莲藕源新型抗氧化肽EWGHLGL的发现及其在体外和体内缓解氧化应激的功能验证

推荐：本研究针对氧化应激相关疾病，从莲藕中鉴定出一种新型抗氧化肽EWGHLGL（EL7）。通过LC-MS/MS、分子对接和分子动力学模拟筛选，证实其与髓过氧化物酶（MPO）强结合，并在体外（DPPH/ABTS自由基清除、HaCaT细胞保护）和体内（提升小鼠肝脏SOD/CAT活性）展现显著抗氧化效果，为天然抗氧化剂开发提供新策略。

　　

氧化应激是心血管疾病、神经退行性疾病和糖尿病等多种慢性疾病的共同病理基础，而髓过氧化物酶（MPO）作为内源性过氧化物酶，是加剧氧化应激的关键推手。尽管合成抗氧化剂存在潜在毒性，天然食物源抗氧化肽因其安全性和高效性备受关注，但如何从复杂基质中精准筛选高效抗氧化肽仍是难题。莲藕作为亚洲传统药食两用植物，虽已知富含抗氧化成分，其活性肽的系统研究仍属空白。

为此，来自郑州大学附属郑州中心医院的研究团队在《Food Chemistry》发表论文，首次从莲藕冻干粉中鉴定出新型七肽EWGHLGL（简称EL7）。研究采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）从3032种肽段中筛选出1548个分子量<1000 Da的候选肽，通过分子对接以MPO为靶点，发现EL7与阳性对照谷胱甘肽（GSH）结合能相近（-9.345 vs -9.334 kcal/mol）。固相合成后验证其DPPH/ABTS自由基清除率分别达50.14%和47.45%。在500 μM H₂O₂诱导的HaCaT细胞模型中，EL7使细胞存活率提升9.91%，ROS水平降低34.5%，同时提高超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性，降低丙二醛（MDA）含量。小鼠酒精性肝损伤实验进一步显示，EL7可显著恢复肝脏SOD（215.59 U/mgProt）和CAT（21.13 U/mgProt）活性。50 ns分子动力学模拟揭示，EL7-MPO复合物的均方根偏差（RMSD）波动（0.2-0.4 nm）大于GSH-MPO，氢键数量更少（1.83±0.54 vs 3.27±0.91），解释了其略逊于GSH的抗氧化效能。

关键技术包括：1）莲藕汁冻干粉的制备与LC-MS/MS肽段鉴定；2）基于AutoDock Vina的分子对接筛选；3）DPPH/ABTS自由基清除实验；4）H₂O₂诱导的HaCaT细胞氧化损伤模型；5）C57BL/6小鼠酒精性肝损伤模型；6）Gromacs 2023分子动力学模拟。

主要研究结果：

1. 1.

   冻干莲藕汁粉提取与肽段鉴定：LC-MS/MS鉴定出1548个分子量<1000 Da的肽段，EL7（EWGHLGL）分子量810.9 Da，含42.9%疏水氨基酸。

2. 2.

   分子对接与理化性质分析：EL7与MPO结合能-9.345 kcal/mol，作用力包括氢键（ARG31/TRP32等）、静电（ASP321）和疏水相互作用（ALA28/PHE439）。

3. 3.

   自由基清除能力：10 mg/mL浓度下EL7对DPPH和ABTS清除率分别达50.14%和47.45%，呈现剂量依赖性。

4. 4.

   细胞抗氧化效应：500 μg/mL EL7使H₂O₂损伤的HaCaT细胞存活率从49.16%升至59.07%，ROS荧光强度降低34.5%。

5. 5.

   体内抗氧化验证：EL7处理组小鼠肝脏SOD和CAT活性较酒精模型组分别提高15.8%和20.0%，MDA水平下降22.7%。

6. 6.

   分子动力学机制：EL7-MPO复合物RMSD波动更大，氢键稳定性弱于GSH-MPO，导致抗氧化效能差异。

该研究创新性地建立了从植物源基质到动物模型的完整抗氧化肽筛选验证体系，首次揭示莲藕肽EL7通过靶向MPO缓解氧化应激的分子机制。其意义在于：1）为功能性食品开发提供安全高效的天然抗氧化剂候选；2）确立分子对接-动力学模拟-多级实验验证的研究范式；3）促进莲藕高值化利用。未来需进一步研究EL7的肠道吸收特性与体内代谢途径，以推动其实际应用。