可口革囊星虫生态毒理和活性肽的研究

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为了摸清可口革囊星虫(Phasocolosoma esculenta)的生态毒理和生理生化特性,提高食用安全,深度挖掘养殖产品的营养价值和保健功效,运用原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光度法、单细胞凝胶电泳、高效液相色谱、分子对接等技术,以及运用生态因子渐变、血管紧张素转化酶(ACE)活性抑制、自发性高血压大鼠(SHR)灌胃、大鼠胰岛素瘤细胞(INS-1细胞)培养等实验手段,对乐清湾可口革囊星虫的生态毒理和其蛋白质及其水解物的降血压、降血糖等活性进行了较为详细的观察和研究。  本研究主要内容包括:⑴可口革囊星虫属广温、广盐性埋栖海洋动物,在水温11~37℃、盐度7~36的环境里都能正常生活。可口革囊星虫体壁肌肉对微量元素和重金属元素具有选择性富集,其中对Zn、Cu和Fe的富集系数均小于1,对Mn、Cd、Pb、Hg和As的富集系数大于1。一般情况下,其体壁肌肉中重金属和微量元素含量 Fe>Mn> Zn> Cu>Pb>As>Cd>Hg。Cd2+和Hg2+对可口革囊星虫的96 h LC50分别为6.42 mg/L和1.34 mg/L。Cd2+和Hg2+对可口革囊星虫体腔液细胞具有较强的毒性,对细胞 DNA损伤的程度Hg2+>Cd2+。⑵营养组成和价值评估表明,可口革囊星虫是一种高蛋白、低脂肪、营养价值极高的水产品。与公认的营养食品鸡蛋(2012年美国农业部国家营养数据库标准参考数据SR25)相比,可口革囊星虫能够完全满足成人必需氨基酸的需求,是理想的氨基酸来源。通过自发性高血压大鼠(SHR)灌喂试验发现,可口革囊星虫蛋白及其水解物具有良好的降血压功效。⑶以Discovery Studio3.5分子对接软件中的Libdock为模块,以ACE为受体,以前人报道过的、具有较强降血压功效和已知IC50值(半抑制率)的二肽和三肽为配体,进行了分子对接。根据Libdock Docking模块的得分值与IC50值的相关性,建立了降血压活性肽的筛选模型函数:Libdock score=10.063 Log(1/IC50)+68.08(R2=0.62)。⑷基于Discovery Studio3.5软件中的Libdock模块,以ACE活性区域的锌离子为中心,以10为半径进行分子对接,测算出蛋白肽的Libdock得分值。根据实验得出的模型函数:Libdock score=10.063 log(1/IC50)+68.08计算出IC50,成功筛选出 AYF、EL、FK、HK、QF、GLR、GYF、ILK和 WAL等9条具有潜在降血压活性的可口革囊星虫蛋白肽。体外和SHR体内降血压实验证实,上述9条可口革囊星虫蛋白肽中大部分具有显著的降血压肽功效。⑸可口革囊星虫水溶性蛋白及其胃蛋白酶、胰蛋白酶和胃胰混合蛋白酶的水解液,对刺激INS-1细胞(胰岛细胞株)产生胰岛素并没有明显的促进作用,有些多肽组分甚至还会抑制INS-1细胞产生胰岛素,实验显示,可口革囊星虫多肽不具明显的降血糖功效。
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