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葛根源抗氧化肽YLWVGA通过调控Keap1/Nrf2通路缓解乙醇诱导的HepG2细胞氧化损伤的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月10日 来源:Food Chemistry 8.5
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本研究针对氧化应激相关疾病防治需求,从传统药食同源植物葛根(Pueraria lobata)中分离鉴定出新型抗氧化肽YLWVGA。研究人员通过超滤、凝胶色谱、RP-HPLC和LC-MS/MS技术筛选出该六肽,结合分子 docking 证实其与Keap1蛋白的强结合特性(含T型π-π堆积和氢键作用)。实验证明YLWVGA能显著降低HepG2细胞内ROS和MDA水平,通过激活Keap1/Nrf2通路上调CAT、GSH-Px、SOD等抗氧化酶,为开发功能性食品添加剂提供新思路。
氧化应激是导致癌症、心血管疾病等慢性病的重要诱因,当体内活性氧(ROS)超过抗氧化防御能力时,会引发细胞损伤和衰老加速。虽然人体自带抗氧化系统,但随着年龄增长和环境因素影响,其效能逐渐减弱。当前,食品和医药领域对天然抗氧化剂需求激增,特别是植物源抗氧化肽因其安全性和生物活性备受关注。传统豆科植物如大豆、豌豆的抗氧化肽研究已较深入,但药食两用的葛根(Pueraria lobata)作为潜在抗氧化肽来源尚未充分开发。
为解决这一问题,国内研究人员从葛根蛋白中制备出新型抗氧化肽。研究采用四级分离纯化技术:超滤初步按分子量分级,Sephadex G-15凝胶色谱和DEAE-52纤维素柱层析进一步纯化,最终通过反相高效液相色谱(RP-HPLC)获得高纯度组分。利用LC-MS/MS鉴定出4种候选肽段(YLWVGA、LLVYY、VLSALP、DVLPLA),结合分子对接筛选出活性最强的YLWVGA六肽。细胞实验采用乙醇诱导的HepG2氧化损伤模型,通过Western blot分析关键通路蛋白表达。
超滤、纯化葛根抗氧化肽及其活性评价
研究发现分子量<3 kDa的肽段具有最强DPPH自由基清除能力(89.19±0.52%)。通过多步纯化后,YLWVGA在化学抗氧化实验中表现突出,其CDOCKER结合能最低,与Keap1形成5个氢键和T型π-π堆积,结构优势解释了其显著活性。
讨论
研究揭示YLWVGA通过竞争性结合Keap1蛋白,释放核因子E2相关因子2(Nrf2),进而上调过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的表达。实验数据显示该肽使细胞内ROS降低41.7%,MDA含量减少38.2%,同时改善肝细胞损伤标志物水平。
该研究首次系统阐明葛根肽YLWVGA的抗氧化机制,其通过Keap1/Nrf2信号通路发挥作用的特征为开发抗酒精性肝损伤功能食品提供了理论依据。相比传统合成抗氧化剂,该天然肽具有吸收性好、无毒副作用等优势,特别值得注意的是其分子结构中的缬氨酸(V)、色氨酸(W)等疏水氨基酸构成的特殊空间构象,为设计高效抗氧化肽提供了新模板。论文发表于《Food Chemistry》,为拓展传统中药材在现代功能性食品中的应用开辟了新途径。
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