论文荐读
牡蛎DPP-Ⅳ抑制肽的结构特征及其协同花色苷的活性增效作用研究
作者：苏小洁1, 2, 3，陈忠琴1, 2, 3*，曹文红1, 2, 3，谭明堂1, 2, 3，朱国萍1, 3，高加龙1, 3，林海生1, 3
单位：
1．广东海洋大学 食品科技学院，国家贝类加工技术研发分中心（湛江），广东省水产品加工与安全重点实验室，广东省海洋生物制品工程实验室，广东省海洋食品工程技术研究中心，广东省水产预制食品加工与品质控制工程技术研究中心
2．广东海洋大学深圳研究院
3．大连工业大学 海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心
基金项目：
国家自然科学基金项目（32201971）；湛江市科技计划项目（2021E05017）；广东省基础与应用基础研究基金项目（2021A1515110621）；广东海洋大学科研启动费资助项目（060302042007）
摘要及关键词
摘要：为探讨牡蛎肽对二肽基肽酶Ⅳ（dipeptidyl peptidase IV，DPP-Ⅳ）的抑制活性及其协同花色苷的增效作用，通过酶解法制备牡蛎肽，对其结构进行表征，采用体外DPP-Ⅳ活性抑制模型与Compusyn协同计算模型分析牡蛎DPP-IV抑制肽协同花色苷抑制DPP-Ⅳ活性的增效作用。结果表明：牡蛎肽的分子质量主要集中在3 kDa以下（55.44%），其氨基酸组成中支链氨基酸（branched chain amino acids, BCAAs）和脯氨酸（Pro）占疏水性氨基酸总量的60.84%；肽谱分析显示牡蛎肽中主要的17条肽段N端富含BCAAs和Pro，具有显著的DPP-Ⅳ抑制肽结构特征。筛选合成的5条肽（FPVGR、APPNIT、IAPPERK、LDFYLDIP、LAIL）中，FPVGR的DPP-Ⅳ抑制活性最强（P < 0.05）；6种常见的花色苷：芍药色素/矢车菊素/锦葵色素/飞燕草素/天竺葵色素/矮牵牛色素-3-O-葡萄糖苷（Pn3G, C3G, Mv3G, D3G, Pg3G, Pt3G）中Pn3G、C3G和Mv3G的DPP-Ⅳ抑制活性最强（P < 0.05）；协同作用研究显示FPVGR与Pn3G/C3G/Mv3G均具有协同抑制DPP-Ⅳ的作用（当抑制率为50%时，CI值分别为0.89、0.93、0.89）。该研究为进一步开展DPP-IV抑制肽和花色苷的活性增效研究提供了科学依据。
关键词：牡蛎肽；DPP-Ⅳ抑制作用；结构特征；花色苷；协同增效
主要结论
利用碱性蛋白酶酶解牡蛎肉可制备出抑制DPP-Ⅳ活性的牡蛎肽（图1）。本实验制备的牡蛎肽疏水性氨基酸含量较丰富，肽谱分析显示牡蛎肽富含支链氨基酸和脯氨酸且主要位于肽链N端前四个位置，表明牡蛎肽具有DPP-Ⅳ抑制肽的典型结构特征。
图1 牡蛎肽的DPP-IV抑制作用
基于肽谱分析合成的5条肽段均具有显著的DPP-Ⅳ抑制效果，是良好的DPP-Ⅳ抑制肽（图2-a）；花色苷具有强DPP-Ⅳ抑制活性，是天然来源的优势DPP-Ⅳ抑制剂（图2-b）。FR-5与Pn3G/C3G/Mv3G组装成复合物后，仍具有很强的DPP-Ⅳ抑制能力，且当达到相同的DPP-IV抑制水平时，复合物中FR-5和Pn3G/C3G/Mv3G的剂量分别小于单独使用时的剂量（图2-c）。FR-Pn3G复合物DPP-Ⅳ抑制作用最强的原因可能是与FR-C3G和FR-Mv3G复合物相比，FR-Pn3G复合物的结构更容易与DPP-Ⅳ相互作用，抑制其活性。
a-合成肽（FR-5/AT-6/IK-7/LP-8/LL-4）；b-花色苷（C3G/D3G/Pg3G/Pn3G/Mv3G/Pt3G）；c-合成肽-花色苷（FR-Pn3G/FR-C3G/FR-Mv3G）
图2 合成肽、花色苷和合成肽-花色苷复合物的DPP-Ⅳ抑制能力
合成肽FR-5与Pn3G/C3G/Mv3G组装复合物相较于Pn3G/C3G/Mv3G溶液的颜色强度与饱和度提高（图3），这可能是由于FR-5可作为辅色因子通过氢键、疏水相互作用及范德华力等非共价作用力与花色苷发生相互作用结合成复合物，表明FR-5的加入具有增强花色苷稳定性提高其活性保留率的潜力。
图3 合成肽、花色苷和合成肽-花色苷复合物的颜色
使用Compusyn协同计算模型结果显示（图4），在DPP-Ⅳ抑制效果值（Fa）≥0.5后，CI值均小于1，表明FR-5和Pn3G/C3G/Mv3G分别具有协同抑制效果。
a-FR-Pn3G；b-FR-C3G；c-FR-Mv3G
图4 FR和Pn3G/C3G/Mv3G对DPP-Ⅳ抑制作用的等值线图
团队简介
广东海洋大学海洋食品营养与功能研究团队
团队负责人为秦小明教授和曹文红教授，包括教授、副教授、讲师、硕士生及博士生成员共50余人，主要研究领域为水产品保活与保鲜新技术、水产品精深加工、海洋食品资源的综合利用、海洋食品源功能因子的营养与功能。团队先后主持国家自然科学基金、国家十三五重点研发计划、农业部国家贝类产业技术体系、广东省重大科技专项、广东省自然科学基金等国家、省部级以上课题30余项，发表学术论文300余篇，其中SCI/EI收录80余篇，获授权发明专利20余件，获国家科技进步二等奖1项及省（部）级与市（厅科）级科技奖5项：团队多项技术成果成功进行了产业化应用，创造了巨大的社会及经济效益。
通
信
作
者
陈忠琴（1990-），女，副教授，硕士生导师，2020年毕业于天津大学应用化学专业获博士学位。自参加工作以来，主要从事海洋食品营养与功能、海洋生物资源综合利用等方面的研究工作。先后主持国家自然科学基金1项、广东省自然科学基金2项、湛江市项目2项及其他项目；作为骨干成员参与国家自然科学基金面上项目1项、国家贝类产业技术体系建设专项等各级项目；发表学术论文60余篇，其中SCI/EI收录50多篇，获授权专利3项；担任Journal of Future Foods杂志青年编委，担任Applied Organometallic Chemistry，Food and Bioprocess Technology等期刊审稿人。
第
一
作
者
苏小洁，女，广东海洋大学食品科技学院2022级硕士研究生，食品科学与工程专业，研究方向：天然产物功能因子DPP-Ⅳ抑制作用机制。
引用格式
苏小洁, 陈忠琴, 曹文红, 等. 牡蛎DPP-Ⅳ抑制肽的结构特征及其协同花色苷的活性增效作用研究[J]. 食品与发酵工业, 2024, 50(15): 87-96.
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图文供稿| 作 者
编辑排版| 高春雨
内容审核| 陈雅薇
