸含量较高，在 32.39 - 34.62g/100g 蛋白之间。同时，水解后的沙海参样本中亲水氨基酸比例较高，占 70.94% - 73.10% ，这可能有助于增强肽的溶解性。
- 蛋白分子量分布：利用 HPSEC 分析发现，沙海参蛋白水解物的分子量较低，大部分肽的分子量低于 500Da，其次是 500 - 1000Da 的肽，大于 1000Da 的肽含量最低。其中，使用 NA 酶水解得到的分子量低于 500Da 的肽比例更高。
- FTIR 光谱：FTIR 光谱显示，两种来源的肽的功能基团主要出现在 1658cm-1（酰胺 I）、1541cm-1（酰胺 II）和 1246cm-1（酰胺 III）处，这些功能基团的存在表明样品中存在氨基酸、羧基和肽键。
- 蛋白质组学分析（LC - MS/MS）：通过 LC - MS/MS 分析结合生物信息学，共鉴定出 2132 种蛋白质。PLS - DA（偏最小二乘法判别分析）结果显示，不同组别的蛋白质得到了很好的分离，天然和养殖沙海参以及不同酶解样本之间的蛋白质没有重叠。ANOVA（方差分析）检验表明，2132 种蛋白质中有 1258 种在天然和养殖沙海参组之间存在显著差异（p < 0.05，FDR < 0.05）。
- ICP - MS 分析：ICP - MS 分析显示，沙海参原料和蛋白水解物中主要含有钠（Na）、钙（Ca）、镁（Mg）等元素。水解后，钠元素含量翻倍，可能是由于酶解过程中添加 NaCl 调节 pH 所致；钙含量降低，可能是因为酶解过程去除了沙海参体壁中含碳酸钙的骨针。
研究结论与讨论
该研究通过双酶水解法对天然和养殖沙海参进行处理，发现二者的氨基酸谱相似，都富含甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸等，且约 70% 的成分是亲水氨基酸，具有良好的水溶性。同时，分子量低于 500Da 的肽在每个样本中占主导，说明其分子较小。LC - MS/MS 分析结合生物信息学证实，不同的酶解处理和沙海参来源显著影响蛋白质和肽的模式。此外，研究还检测到沙海参中含有钠、镁、钾和钙等元素。这些结果表明，在评估沙海参肽的功能特性时，需要考虑其来源和水解条件的差异。由于其独特的氨基酸组成和较小的分子尺寸，沙海参肽有望作为功能性成分应用于食品领域，在提高食品营养价值、改善食品质地和促进健康等方面发挥重要作用。该研究为进一步开发利用沙海参资源提供了理论基础，对推动海洋生物资源在功能性食品和营养保健品领域的应用具有重要意义。
