木薯叶蛋白酶解释放抗氧化与治疗性肽：Alcalase衍生生物活性肽靶向氧化应激通路的机制研究

本研究针对木薯叶作为农业副产物资源浪费问题，通过Alcalase、Neutrase和Trypsin酶解技术释放其38%干重蛋白质中的生物活性肽。LC-MS/MS鉴定出36种新型肽序列（如HPDGF和SEGGF），网络药理学与分子对接证实其通过靶向AKT1、CASP3等核心靶点调控PI3K-Akt通路，展现抗氧化、抗癌及神经保护等多重功效，为可持续功能性食品开发提供新策略。

　　

在全球人口激增与动物蛋白生产环境压力加剧的背景下，寻找可持续植物蛋白源成为迫切需求。木薯叶作为富含38%干重蛋白质的农业副产物，长期被废弃造成资源浪费，其潜在价值未被充分挖掘。传统动物蛋白摄入过量与肥胖、糖尿病等慢性病密切相关，而木薯叶蛋白不仅氨基酸组成优于大豆（必需氨基酸占比达40%），还能缓解土地资源压力。然而，氰苷类抗营养因子和低生物利用度限制了其应用。针对这一困境，中国热带农业科学院的研究团队通过创新性酶解技术解锁木薯叶蛋白的 therapeutic potential，相关成果发表于《Food Chemistry》。

研究采用Alcalase、Neutrase和Trypsin三种蛋白酶水解木薯叶蛋白，结合3 kDa超滤获得小分子肽段。通过HPLC分析氨基酸组成，LC-MS/MS鉴定肽序列，并运用PeptideRanker筛选生物活性肽。网络药理学构建肽-靶点-通路互作网络，分子 docking 模拟关键结合位点。

3.1. 氨基酸分析
酶解显著提升必需氨基酸含量（AS组达40.06%），其中Alcalase水解物（AS）的EAAI评分最高（3.85），支链氨基酸（Val、Leu、Ile）比例接近FAO/WHO标准，证实其作为优质蛋白源的潜力。

3.2. 肽序列分析
LC-MS/MS鉴定出36种肽段，65.53%含疏水氨基酸（如Pro），其中8种高活性肽（如HPDGF、SEGGF）通过BIOPEP数据库预测具有抗氧化、ACE抑制等15种功能。

3.3. PPI网络分析
112个共同靶点中，IL1B（Degree=59）、AKT1（Degree=55）等为核心节点，与氧化应激调控直接相关。

3.4. 通路富集
KEGG显示肽类显著富集于PI3K-Akt信号通路和阿尔茨海默病通路，其中AKT1通过磷酸化Nrf2调控抗氧化酶表达。

3.5. 分子对接
SEGGF与AKT1结合能达-9.2 kcal/mol，形成7个氢键；ASVGF与IL1B（-6.7 kcal/mol）通过Lys77等残基结合，揭示其抗炎-抗氧化协同机制。

该研究首次系统阐明木薯叶肽通过多靶点（AKT1/CASP3）、多通路（PI3K-Akt/蛋白酶体）发挥抗氧化和神经保护作用的分子机制。Alcalase酶解工艺不仅提升蛋白营养价值，更解锁了可靶向治疗氧化应激相关疾病（如神经退行性疾病、癌症）的肽资源，为农业废弃物高值化利用提供范例。未来需进一步开展临床前试验验证其生物利用度与安全性，推动其向功能性食品或膳食补充剂转化。