土耳其血凝块中生物活性肽的酶解机制与抗菌活性:pH值与水解时间对肽群及抗真菌效果的影响

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Food Bioscience 4.8

编辑推荐:

  本研究针对屠宰场副产品火鸡血凝块(cruor)的增值利用问题,通过系统探究不同pH值(2-5)和酶解时间(30-180分钟)对胃蛋白酶水解过程的影响,首次揭示了火鸡血红蛋白的两种酶解机制("zipper"和"one-by-one"),鉴定出39-48种潜在抗菌肽(AMPs),并证实其在pH 2-3条件下对Paecilomyces spp(MIC 0.63 mg·ml-1 )和Rhodotorula mucilaginosa(MIC 0.63 mg·ml-1 )具有显著抗真菌活性,为食品工业天然防腐剂开发提供了新思路。

  

从屠宰场废弃物到天然防腐剂:火鸡血凝块中隐藏的抗菌宝藏
全球肉类消费持续增长,每年产生数百万吨屠宰副产品,其中血液占活体重的22%。这些富含血红蛋白的"废弃物"目前多被丢弃或低值化利用,不仅造成资源浪费,还带来环境压力。与此同时,食品工业正面临化学防腐剂引发的消费者信任危机,亟需开发安全、天然的替代品。血红蛋白衍生抗菌肽(AMPs)因其广谱抗菌性和可降解性成为研究热点,但既往研究多集中于牛、猪等哺乳动物,占全球禽肉产量4%的火鸡血液却从未被系统研究。

加拿大拉瓦尔大学的研究团队首次对火鸡血凝块(cruor)进行系统性酶解研究,发现其血红蛋白在pH 2-3条件下通过"zipper机制"(快速解聚)产生高浓度抗菌肽,而在pH 4-5则呈现"one-by-one机制"(渐进式水解)。相关成果发表于《Food Bioscience》,为血源性生物活性肽的定向制备提供了重要理论依据。

关键技术方法
研究采用胃蛋白酶(3200-4500 U/mg)在37°C下进行水解,通过OPA法测定水解度(DH),利用RP-UPLC-MS/MS(反相超高效液相色谱-串联质谱)分析肽谱,结合8个抗菌肽数据库(APD3、DBAASP等)进行生物信息学预测。抗菌活性测试选用4种细菌和3种真菌/酵母,采用琼脂扩散法和96孔板法测定最小抑菌浓度(MIC)。

pH值决定酶解机制与肽群特征
水解曲线显示pH 2的最终DH比pH 5高132%,质谱数据揭示pH 2-3条件下β链肽段(如β(43-82))浓度达385.36 μM,是pH 4-5的4-12倍。热图分析直观显示pH 2-3样品中>2000 Da的肽段占比显著高于其他条件,这些肽段具有+3净电荷和>35%疏水性,符合AMPs典型特征。

抗真菌活性与关键肽段
不同于牛/猪血红蛋白,火鸡酶解产物对测试细菌无抑制,但对Paecilomyces spp和Mucor racemosus表现出特异性抑制。其中pH 3处理30分钟的样品效果最佳,β(131-143)(1518.89 Da,+3.19电荷)等肽段可能与真菌细胞壁β-葡聚糖的相互作用有关。

研究意义与未来方向
该研究首次证实火鸡血凝块可作为抗真菌肽的可持续来源,其独特的氨基酸序列(与牛/猪血红蛋白差异达28.9-37.9%)可能产生新型AMPs。后续研究需解决血红素脱色问题,并探索电渗析膜分离等技术提升肽纯度。这项成果不仅为屠宰副产品高值化利用提供新路径,更为食品工业"清洁标签"运动提供了关键技术支撑。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号