超滤得到的海蜇酶解产物的降血脂功能评价

陈亚汗 李水生 蒙子宁 张月桂*

(1.吴川市天然食品加工有限公司 广东吴川 524500；2.中山大学生命科学学院 广东广州 510275)

海蜇是我国沿海居民的传统食物,它富含蛋白质、矿物质元素及维生素等营养成分［1］,除净水分,蛋白质约占其总干重的50%左右,并且脂肪含量极低［2］,是一种高蛋白低脂肪的健康食品。海蜇不仅是宴席佳肴,也是一味治病良药。其性咸、平,入肝肾,可消热解毒、软坚散结、降压消肿等功效,并对气管炎、哮喘、高血压、口噪咽干、阴虚便秘等有一定的治疗作用［3,4］。有报道,海蜇蛋白质通过酶解能够得到有效降低血脂的多肽［5］。

据国家卫生部2004年10月全国居民营养调查新闻发布会资料表明,目前心血管疾病已成为危害人类健康的主要疾病,而脂质代谢异常,特别是血胆固醇水平升高是基本易患因素。大量资料显示,高脂血症可加速心、脑等重要器官的动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS),引起冠心病、心肌梗死等疾病,故降低血脂是防治心脑血管病的有效措施[6]。对于高脂血症或高脂蛋白血症,目前尚无特效疗法,面对市场上许多降血脂药物疗效不肯定且具有副作用的情况下,应用具有降血脂活性的食源性多肽来有效调节血脂并预防高血脂症,是当今保健医学研究的热点。

从规模化生产的角度来看,要富集得到小分子的海蜇多肽并保持其降血脂活性,必须考虑进样量大及低成本等因素,可采用超滤技术提纯[7]。超滤技术具有其它分离操作方式(如蒸发、提取等)不具备的优点,如形态不变,无需加热,设备简单,占地面积小,能耗低及操作压力低等,已用于蛋白质多肽溶液的分离浓缩,如大豆肽、鱼贝类蛋白多肽[8]。本研究旨在进一步明确超滤工艺对于海蜇多肽降血脂功能的提高作用,为海蜇降血脂肽的大规模生产和应用提供实验参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

盐渍海蜇(吴川市天然食品加工有限公司)；中性蛋白酶(南宁庞博生物工程有限公司,食品级,酶活5×104U/mL)。UF3K聚醚砜超滤膜(上海摩速公司,50mm)；FK-A组织捣碎匀浆机(江苏省金坛市环宇科学仪器厂)、JJ-1型增力电动搅拌器(江苏省金坛金城国胜仪器厂)；总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)试剂盒(南京建成生物工程研究所)。其余试剂均为分析纯。

表1 实验大鼠体重变化(±s,g)

表1 实验大鼠体重变化(±s,g)

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表2 大鼠血脂水平的变化(mmol/L,±s)

表2 大鼠血脂水平的变化(mmol/L,±s)

注:与高脂模型组比较,*代表P<0.05

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1.2 实验动物

清洁级SD大鼠,雄性,2.5月龄,平均体重220克,广东省医学实验动物中心。

1.3 海蜇多肽的制备

将盐渍海蜇用去离子水漂洗三次,洗涤干净备用。用组织绞碎机将海蜇绞碎并匀浆。根据前期实验成果,本研究用取一定量的匀浆好的海蜇,加入1%(w/v)中性蛋白酶,在50℃,PH7.0,酶解2小时。将水解液加热至沸水中灭酶10分钟,然后将其离心(4000r/min)15分钟,得到上清液。

1.4 海蜇多肽的超滤

将海蜇酶解得到的上清液放入超滤杯,超滤杯容积1200mL,超滤膜总面积25πcm2,截留分子量为2.5kDa。酶解上清液肽含量约20mg/mL,加入量1200 mL,控制压力在20～30psig下进行超滤。每隔一段时间用天平称量滤过液的质量,记录时间和滤过液的质量,以计算相对超滤流速。超滤得到的滤清液冻干备用。

1.5 动物分组与饲养

清洁级SD大鼠80只,雌雄各半,随机分为8组,每组10只。正常对照组、高脂模型组、未超滤海蜇多肽高剂量组、未超滤海蜇多肽中剂量组、未超滤海蜇多肽低剂量组、已超滤海蜇多肽高剂量组、已超滤海蜇多肽中剂量组、已超滤海蜇多肽低剂量组和阳性对照组。除正常对照组外,其余7组均饲喂高脂饲料(15%猪油、1.5%胆固醇、0.15%胆酸盐、0.1%丙基硫氧嘧啶)。正常对照组组和高脂模型组每天灌胃蒸馏水,3组未超滤海蜇多肽组分别灌胃10、5、3mg/kg.d的海蜇多肽,3组已超滤海蜇多肽组分别灌胃1、0.5、0.3mg/kg.d的海蜇多肽。每日上午9～10点给药,连续灌胃42天,每周称量体重。各组小鼠均自由饮水、摄食。

1.6 指标测定

连续饲喂6w后,断食14 h,眼球取血制备血清,解剖内脏,摘取肝脏、腹脂,称重,并制备10%肝组织匀浆。用LRC法测定血清总胆固醇(TC)含量,用异丙醇抽提——乙酰丙酮显色法测定甘油三酯(TG)含量。

1.7 数据处理

2 结果与分析

2.1 实验大鼠一般情况的观察

实验前后各组大鼠体重均无明显差异,结果见表1。高脂模型组大鼠随着造模时间延长,活动减少,毛色暗淡;随着给药时间延长,各给药组大鼠食欲增强,活动量增加,毛色恢复光泽。试验期间,无大鼠死亡或者行为异常。

2.2 海蜇多肽超滤前后对大鼠血清总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量的影响

由表2可见,高脂模型组大鼠的血清总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量要明显高于正常组,说明高脂模型构建成功。未超滤的海蜇多肽3个剂量组中,高、中剂量组的TG与TC含量与高脂模型组相比下降明显,均有显著差异(P<0.05)；超滤的海蜇多肽3个剂量组的TG与TC含量与高脂模型组相比下降明显,均有显著差异(P<0.05);未超滤的海蜇多肽低剂量组的TG与TC含量与高脂模型组相比下降,但无显著差异(P>0.05)。

3 结论

血脂异常是动脉粥样硬化(AS)的发生发展及其引起的心血管疾病的始动因素之一,降低血脂在心血管疾病一二级预防中具有重要作用[9]。目前一线的调脂药他汀类、贝特类等长期使用会引起横纹肌溶解、肝脏功能破坏、轻度肾脏损伤等不良反应,因此急需开发出安全有效、毒副作用小、可长期服用的降血脂产品。

胶原蛋白经水解后主要形成相对分子量较小的胶原多肽,其吸收率更高,并能够促进蛋白质和碳水化合物的吸收。国内外研究已表明,胶原多肽具有保护胃粘膜、抗溃疡、抑制血压上升、抗氧化、增强免疫力等生理功能［10］。

海蜇不仅是筵席佳肴,而且是治病良药。《本草纲目》中述,海蜇咸、平,入肝、肾二经。具有清热解毒、化痰软坚、降压消肿、润肠消积等功能,用于阴虚肺燥、热咳嗽、食积痞胀,主治妇人劳损、积血、带下、小儿风热、丹毒、头昏脑胀、烦热口渴、大便秘结、风湿痹痛、无名肿毒等。《医林纂要》记载海蜇补心益肺、滋阴化痰、去结核、行邪湿、解渴醒酒、止咳除烦。现代医学研究发现海蜇含有类似乙酰胆碱的物质,能扩张血管、降低血压, 所含甘露多糖胶质对防治动脉粥样硬化有一定功效。海蜇对气管炎、哮喘、高血压、胃溃疡、风湿性关节炎等症均有疗效。海蜇还有阻止伤口扩散的作用和促进上皮形成,并可防治肿瘤。现代医学研究表明,海蜇中含有丰富的胶原蛋白,是一种潜在的胶原蛋白材料。胶原蛋白经蛋白酶酶解后,主要产物是肽和氨基酸的混合物。肽不仅能直接被很好地吸收,促进其他物质如蛋白质、碳水化合物等吸收。海蜇蛋白肽能显著降低小鼠肝系数和脂肪系数,能显著降低高脂血症小鼠血清总胆固醇(TC)[11］。

综合以上叙述,开发海蜇蛋白资源,为高血脂症提供一种新的治疗和保健材料是可行的也是必要的。但是,大规模开发海蜇蛋白资源往往意味着要进行成本控制,同时也要不断提高其功效性。根据本研究的成果,用中性蛋白酶酶解得到的海蜇多肽具有一定的降血脂功能,同时采用超滤膜过滤技术能够有效提高海蜇多肽的降血脂活性,也为以后海蜇多肽的工业化生产提供了实验依据。

[1]杨春,苏秀榕,李太武.et al.Comprehensive utilization of jellyfish.Hebei Fish (河北渔业),2003(2):12-14．

[2]安桂香.Study on the active peptide from jellyfishand its effect of decreasing b1ood pressure． Qingdao: OceanUniversity of China(中国海洋大学),2006．

[3]刘希光,于华华,刘松.et al．Analysis of amino acids compositions and contents in threedifferent parts of jellyfish (Rhopilema esculentum Kishi-nouye).Marine Sci(海洋科学),2007(2):9-12.

[4]任国艳,李八方,赵雪.et al.Study on the free radical scavenging activities and structure-function relationships of glycoprotein from jellyfish(R.e) o-ral-arms.Chin J Mar Drug(中国海洋药物杂志),2008(4):24-29.

[5]Nagai T,Worawattanamateekul W,Suzuki N,et al．Isolationand characterization of collagen from rhizostomous jellyfish(Rhopilema asamushi)．Food Chem,2000(70):205-208.

[6]A IKAWA M , L IBBY P. Lipid low ering therapy in ath erosclerosis[J].S em in V ascM ed,2004(4):357-366.

[7]薛向阳,孔繁东,祖国仁 等.食品抗高血压肽的研究进展和前景分析[J].食品研究与开发,2004(6):28-33.

[8]蒋菁莉,任发政,蔡华伟.牛乳酪蛋白降血压肽的超滤分离[J].食品科学,2006(7):124-128.

[9]刘萍,红岩.血脂异常与冠心病[J].现代中西医结合杂志,2006(3):265.

[10]宋晓燕,高严祥,袁芳．Progress of collagen hydrolysis． Food Nutr Chin(中国食物与营养),2008(2):32-34.

[11]丁进锋,苏秀榕.海蜇胶原蛋白肽的免疫活性的研究[J].水产科学,2011(6).