全 文 :第6卷第4期
2008年7月
生物加工过程
ChineseJoumalofBi叩rocessEn舀needng
Julv2008
·69·
大豆肽体外抗氧化活性研究
王莉娟,陶文沂
(江南大学 工业生物技术教育部重点实验室,无锡214122)
摘要:研究大豆肽的体外抗氧化的作用。采用邻二氮菲一Fe2+检测大豆肤对羟自由基(·OH)的清徐作用,邻苯三
酚检测大豆肽对超氧阴离子(·0f)的清除作用,用硫代巴比妥酸法测定小鼠肝匀浆丙二醛(MDA)的含量,用比色
法测定小鼠红细胞溶血度,来研究大豆肽的抗氧化效果。结果表明:大豆肽可以清除·0H和·Of,抑制·0H所致的
丙二醛的产生,减少H202所致的红细胞溶血,在2~15g/L内均具有明显的量效关系。表明大豆肽在体外具有明
显的抗氧化效果。
关键词:大豆肽;羟自由基;超氧阴离子自由基;MDA
中图分类号:”汐36.2 文献标志码:A 文章编号:1672—367812008)04一0069—05
Anti-oxidatiVeeffiect0f∞ybeanpeptides切l,Z加
WANGLi-juan,TAOWen—yi
(KeyI丑I删叭ory0fIndustrialB oteclIIlolo盱oftlleMiIligtryofEducati帆,Jiall掣姗uIIive璐ity,w戚214122,ChiIla)
Abs仃act:ne锄ti捌dalive哦ctof卿枇觚pepcidesw硝inve8tigated.%e鲫pe彻【ide觚ionfreeradi—
calsscavengiIlge雎ctw鹊鹊sayedbypymgauolmethodandtllehydroxylradical∞avengillge&ctw鹊as-
sayedby1,10-phen卸tllmlinemetIIod.upidperoxidationofm肌鸵liverhomogeIlatew鹊赋-舶ured诵tll
tIliobarbituric∞idcolorimetrictechniqlIe.Hemcytoca出eresisw鹪dete加ined诵thcolorimetry.soybe蛐
peptideshada significante如ctonscaverIgiIIghyd彻【yl舳dsupe嗽ide粕i叽hleeradicals.ItiIlllibited
tllegenemtionofMDAinliVerhomogenate,inwhichhemoly8isofredbl伽IdceUw鹊inducedbyhydro.
genperoxide.soybe柚peptidesos眈s edobviouslydo∞一e娲ct陀lalionshipinconcennationof2—
15g/L.Experim即talresultsshowedthatsoybeaIlpeptideshaveaIlti—oxidativee雎ct讥础阳.
Keywords:soybe肌peptides;hydIDxylradicals;蛐pe删deaI ionh℃ mdicals;MDA
自由基是带有不配对电子的原子、原子团或分
子。超氧阴离子自由基(·Of)、羟自由基(·OH)等
含氧自由基称为氧自由基。其中·OH对细胞的危害
最大,可直接损伤各种生物膜,导致多种疾病的发
生⋯。随着自由基生命科学研究的不断进展,氧化
应激损伤和抗氧化保护作用的理论备受关注,衰
老、癌症及心血管等疾病被公认为与氧化应激损伤
及自由基代谢失调相关心J,因而筛选具有抗氧化活
性的天然资源已成为生物学、医学和食品科学研究
的新趋势。抗氧化肽就是其中一类,它具有抑制生
物大分子过氧化和清除体内自由基产物的功能,而
且是通过蛋白酶在温和条件下水解蛋白质而获得,
食用安全性高p1。
大豆肽是研究较多的生物活性肽。近几年来,
牧稿日期:200r7—12—25
作者简介:王莉娟(19∞一),女,陕西宝鸡人,硕士,研究方向:截生物制药。
联系人:陶文沂,教授。博士生导师,E—m|il:wytI的1946@163.咖。
万方数据
·70· 生物加工过程 第6卷第4期
人们发现大豆肽除了具有易消化、易吸收、低抗原、
降胆固醇、抗疲劳、增强体力等作用外,还具有抗氧
化作用。但是对大豆肽抗氧化活性的研究仅局限
于对体外自由基的清除作用,对组织的抗氧化作用
研究很少。本实验以豆粕粉为原料,采用酶法水解
制备大豆肽,对其体外清除自由基及其对抑制小鼠
红细胞溶血度、肝匀浆氧化的活性进行研究。
1材料与方法
1.1实验材料
脱脂豆粕,蛋白质质量分数为44.5%(粉碎,过
80目筛):购白无锡三里桥农贸市场;2709碱性蛋
白酶,购于无锡雪梅制剂有限公司。其他试剂均为
国产分析纯。
昆明种小白鼠:清洁级,许可证号:SCxK(沪)
2007姗5,购自上海斯莱克实验动物有限责任
公司。
1.2主要仪器
数显恒温水浴锅,金坛市富华仪器有限公司;
PHS-25精密pH计,上海雷磁仪器厂;722型分光光
度计,上海第三分析仪器厂;TGL.20M台式型离心
机,湖南湘仪离心机仪器有限公司;微量凯氏定氮
仪,广州尚准仪器有限公司。
1.3动物试样的制备HJ
1.3.1红细胞悬浮液
小鼠眼眶取血,肝素抗凝制成抗凝血,于3000
r/min离心后得红细胞,用预冷的生理盐水洗3次,
制成质量分数为O.5%的悬液。
1.3.2肝匀浆液
迅速取上述取血后的小鼠肝脏。以预冷后的生
理盐水洗净,冰浴匀浆,配成一定浓度的肝匀浆液。
1.4实验方法
1.4.1大豆肽的制备
按质量分数8.50%底物浓度准确称取脱脂豆
粕粉于水解反应器中,加入适量蒸馏水,轻微搅拌
至底物均匀分散于水中。然后在90℃下加热10
min,冷却到酶解反应温度55℃后,用1.0moL/L的
NaOH调节酸碱度至pH11,按照8750U/g底物的
加酶量,准确称取蛋白酶后加入水解反应器,并慢
慢搅拌。反应过程中及时滴加l啪L/L的NaOH使
系统稳定在最适pH。水解3.0h后,即停止加热搅
拌,用lmoL/L的Hcl调节pH至4.5沉淀未水解的
大豆蛋白,迅速升温到80℃,加热lOIIlin钝化蛋白
酶。水解液8000r/Illin离心10IIlin,取上清液冷冻
干燥,得到大豆肽粉末。大豆肽的酶解条件是根据
前期试验得出的。
1.4.2大豆肽体外清除羟自由基(·OH)的测定
根据文献报道的方法稍加改进建立·OH一产生
模型[5“J。精密量取150mmoL/LpH7.4磷酸盐缓
冲液(PBS)2.0mL,7.5mmoL/L邻二氮菲O.2IIlL,
7.5mmoL/LFeS04.2IIlL,不同浓度试样0.4mL,
蒸馏水0.8mL和体积分数l%H:O:0.4mL于试管
中,混匀作试样组,将各试管同时置于37℃恒温水
浴60min,在波长536nm处测吸光度值。空白组以
蒸馏水代替试样,其余步骤同试样组;空白对照组
以蒸馏水分别代替试样和H:O:,其余步骤同试样
组,试样对羟自由基的清除率(E,·OH)%)按下式
计算:
量.oH)=(A(试样)一A。)/(A(空白对照)一如)
×100%
式中:A(试样)为试样组在波长536啪的吸光度值;A0
为空白组在波长536衄的吸光度值;A(空白对照)一
空白对照组在波长536砌的吸光度值。
1.4.3大豆肽体外清除·Of的测定¨1
取pH8.2,0.05m彤LTris—HCl缓冲液4.5
mL,适量去离子水混匀后置25℃水浴保温10IIlin,
再加入0.2tllL不同浓度大豆肽试样,最后加入
3mm彬L邻苯三酚溶液0.3mmoL/L至终浓度
O.1舢oL/L,混匀后在25cc保温4min,立即用8
moL/LHCl溶液终止其反应,并在322nm处测定吸
光度值,空白组以去离子水代供试品。对·Of的清
除作用按下式计算清除率(E(.o_))
E(.町)=(Ao—A(试样))/Ao×100%
式中:A(试样)为试样组在波长322砌的吸光度
值;A0为空白组在波长322咖的吸光度值。
1.4.4大豆肽对小鼠红细胞H:O:所致溶血的
影响⋯
取质量分数0.5%红细胞悬浮液4mL,加不同
浓度的试样溶液O.5mL,最后加60m瑚L/LH:O:
O.4mL启动反应,37℃温浴60IIIin,用生理盐水稀
释5倍后,1000r/lTIin离心10Illin,取上清液于415
啪处测定吸光度,以对照组为100%溶血,同时设
正常红细胞组(即未经H:O:引发,其他条件相同),
计算溶血度和溶血抑制率。
溶血度(%)=A(试样)/Aox100%
万方数据
2008年7月 王莉娟等:大豆肽体外抗氧化活性研究 · 7l·
溶血抑制率(%)=(1一A(试样)/A。)×100%
式中:A(试样)为试样组在波长415nm的吸光度值
A。为空白组在波长415啪的吸光度值
1.4.5大豆肽对小鼠肝匀浆氧化的影响[91
(1)试样对小鼠肝匀浆自氧化的影响
取质量分数5%肝匀浆悬浮液lmL,加入不同
浓度大豆肽溶液O.2mL在37℃温浴60IIlin后,加
人体积分数15%三氯乙醛(TCA)1mL终止反应,
再加体积分数0.67%叔丁醇(rITBA)1IIlL,于沸水浴
中显色15min,冷却后离心,取上清液于532砌处
测定吸光度值,以吸光度表示MDA含量的多少。
MDA生成抑制率(JP自氧化)按下式计算:
P自氧化=(Ao—A(试样))/Ao×100%
式中:A(试样)为试样组在波长532啪的吸光度
值;A。为对照组在波长532砌的吸光度值
(2)试样对Fe“一H:O:诱导的小鼠肝匀浆氧化
的影响
取质量分数0.5%肝匀浆悬浮液lmL,加入不
同浓度大豆肽溶液0.2nlL,再加入0.1mL
6mmoL/LFeS04,0.1mL60mmoL/LH202,在37℃
温浴60min后,加入体积分数15%rI℃A1mL终止
反应,再加体积分数0.67%,I’BAl mL,于沸水浴中
显色15min,冷却后离心,取上清液于532砌处测
定吸光度值。同时设正常组,即不添加大豆肽和
Fe2+-H202,MDA生成抑制率的计算方法同上。
1.4.6数据处理
实验结果用元±s表示,用sAS统计软件对数据
进行t检验和方差分析。
2结果与讨论
2.1 大豆肽清除·OH的效果
由表1可知,添加大豆肽各实验组的A,撕均低于
对照组,表明大豆肽具有清除·OH的作用,且随着
浓度的增加,其清除·OH的效果亦增加。£检验表
明,各实验组不仅与对照组相比有显著性差异
(P<0.01),且各实验组之间也有显著性差异
(P<0.01),在2一15g/L内具有明显的量效关系。
2.2大豆肽清除·Of的效果
生物体内氧化还原反应中,大致有2%一5%的
氧会产生·Of,超氧阴离子的毒性是机体发生氧中
毒的主要原因之一。由表2可知大豆肽具有清除·
Of的作用,在2—15g/L内,随着浓度的增加,具有
明显的量效关系。
表1大豆肽清除·0H的效果.(,l=3,元±s)
Table1 ‰翱:aven舀119e胁0fSP伽·OH,(n=3,孟±s)
:仗竺}: A缁 清除率即oH-)/%(mg.mL一1) ^ 滑陈翠d(‘oH)7%
注:}与对照组相比P
’Ijable2 ThescavengingeffectofSPon·0f,(n=3,面±s)
注:宰与对照组相比P
红细胞在体外因自身氧化或诱导氧化而发生
溶血,抑制红细胞氧化也能抑制其溶血【10I。由表3
所示,H:O:可以氧化红细胞膜,导致血红蛋白逸出,
从而导致其吸光值的增加。大豆肽各剂量组均可
抑制这种作用,一定剂量的大豆肽可以显著降低小
鼠红细胞的溶血度。经I检验表明,各剂量组与对
照组相比均有显著性差异(P<0.01)。
万方数据
·72· 生物加工过程 第6卷第4期
表3大豆肽对小鼠红细胞心02所致溶血的影响(n=3,面±s)
7I曲le3 E“&tofSPonRBChemolysisinducedbyH202
i堡三圣I生圭兰1 .
?!查戛璧}: ^砌 溶血度/%溶血抑制率/%(mg·mL‘1)4 行皿厦7加册皿’叩巾。午7”
注:宰与对照组相比JP<0.01
2.4大豆肽对小鼠肝匀浆氧化的影响
MDA是自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪
酸而引发的脂质过氧化作用的最终分解产物,它可
以与蛋白质、核酸(DNA、RNA)和磷脂等含有氨基
的物质交联,引起这些大分子化合物的分子交联。
因此,MDA被认为是反映机体脂质过氧化水平的间
接指标,其血清和组织水平可反映机体细胞和组织
受自由基攻击的程度。因此通过测定MDA值可以
评价机体抗氧化能力。
表4大豆肽对小鼠肝匀浆自氧化和Fe“-H20:诱导的小鼠肝匀浆氧化的影响(n=3。孟±3)
-I铀le4 E雎ctofSPonMDAproducti∞inliverhomogenateInducedby肌ti—oxidali∞明dFe“一H202(n=3,i±s)
注:·与对照组相比P<0.0l
肝组织匀浆在温浴条件下可以发生自氧化反
应产生自由基,进而生成MDA。由表4可以看出,
大豆肽各质量浓度均可抑制小鼠肝匀浆自发生成
MDA,经方差分析,各实验组间有显著性差异(P<
0.01)。Fe“和H:O:是很强的自由基诱导物,与正
常肝匀浆相比,Fe“-H:O:的诱导产生·OH,使小鼠
肝匀浆的MDA值显著增加,而大豆肽在2~15叫
mL内,均可显著抑制这种作用,且呈量效关系。
3结论
研究结果表明,大豆肽能够清除Fenton反应产
生的·OH,能清除邻苯三酚系统产生的·Of,并能显
著地抑制H:O:诱导的红细胞溶血。大豆肽对于脂
质过氧化反应的终产物MDA的实验表明,大豆肽
体外可显著降低肝匀浆的自氧化与诱导氧化所产
生的MDA。以上表明,大豆肽具有很强的自由基清
除能力,对红细胞和组织细胞有保护作用,这为进
一步研究其作用机理奠定了理论基础。
参考文献:
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2008年7月 王莉娟等:大豆肽体外抗氧化活性研究 ·73·
长沙新能源项目进展:生物柴油项目或年内投产
在金州新区开工的中醇湖南(中替)宁乡清洁替代能源项目到目前已完成投资7472万元。而投资长沙
国家生物产业基地、正在建设中的古杉生物能源有限公司建设项目也进展顺利。位于宁乡的中和能源燃料
基地计划投入5亿元开发生物柴油,现已完成投资5000万元,年内有望投产,利用固体催化技术将动、植物
油脂催化成生物柴油,一期工程可年产3万t生物柴油。
该项目总投资2.2亿元,建成后每年可消除餐饮废油、植物油下脚料或废弃油料约5.5万t,年产的3万
t生物柴油可节约替代石油3万t,相当于标准煤7.15万t,消减S02排放200t,实现利税9000万元。而总
投资达25亿元的中醇湖南(中替)宁乡清洁替代能源项目,将致力于打造“中醇油”品牌。
吉林80亿元建全球最大乙二醇基地
总投资80亿元的全球最大的生物基多元醇(乙二醇和丙二醇)基地有望落户产粮大省吉林,国家开发
银行已经与大成生化科技集团有限公司签订了50亿元贷款战略合作协议,用来支持建立该项目。
吉林省省长助理赵振起称,该项目总投资80亿元,目前企业已自筹贷款30亿,而剩下的50亿将由国家
开发银行对其贷款。据了解,该项目有望2009年正式投产,建成后乙二醇的年生产能力达到100万t,为全
球最大。
(朱宏阳)
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