不同来源明胶水解物的抗氧化活性及促进人皮肤成纤维细胞胶原表达的对比研究

本研究针对皮肤老化与氧化应激损伤问题，系统比较了猪、牛、驴、罗非鱼等8种来源明胶水解物对HDF-α细胞的保护作用。研究发现牛源(Bov)、驴源(Don)和罗非鱼源(Til)水解物具有显著DPPH·/ABTS·+/OH·清除能力，并通过调控TGF-β/Smads和MAPK/AP-1/MMP通路提升I/III型胶原表达，为抗衰老功能食品开发提供理论依据。

　　

随着人口老龄化加剧，皮肤衰老问题日益受到关注。皮肤作为人体最大的器官，其老化过程与氧化应激导致的胶原蛋白降解密切相关。当活性氧(ROS)过度积累时，不仅会直接攻击胶原分子，还会通过激活MAPK/AP-1通路促进基质金属蛋白酶(MMP)的表达，加速细胞外基质(ECM)的破坏。虽然胶原补充剂在抗衰老领域应用广泛，但不同动物来源的明胶水解物在抗氧化和促进胶原合成方面的效果差异尚不明确。

针对这一科学问题，南昌大学食品科学与技术国家重点实验室的研究人员开展了一项系统研究，比较了猪、牛、驴、罗非鱼等8种常见来源的明胶水解物在清除自由基、缓解氧化应激和促进胶原表达方面的效果。相关成果发表在《Food Chemistry: X》期刊上。

研究团队采用模拟胃肠消化法制备水解物，通过DPPH·/ABTS·⁺/OH·清除实验评估体外抗氧化活性；建立H₂O₂诱导的HDF-α细胞氧化损伤模型，检测ROS、MDA水平和SOD/CAT酶活性；采用ELISA和RT-qPCR分析胶原含量及相关基因表达；通过分子量分布和羟脯氨酸含量探讨构效关系。

在抗氧化活性方面，研究发现牛源、驴源和鲨鱼鳍(Fis)水解物表现出最强的自由基清除能力，其中Fis组对OH·的清除率高达53.16%。分子量分析显示，1000-8000Da区间的肽段含量与抗氧化活性呈负相关。

在细胞保护作用上，500μg/mL的牛源水解物使H₂O₂损伤细胞的存活率显著提升，T-AOC水平达到401.67μM trolox/mg prot，SOD和CAT活性分别提高37%和69%。驴源和罗非鱼源水解物也表现出色，能有效降低MDA含量18-23%。

在胶原调节机制方面，牛源和驴源水解物使I型胶原含量提升37.97%，通过上调TGF-β/Smad3通路促进胶原合成，同时抑制MAPK/AP-1/MMP-1信号通路减少降解。值得注意的是，羟脯氨酸含量与胶原合成呈正相关，驴皮水解物的高羟脯氨酸含量(84.34mg/g)可能是其优异表现的关键。

这项研究首次系统比较了多种动物来源明胶水解物的生物活性差异，揭示了分子量分布和羟脯氨酸含量的关键作用。特别是牛源和驴源水解物展现出"双管齐下"的作用机制：既通过抗氧化防御系统减轻氧化损伤，又协同调控TGF-β/Smads和MAPK两条信号通路维持胶原稳态。这些发现不仅为抗衰老功能食品的原料选择提供了科学依据，也为开发靶向皮肤老化的多肽药物指明了新方向。未来研究可进一步解析特异性活性肽段的结构特征，推动精准营养干预策略的发展。