胶原肽的ACE抑制活性与成纤维细胞增殖作用：基于氨基酸组成与序列特征的跨物种比较研究

本研究针对不同来源胶原肽功能差异的分子机制，系统比较了鱼皮、猪皮和牛骨胶原肽的水解特性、序列特征及其ACE抑制活性和促成纤维细胞增殖效应。研究人员通过多酶复合水解结合HPLC-ESI-MS/MS测序技术，发现牛骨胶原肽因C端脯氨酸富集展现最优ACE抑制活性（IC50 1.5 mg/mL），而猪皮胶原肽凭借高比例GPO/PO序列（55.2%）显著提升成纤维细胞增殖率（149.5%）和迁移率（22.1%）。该研究为功能导向型胶原肽原料选择提供了分子层面的科学依据。

　　

胶原蛋白作为人体最重要的结构蛋白，其水解产物胶原肽近年来在降压、皮肤修复等领域展现出巨大应用潜力。然而市场上胶原肽原料来源繁杂，从鱼皮到哺乳动物骨骼不一而足，这些不同来源的胶原肽究竟存在怎样的功能差异？其背后的分子机制又是什么？这些问题一直困扰着功能型胶原肽产品的精准开发。来自江南大学食品科学与资源挖掘国家重点实验室的Wei Hu、Cuihua Chang等研究者们，在《Food Nutrition》发表的最新研究，通过多维度比较分析揭开了这一科学谜题。

研究团队采用碱性蛋白酶-木瓜蛋白酶-生姜蛋白酶复合水解体系，结合凝胶渗透色谱（HPLC）和液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术，系统分析了鱼皮、猪皮和牛骨三种胶原肽的分子特征。实验设计包含分子量分布测定、特征肽段测序、ACE抑制活性检测（采用Hippuryl-Histidyl-Leucine底物法），以及NIH-3T3成纤维细胞的增殖率（CCK-8法）、迁移率（划痕实验）和胶原合成能力（脯氨酸/羟脯氨酸含量测定）等系列功能评价。

氨基酸组成揭示结构基础

研究发现三种胶原均呈现典型的(Gly-X-Y)_n特征，但鱼皮胶原的羟脯氨酸含量（8.7%）显著低于猪皮（9.6%）和牛骨（9.9%）。这种差异直接影响胶原的热稳定性，为后续功能差异奠定了结构基础。

酶解效率与肽段分布

猪皮胶原展现出最优酶解效率，150-400 Da小分子肽占比达51%，比牛骨胶原高出18.6%。值得注意的是，牛骨胶原肽中C端含脯氨酸的肽段占比高达30.5%，这与其突出的ACE抑制活性密切相关。

功能活性的序列决定机制

研究首次证实：牛骨胶原肽因富含C端脯氨酸肽段，其ACE抑制活性IC₅₀值（1.87 mg/mL）较鱼皮肽降低51%；而猪皮胶原肽中GPO/PO序列占比达55.2%，使其促细胞增殖效果（149.5%）显著优于其他组，并同步提升迁移率22.1%和胶原合成能力。

分子机制与转化意义

该研究创新性地建立了胶原肽序列特征与功能活性的对应关系：C端脯氨酸富集通过增强与ACE酶结合能力发挥降压作用；而高频出现的GPO/PO序列则通过激活TGF-β/Smad通路促进皮肤修复。这些发现不仅解释了传统"以形补形"（如牛骨肽降压、猪皮肽美容）的经验科学依据，更为精准化胶原肽产品开发提供了分子设计蓝图。例如，针对高血压人群可优选牛骨来源，而抗衰老产品则宜采用猪皮胶原肽为原料。

这项研究突破了以往仅关注胶原肽分子量的传统视角，首次从氨基酸序列层面解析了功能差异的本质，推动了胶原肽研究从"粗放型应用"向"精准分子设计"的范式转变。未来结合人工智能预测技术，该成果有望指导开发出更具靶向性的功能型胶原肽产品。