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蜂王浆蛋白肽的制备、鉴定及其通过MAPK信号通路抑制黑色素生成的作用机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Functional Foods 3.8
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研究人员针对传统美白剂存在皮肤炎症风险、低渗透性等问题,以蜂王浆蛋白为原料,通过酶解和超滤技术获得低分子量肽段RJPH-1(MW < 3 kDa),发现其能显著抑制酪氨酸酶(TYR)活性,下调MITF、TYR、TRP-2基因表达,并通过MAPK通路减少B16-F10细胞和斑马鱼黑色素合成。活性肽FDYDPKFT通过氢键与TYR稳定结合,为天然美白剂开发提供新策略。
皮肤色素沉着问题如黄褐斑、雀斑等与黑色素过度生成密切相关,而传统美白剂如氢醌、曲酸等存在皮肤刺激、稳定性差等缺陷。蜂王浆作为天然活性物质,其蛋白质成分具有抗氧化、抗菌等多种功效,但大分子量限制其透皮吸收效率。为此,山东师范大学的研究团队创新性地通过酶解技术将蜂王浆蛋白转化为小分子肽,系统探究了其抑制黑色素生成的机制,相关成果发表于《Journal of Functional Foods》。
研究采用胃蛋白酶优化酶解工艺,结合超滤分离获得<3 kDa组分RJPH-1,通过细胞实验(MTT法、Western blot)、斑马鱼模型及分子对接等技术,证实其能剂量依赖性地抑制TYR活性和黑色素合成。关键实验技术包括:1) 多酶系筛选与酶解条件优化;2) 超滤分级分离;3) B16-F10细胞模型评估 melanin含量和TYR活性;4) 斑马鱼体内验证;5) Sephadex G-25凝胶色谱与LC-MS/MS肽段鉴定;6) AutoDock分子对接分析。
3.1 酶解工艺优化
胃蛋白酶在7%酶底比、4小时、1.5%底物浓度下获得最高TYR抑制率(21.0%)和肽得率(28.0%),其特异性切割疏水氨基酸的特性有助于释放活性肽段。
3.2 超滤组分活性
<3 kDa组分RJPH-1的TYR抑制活性(IC50
=2.88 mg/mL)显著高于>10 kDa组分,证实小分子肽更易与TYR活性中心结合。
3.3 细胞水平验证
1.5 mg/mL RJPH-1使B16-F10细胞黑色素含量降低45.5%,TYR活性下降58.8%,且通过下调p38/JNK磷酸化减少MITF和TYR蛋白表达。
3.6 斑马鱼实验
0.2 mg/mL RJPH-1处理48小时后,斑马鱼体表黑色素沉积减少43.5%,体内TYR活性抑制37.1%,证实其体内有效性。
3.7 活性肽鉴定
从RJPH-1中分离出核心肽段FDYDPKFT,其通过10个氢键与TYR活性中心(His85、Glu322等)结合,结合能为-6.8 kcal/mol,显著抑制TYR催化功能。
该研究首次阐明蜂王浆蛋白肽通过MAPK-MITF-TYR通路调控黑色素合成的分子机制,活性肽FDYDPKFT的发现为开发高效低毒的美白制剂提供候选分子。未来需进一步优化肽段的透皮递送系统(如脂质体包裹、离子液体载体),并评估其对人源黑色素细胞的作用效果。
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