鸡胚水解物功能组分多维度生物活性解析及其β-环糊精复合物的创制研究

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Food Research International 7.0

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  本研究针对胚胎发育过程中鸡蛋蛋白质转化机制不明的科学问题,通过酸酶水解10日龄鸡胚(CE)蛋白获得≤3 kDa(93.7%得率)等功能组分,发现10-kDa肽段兼具抗氧化(AxAc)、抗炎(AfAc)、抗突变和抗菌活性,其β-环糊精复合物展现显著促伤口愈合(WH)功效,为功能性食品和药物开发提供新思路。

  

在功能性食品成分开发领域,鸡蛋蛋白质因其丰富的生物活性肽前体而备受关注。然而,胚胎发育过程中蛋白质的动态转化规律及其对衍生肽功能的影响,始终是制约相关产品开发的认知盲区。现有研究表明,鸡蛋清(EW)肽能通过促进PDGF、VEGF等生长因子分泌加速伤口愈合,蛋黄肽则通过调控Wnt/β-catenin通路改善骨质疏松,但这些研究多聚焦于未受精鸡蛋。当受精卵开始胚胎发育后,蛋白质会经历怎样的结构演变?这些变化又将如何影响其水解产物的功能特性?这些问题成为横亘在研究人员面前的重要科学难题。

北高加索联邦大学(North Caucasus Federal University)的研究团队另辟蹊径,将目光投向孵化10天的鸡胚(CE)蛋白质。选择这个时间点并非偶然——此时胚胎发育至HH36阶段(汉姆堡-汉密尔顿分期系统),正是器官形成的关键期,蛋白质组成发生剧烈变化。研究人员采用混合酸酶水解法,成功获得得率高达93.7%的≤3 kDa小分子肽段,并系统比较了0.2 μm、10 kDa和3 kDa三个组分的生物活性。

这项发表于《Food Research International》的研究运用了多项关键技术:通过分子量分级分离获得不同组分;采用体外化学发光法测定抗氧化活性(AxAc);建立脂多糖诱导的RAW264.7巨噬细胞模型评估抗炎活性(AfAc);通过β-cyclodextrin(β-CD)包合技术构建复合物;建立大鼠皮肤缺损模型验证伤口愈合(WH)功效。

物理化学特性分析
水解产物pH值稳定在6.88-7.20区间,无需额外调节即达到食品和医药应用要求。10-kDa组分表现出独特的表面特性,其乳化活性指数(EAI)较其他组分高1.8倍,这与其特殊的氨基酸组成相关。

生物活性评估
10-kDa肽段展现出令人惊喜的多重功效:在ABTS自由基清除实验中表现出剂量依赖性AxAc;可使促炎因子TNF-α分泌降低62%;对CE成纤维细胞无毒性,却能选择性抑制HeLa和Vero细胞的增殖。更引人注目的是,经β-CD修饰的10-kDa复合物使大鼠伤口愈合速度提升40%,组织学显示其通过激活PI3K/AKT/mTOR通路促进胶原沉积。

分子机制探讨
研究揭示≤3 kDa组分的高ACE抑制活性与其富含的疏水性氨基酸相关,而10-kDa组分的广谱抗菌性可能源于其两亲性结构。对比前人关于KPHAEVVLR肽的研究,本研究发现CE特有肽段通过不同信号通路协同促进WH,显示出胚胎发育过程中蛋白质转化的独特价值。

这项研究首次系统阐释了鸡胚发育过程中蛋白质水解产物的构效关系,其创新性主要体现在三个方面:一是建立了高效的酸酶水解工艺,突破传统单一酶解得率低的限制;二是发现10-kDa组分"功能开关"特性——既能保持生物活性又便于β-CD修饰;三是为胚胎源功能肽的应用提供了完整的技术路线图。这些发现不仅丰富了蛋白质转化理论,更开辟了"胚胎营养组学"这一全新研究方向,为开发针对伤口修复、骨质疏松等疾病的靶向营养干预策略提供了物质基础。

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