□ 印 虹 扬州大学旅游烹饪学院营养学系 孙桂菊 东南大学公共卫生学院营养与食品卫生系
菜籽肽功效研究进展
□ 印 虹 扬州大学旅游烹饪学院营养学系 孙桂菊 东南大学公共卫生学院营养与食品卫生系
菜籽肽是一种植物源的生物活性肽,近些年来的科学研究显示菜籽肽具有调节血压、抑制癌细胞生长、抗氧化、抗HIV病毒等作用。本文就近年来菜籽肽功效学的研究进行综述。
油菜是重要的油料作物之一,中国油菜产量居世界第一。一般情况下,油菜籽经加工可得约35%的菜籽油和65%的菜籽粕。菜籽粕的粗蛋白含量很高,一般在40%左右,而且是优质的植物蛋白。
然而,与大豆和花生等油料作物蛋白相比,菜籽蛋白并没有得到广泛的重视与应用,主要是以菜籽粕的形式作为动物饲料或肥料,产品附加值较低,资源也没得到很好的利用。
近年来国内外的学者对菜籽蛋白的利用和深加工进行了积极的探索,主要是运用酶法来制备菜籽肽,功效学研究显示菜籽肽具有降血压、抑制癌细胞生长、抗氧化、抗HIV病毒等功效。本文对近年来菜籽肽功效的研究进行了整理和综述。
2003年首先是Marczak ED 等人报道了菜籽蛋白水解物中存在着4种降压肽,分别是IY、RIY、VW和VWSI。口服上述4种菜籽肽,均具有降低高血压大鼠血压的作用,只是降血压作用时间略有不同,RIY的降血压作用时间是口服后4小时,而其他3种菜籽肽的降血压作用时间是口服后2小时。即使实验对象是老年高血压大鼠,RIY也有很好的降血压作用。研究人员推测RIY的调节血压途径与其他3种菜籽肽可能是不同的。
国内天津大学薛照辉 等人研究也发现菜籽清蛋白水解物能调节高血压大鼠ACE活性。ACE活性对血压有着直接的影响。他们采用葡聚糖凝胶过滤色谱柱(Sephadex G-25)分离菜籽肽;离体培养并检测血管紧张素Ⅰ转换酶(ACE)活性。他们的研究结果显示:菜籽肽混合物及分离的3个组分(RSP-Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ)对高血压大鼠ACE活性均有明显抑制作用,其中组分Ⅲ抑制能力最强。
在2010年Yamada Y、Marczak ED等在菜籽肽中发现了一个降压肽,取名rapakinin,氨基酸残基序列如下:Arg-Ile-Tyr。他们发现了rapakinin的作用靶点可能是PGI2-IP受体。
2012年5月WHO(世界卫生组织)发布的《2012年世界卫生统计》报告突出了日益严重的非传染性疾病负担问题。根据这份报告,全球三分之一成年人患有高血压,这种病症的死亡人数约达中风和心脏病所导致的总死亡人数的一半。所以菜籽肽在降血压方面的研究和应用将成为高血压患者的福音。
曾晓波 等人以体外培养S180肿瘤细胞为模型,观察菜籽肽对肿瘤细胞的增殖、细胞膜上脂肪酸和唾液酸含量以及细胞膜流动性的影响。研究结果发现菜籽肽对S180肿瘤细胞的增殖有抑制作用,同时能够影响肿瘤细胞的细胞膜流动性。细胞膜流动性的改变会影响细胞膜上蛋白质的位置,使膜上抗原决定簇暴露或掩盖,引起细胞免疫原性的增强,则可能诱发机体的抗瘤免疫反应,降低肿瘤的转移能力。另外该研究小组还以小鼠S1 80实体瘤模型,通过体内实验来观察菜籽肽对小鼠的肿瘤重量、淋巴细胞转化能力、脾细胞抗体形成及血清溶血素含量的影响。研究结果验证了菜籽肽对S1 80肉瘤生长有抑制作用,同时明显增强了小鼠免疫能力。薛照辉 等人重复上述体内实验,结果与前者一致,并发现菜籽肽能恢复巨噬细胞的吞噬能力,其中以1 50 mg/kg剂量菜籽肽混合物效果最好,可使荷瘤鼠巨噬细胞吞噬指数恢复到接近正常小鼠水平。
Xue Z 等人发现菜籽肽对海拉癌细胞也有一定的抑制作用,菜籽肽可以诱导海拉细胞的凋亡,同时会导致一定数量的癌细胞停止分裂在S期,即间期(DNA合成期)。最新的研究结果显示菜籽肽对人HepG- 2肝癌细胞、人MCF-7乳腺癌细胞、人HeLa宫颈癌细胞均有较好的细胞毒性和抗恶性细胞增生的活性。
薛照辉 等人通过腹膜注射菜籽肽,发现不同剂量的菜籽肽均可以使小鼠血清中MDA含量降低。尤其是高剂量组(100 mg/kg)与对照组相比,MDA的降低达到极显著水平(P<0.01)。同时离体实验结果显示,菜籽肽粗品及各组分对体外温育和H2O2诱导的小鼠肝组织匀浆MDA生成有较强的抑制作用,其中粗品RSP-R和组分RSP-1的作用最好,且存在着量效关系,而对Fe2 +诱导的MDA生成的抑制作用稍差。以上体内外结果表明,菜籽肽具有明显的抗氧化作用。
Zhang S 等人发现菜籽肽有很强的清除自由基的能力,可以抑制脂质过氧化作用。实验结果发现4.06 mg/mL的菜籽肽与5.00 mg/mL浓度的维生素C抗氧化能力相当。同时他们发现菜籽肽抗氧化活性的发挥可以有助于预防血栓的形成。富含疏水性氨基酸残基可能是菜籽肽抗氧化作用的物质基础之一。
艾滋病病毒复制所必需的基因产物是对抗艾滋病治疗的合适靶点。HIV蛋白酶在艾滋病病毒复制过程中起着重要作用,是装配新的HIV病毒分子所必需的关键酶。Yust MM 等人发现菜籽蛋白的水解产物可以抗人类HIV病毒,该研究结果显示菜籽肽可以显著抑制HIV蛋白酶的表达。
锌是维持人类生长和发育必需微量元素。Xie N 等人利用碱性蛋白酶水解菜籽蛋白得到了4种能螯合锌的菜籽肽。它们的一级结构如下:Ala-Arg、Asn-Ser- Met、Gly- Lys- Arg和Glu-Pro-Ser-His。小分子的菜籽肽是锌的一个良好的载体,那么该研究为未来开发有关锌的膳食补充剂提供了好的思路。
对于菜籽肽功效的基础性研究丰富和加深了人类对于菜籽肽生物活性的认识,为未来更好地开发与利用菜籽肽提供了良好的科学依据与可能的应用方向。
基金项目:扬州大学高层次人才科研启动基金(编号:137010801)
作者简介:印虹(1984-),男,江苏常州人,博士,讲师。研究方向:生物活性肽。