渤海大学李学鹏教授、朱文慧副教授Food Chemistry发文：鱼露中新型抗氧化肽的鉴定及其分子机制：量子化学与分子模拟相结合

学术 2024-09-11 19:03 上海

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渤海大学李学鹏教授、朱文慧副教授Food Chemistry发文：鱼露中新型抗氧化肽的鉴定及其分子机制：量子化学与分子模拟相结合

近日，渤海大学食品科学与工程学院李学鹏教授、朱文慧副教授在国际食品领域顶级期刊《Food Chemistry》（中科院1区Top，IF=8.5）在线发表了题为“Identification and molecular mechanism of novel antioxidant peptide from fish sauce: A combined quantum chemistry and molecular simulation”的研究论文，该研究从发酵鱼的鱼露中提取鉴定出五种新型抗氧化肽，并通过分子模拟揭示了抗氧化机制。

成果介绍

在该研究团队之前的工作中，研究人员验证了鱼露的抗氧化活性，并提出鱼露中可能存在潜在的生物活性抗氧化肽。同时，他们还报道了蛋白酶活性变化与鱼露抗氧化活性的关联模型。Keap1 - Nrf2 是体内影响氧化应激的重要途径之一，抗氧化剂与 Keap1 的结合对调节氧化应激起着关键作用。因此，通过研究抗氧化肽对 Keap1 的影响，有望阐明抗氧化肽的作用机制。在初步实验室研究中，研究人员发现传统发酵鱼露具有抗氧化活性，且发酵 6个月的鱼露抗氧化活性最强。基于这些前期工作，该研究团队进一步开展了从发酵 6个月的鱼露中分离、纯化和鉴定抗氧化肽，并探究其抗氧化作用机制的研究。

该研究通过超滤和RP-HPLC对鱼露进行分离纯化，强极性组分（FS4、FS5和FS6）具有抗氧化活性。量子化学计算表明，肽具有一定空间结构，活性顺序为FS6-1 <FS6-2 < FS4-4 < FS4-5 < FS4-1 < FS -2 < FS4-3。五个肽与Keap1成功对接，ARG415、GLY509和ALA510是关键结合位点，氢键和范德华力是主要结合力。分析了HOMO和LUMO的能级差，肽与Keap1对接的活性顺序为FS4-3> FS4-1> FS6-2>FS4-2>FS6-1。基于HOMO、EHOMO、电荷分布和键长分析，确定了各肽的活性位点。体外合成肽的抗氧化活性较弱，推测多肽不是影响鱼露抗氧化活性的主要因素。本文揭示了鱼露中生物活性肽抗氧化作用的分子机制。

图文赏析

图文摘要

图1.<3 kDa超滤鱼露的RP-HPLC洗脱曲线（a）；RP-HPLC分离的六个组分的ABTS清除活性（b）

图2.肽结构的几何优化

图3. (A) 抗氧化肽与Keap1 受体对接氢键分布的 3D和 2D 图

图4.抗氧化肽结合位点和与 Keap1 受体的结合位点数量（a：总结合位点；b：氢键位点；c：疏水相互作用结合位点）

图5.HOMO和LUMO轨道分布图（a-e是FS4-1、FS4-2、FS4-3、FS6-1、FS6-2的HOMO轨道分布；f-j分别为 FS4-1、FS4-2、FS4-3、FS6-1、FS6-2的LUMO轨道分布）

图6.合成肽的DPPH 自由基清除活性

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141108

作者简介

李学鹏，教授，博士，博士生导师，国家万人计划青年拔尖人才、山东省泰山产业领军人才、辽宁省兴辽英才计划青年拔尖人才、辽宁省青年科技奖十大英才、辽宁省优秀教师、辽宁省优秀科技工作者、辽宁五一劳动奖章获得者、新加坡南洋理工大学访问学者。现任渤海大学食品科学与工程学院院长、水产品加工及贮藏工程学科负责人、食品质量与安全国家级一流本科专业负责人、生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心副主任、国家鱼糜及鱼糜制品加工技术研发分中心（锦州）副主任、中国轻工业海水鱼加工重点实验室副主任、辽宁省生鲜农产品贮藏加工及安全控制创新中心主任、辽宁省农产品质量安全追溯专业技术创新中心主任，兼任中国食品科学技术学会青年工作委员会委员、食品添加剂分会理事、食品装备与智能制造分会理事、预制菜专委会委员，国家农产品加工产业科技创新联盟预制菜专委会执行专家，中国水产学会水产品加工和综合利用分会委员，辽宁省食品科学技术学会常务理事，辽宁省水产学会常务理事，《中国食品学报》《食品科学》《食品工业科技》等期刊编委。主要从事大宗水产品贮藏加工及安全控制方面的研究，先后主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、辽宁省海洋经济发展专项等国家级、省部级及企业横向项目/课题20余项；以第一/通讯作者发表论文150余篇，其中SCI/EI收录100余篇；授权国家发明专利40余件。以第一和主要完成人获国家科技进步二等奖、辽宁省科技进步一等奖、辽宁省教学成果一等奖、中国产学研合作创新奖、全国商业科技进步特等奖、中国食品科学技术学会科技创新奖—杰出青年奖等。

朱文慧，博士，副教授，硕士生导师，辽宁省水产学会理事。主要从事水产品加工及贮藏，水产品副产物的高值化利用，食品风味化学（水产调味品）等方面的研究。主持国家自然科学基金、辽宁省科技厅、辽宁省教育厅等课题8项，参与国家重点研发计划项目“方便新型调味料的创制及其制造关键技术开发”等4项；以第一/通讯作者在Food Chemistry、Critical Reviews in Food Science and Nutrition、Ultrasonics Sonochemistry、Food Research International、Innovative Food Science and Emerging Technologies、Journal of the Science of Food and Agriculture、Food & Function、LWT-Food Science and Technology、中国食品学报、食品科学等国内外重要学术期刊累计发表学术论文80多篇（SCI/EI收录50余篇），荣获“山东省技术创新优秀成果优秀论文一等奖1项；授权发明专利12件；参与起草编制行业标准2项，参编书籍3部。荣获全国商业科技进步特等奖、中国食品工业协会科学技术二等奖、山东省轻工业科学技术进步二等奖、锦州市自然科学学术成果二等奖等奖项。指导本科生参与国家级、省级大学生创新创业赛事多项，并获优秀指导教师。

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