玉米肽的醒酒保肝功能及其分子机制研究

玉米蛋白粉是生产淀粉的副产物，蛋白质含量高，但加工性能及营养价值均不理想。本课题拟采用酶法改性和膜分离技术，构建集酶解、分离纯化、浓缩脱盐于一体的酶膜反应系统，制备高醒酒保肝活性玉米肽，使其附加值大大提高；并建立简便有效的玉米肽醒酒活性体外筛选方法和评定玉米肽的质量标准；用波谱分析手段结合HPLC-MS等技术，表征重要活性肽的一级结构；用紫外差光谱、CD、DSC等手段研究玉米肽的链构象；并对玉米肽保肝功能进行评价；通过研究玉米肽对动物代谢乙醇途径的影响、对多种肝损伤模型鼠的保护作用、诱导肝癌细胞凋亡、清除自由基及免疫调节作用，结合玉米肽的链形态结构对活性的影响，从细胞和分子水平探讨玉米肽的生理活性，揭示其醒酒保肝机理。本研究为充分利用植物蛋白质资源提供理论依据和新的研究思路。鉴于玉米肽的生理活性、安全性和易消化性，有望为人们提供一种新的醒酒保肝保健品，给我国众多的肝病患者和饮酒者带来福音。

本课题以生产淀粉的副产物玉米黄粉为原料，系统地研究了玉米肽(CPs)的制备、链结构、合成肽、醒酒保肝活性及其作用机理。主要研究内容及结果如下：⑴酶膜反应器的构建与醒酒保肝活性：构建了集酶解、分离纯化、浓缩脱盐于一体的酶膜反应器(连续法制备)，与间歇式制备法相比，其酶的利用率大幅提高，耗酶量仅为间歇式的15.6%，产品活性提高：体内乙醇脱氢酶(ADH)激活率提高了57%，有效保肝剂量降低了4倍。CPs具有良好的解酒、防醉功效，连续法制备的CPs其醒酒效果优于间歇法；摄入300mg/kg bw连续法制备的CPs其解酒效果与摄入450mg/kg bw市售海王金樽相当。⑵玉米肽的保肝活性及功能评价：生化指标和组织病理学检查显示：CPs无论对化学性肝损伤模型，还是免疫性肝损伤模型；无论对急性肝损伤模型，还是慢性肝损伤模型均有良好的保护作用；甚至对肝癌细胞亦有诱导凋亡的作用。其诱导HepG2细胞凋亡的机制与其能使促凋亡基因p53、Bax表达上调，抑凋亡基因Bcl-2表达下调，激活关键蛋白Caspase-3及使Cleaved-Caspase-3表达增加有关。⑶玉米肽的链结构与醒酒、保肝机理：采用HPLC-MS/MS，结合质谱数据库检索，共解析出了10个肽段，均为疏水性短肽，玉米肽的主要是通过疏水性短肽激活肝脏ADH，促进酒精代谢，从而起到醒酒作用的；同时玉米肽的•OH清除能力对缓解酒精代谢引起的氧化应激起协同作用。从解析出的肽段中发现富含对醒酒有贡献的氨基酸L和A，通过合成QLLPF确证其是对醒酒贡献较大的肽，当其剂量为10mg/kg bw时，醒酒效果优于200mg/kg bw的混合肽，血醇清除率分别为35.0% 和27.4%。乙醇在代谢过程中生成的乙醛、自由基以及H+浓度均对肝脏造成危害，玉米肽能拮抗乙醛与酶结合造成的肝脏SOD、GPX的降低；从解析出的肽段中发现不仅含有的能捕获自由基的氨基酸P、F、H，还含有能中和H+的氨基酸H、K、E、D，抑制脂肪肝的形成；还富含支链氨基酸L、I、V，有助于提高肽的F值，纠正急性肝损伤模型鼠血浆及脑中的氨基酸病态模式。此外玉米肽还具有免疫调节作用，这是其能对免疫性肝损伤及肝肿瘤有抑制作用的原因。.本研究旨在充分利用食品工业副产物，使其附加值大大提高，鉴于玉米肽的安全性和易消化性，有望提供一种新的醒酒保肝保健品，惠及我国众多的肝病患者和饮酒者