南极磷虾肽:独特结构、免疫调节奥秘及健康新希望

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Research International 7.0

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  为探究南极磷虾肽(AKP)免疫调节作用机制,研究人员从南极磷虾蛋白中分离鉴定免疫调节肽。结果发现 AKP 能促进脾淋巴细胞增殖和巨噬细胞吞噬,还鉴定出 FDYGAN 和 ESDLYDYPWQ 2 种肽。该研究为其用于免疫调节食品和生物制药提供理论依据。

  在神秘的南极海洋中,生活着一种数量庞大的生物 —— 南极磷虾(Euphausia superba)。它不仅是南极生态系统的关键一环,更是一座富含优质蛋白的宝藏。近年来,从南极磷虾中提取的生物活性肽成为科研领域的热门研究对象,这些肽在抗氧化、抗菌、抑制特定酶活性等方面展现出独特的潜力,有望应用于功能食品和生物制药领域。然而,在众多研究中,南极磷虾肽的免疫调节功能虽已受到关注,但其中的具体机制却如同被迷雾笼罩,亟待揭开。比如,这些肽如何与免疫细胞表面的受体相互作用,它们的结构与免疫调节活性之间又存在着怎样的关系,都还是未知数。正是为了解开这些谜团,中国海洋大学的研究人员开展了深入研究,相关成果发表在《Food Research International》上,为南极磷虾肽在免疫调节领域的应用开辟了新的道路。
研究人员在此次研究中主要运用了以下关键技术方法:首先是酶解技术,通过使用多种蛋白酶对南极磷虾蛋白进行水解,获取南极磷虾肽(AKP);接着利用阳离子交换色谱、凝胶过滤和反相高效液相色谱(RP-HPLC)等技术对活性肽进行分离纯化;运用质谱技术鉴定肽的序列;借助分子对接和结合能分析来预测肽与免疫受体(如 TLR4 和 MHC-II)的潜在相互作用;还采用细胞模型(脾淋巴细胞和 Raw 264.7 巨噬细胞)和动物模型(免疫抑制小鼠)来评估肽的免疫调节活性。

南极磷虾肽(AKP)的制备


研究人员以酶解程度和蛋白质得率为关键指标,评估不同蛋白酶对南极磷虾蛋白的水解效果。结果显示,随着酶添加量的增加,酶解程度呈上升趋势。当酶添加量为底物质量的 3% 时,风味蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶和木瓜蛋白酶的酶解程度分别达到 31.42±1.97%、25.54±0.22%、21.03±0.54% 和 20.70±0.07% 。这为后续获取具有免疫调节活性的南极磷虾肽奠定了基础。

AKP 的免疫调节作用研究


  1. 对免疫抑制小鼠的影响:研究人员利用免疫抑制小鼠模型,探究 AKP 对免疫系统的调节作用。实验结果令人惊喜,AKP 能够显著促进免疫抑制小鼠脾脏淋巴细胞的增殖,增强巨噬细胞的吞噬活性,这表明 AKP 具有恢复免疫抑制小鼠免疫功能的潜力。
  2. 对巨噬细胞的作用:进一步研究发现,AKP 能够有效激活巨噬细胞。在巨噬细胞实验中,AKP 增强了巨噬细胞的吞噬能力,并且促进了一氧化氮(NO)的分泌。同时,在 mRNA 和蛋白质水平上,AKP 调节了细胞因子的表达,使白细胞介素 - 1β(IL-1β)、白细胞介素 - 6(IL-6)、白细胞介素 - 10(IL-10)和肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)的表达均有所增加。这一系列变化充分说明了 AKP 在免疫调节过程中发挥着重要作用。

免疫调节肽的分离、鉴定及作用机制研究


  1. 活性肽的分离与鉴定:研究人员通过一系列复杂的分离纯化技术,成功从 AKP 中筛选出最具活性的肽段,并最终鉴定出两种免疫调节肽 ——FDYGAN 和 ESDLYDYPWQ。这是研究的重要突破,为深入探究免疫调节机制提供了关键对象。
  2. 分子对接研究:借助分子对接技术,研究人员发现这两种肽能够与 TLR4 和 MHC-II 受体的结合位点有效相互作用,且结合能均在 - 5.0 至 -10.0 Kcal/mol 范围内。这一结果揭示了免疫调节肽发挥作用的潜在分子机制,即通过与免疫细胞表面的特定受体结合,进而激活免疫细胞,调节免疫反应。
  3. 肽的活性比较:在对两种肽的活性比较中发现,FDYGAN 表现出更为突出的增殖和吞噬促进效果。在浓度为 10μg/mL 时,其促进淋巴细胞增殖的效果达到 121.34%;在浓度为 200μg/mL 时,促进巨噬细胞吞噬的效果高达 153.36%。这表明不同的免疫调节肽在活性上存在差异,为后续更精准地应用这些肽提供了依据。

综合上述研究结果,此次研究成功揭示了南极磷虾肽(AKP)的免疫调节作用。AKP 不仅能够显著增强免疫抑制小鼠的免疫功能,还鉴定出了具有免疫调节活性的 FDYGAN 和 ESDLYDYPWQ 两种肽,并初步明确了它们与免疫细胞表面受体的相互作用机制。这一研究成果意义重大,为南极磷虾肽作为功能性成分应用于免疫调节食品和生物制药领域提供了坚实的理论基础,有望推动相关产业的发展,为人类健康带来新的福祉。同时,研究也为后续深入探究南极磷虾肽的其他潜在功能以及优化其应用提供了重要的参考,开启了南极磷虾资源深度开发利用的新篇章。

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