猪胰多肽粗品对小鼠生长和代谢影响的研究
2018-04-02任宏
任宏
胰多肽为36个氨基酸残基组成的胃肠激素,并与酪酪肽、神经肽Y以及酪甘肽共同组成PP大家族。相对分子质量是4.2KDa,具有螺旋化学结构。它广泛的存在于各类动物,如爬行类、两栖类、哺乳类、和鸟类动物中,因为胰多肽在机体中发挥着重要作用,它对动物的采食、营养物质的吸收、动物体内许多激素的分泌活动以及胃肠道及其腺体的分泌和运动都有着重要的影响。
1 胰多肽研究现状
1.1 胰多肽化学结构
对于大部分两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类动物,均是由36个氨基酸残基组成的胰多肽,分子量大约为4.2KDa,具有螺旋结构,结构的共同点是在其肽链梭基端第36位上都是酪氨酰胺。除大鼠外,其它哺乳类动物的胰多肽在化学结构上都比较一致,各种属之间仅有1-2个氨基酸的差异。
据研究报道,哺乳类的胰多肽与禽胰多肽相比有明显差异,其中36个氨基酸残基中只有15-16个氨基酸残基是相同的。林从敏等报道的猪胰多肽(PPP)的氨基酸序列为:
Ala-Pro-Leu-Glu-Pro-Val-Tyr-Pro-Gly-Asp-Asp-Ala-Thr-Pro-Glu-Gln-Met-Ala-Gln-Tyr-Ala-Ala-Glu-Ile-Arg-Arg-Tyr-Ile-Asn-Met-Leu-Ser-Arg-Pro-Arg-Tyr-NH2 .
1.2 胰多肽细胞分布
从细胞形态学的角度看,PP细胞体积比较小,并且呈不规则形,而且在细胞的胞浆内含有一种中等至高电子密度的呈卵圆形或圆形结构的内分泌颗粒,其直径大约为140-150nm。动物的胰腺器官是产生胰多肽的重要器官。不同动物胰腺的胰多肽细胞的数量和分布有较大的差异。用免疫荧光的方法显示,对人体研究发现,在胰岛的周围存在有大量的PP细胞,并且在胰导管上皮细胞以及胰腺外分泌实质中也发现存在有散在的胰多肽细胞。经荧光法显示,哺乳动物的胰多肽细胞在胰腺中的分布与在人体的分布基本相似,但在某些灵长类动物中发现,除胰腺外,从食道到结肠整个消化道中含都有少量的胰多肽免疫反应物。总体说来,除了胰腺外,胃、十二指肠、回肠、结肠和直肠的粘膜中也均有存在的PP细胞。
1.3 胰多肽释放机制
摄取食物:经实验证明,摄食是一个很强的能促使胰多肽释放的重要因素。鸡摄食后,血浆中APP的浓度可由475-1427pmol/L增加到950-2856pmol/L。人也如此,当进餐后,血浆PP的增加量为100-40pmol/L。并且研究表明,在食物的各成分中,引起胰多肽释放作用最强的食物是蛋白质,其次为脂肪和糖类。
体液因素:即由激素成分引起的因素,主要有胰岛素、生长抑素等激素,当有食物刺激胃肠道后,会引起胃肠激素的释放,胃肠激素通过血液循环而作用于胰多肽细胞,致使其释放胰多肽。
1.4 胰多肽的生物活性
1.4.1 对代谢的影响
Kimmel等为了观察APP对代谢的作用,他们做了给不禁食的鸡注射APP的实验,发现其能分解肝糖元,经检测,血糖水平并无改变,反而使血液中的甘油三酯升高。其原理可能是由于APP通过刺激肝内形成的脂肪,使肝糖元的分解产物转化为脂肪,从而确保了血糖水平保持不变。
1.4.2 对胃肠道的作用
经过实验研究,BPP对狗的胃肠运动的作用依其剂量大小而产生不同效果,大剂量会引起兴奋,狗表现为呕吐和排便;小剂量则是开始引起胃窦、十二指肠、回肠和结肠的运动增强,随后则出现长期抑制现象。如果狗的基础胃酸分泌处于一个较高水平时,BPP则会抑制其分泌。
1.4.3 对机体内分泌活动的影响
经学者研究发现APP可促使动物体内的三碘甲腺原氨酸(T3)、生长激素(GH)和四碘甲腺原氨酸(T4)的浓度升高,从而促使动物机体的正常生长发育。
2 本研究的目的和意义
从现有的研究结果来看,都足以说明动物体内的胰多肽在多方面都具有着重要的作用。我们不仅可以从生理机能角度对胰多肽进行研究,还可以从生化指标与酶的活性方面来看,动物机体中的许多物质代谢都是通过相关酶的调节作用来实现的,通过观察这些酶活性的变化,可以间接的反映出胰多肽对动物生长和代谢水平的作用。本实验拟从生化角度对胰多肽的功能进行研究,本试验采用不同的给予PPP方式,用不同浓度的PPP粗品喂养小鼠,对小鼠生长的影响进行了交叉对比研究,并着重对小鼠给予不同浓度的PPP后,动物体内各生化指标及酶活性产生的影响进行了比较。旨在前人研究工作的基础上进行探讨:①PPP喂养小鼠,对促进小鼠生长、提高机体免疫力等效果方面的影响。②通过试验得出PPP促进小鼠生长的最佳剂量和给予方式。③从分子水平研究PPP对动物生理机能的作用,分析PPP对机体代谢相关酶活性变化的影响。
通过对PPP层析制品的制备及肽含量的测定与纯度鉴定试验,利用磷酸钙吸附法从猪胰脏中得到了PPP粗提液,再用sephadex G-50柱层析脱盐后制备出PPP粗品的层析制品;并用Folin-酚试剂的方法测得自制PPP层析制品的肽含量为:8.05mg/g;用SDS-PAGE电泳法对自制PPP粗品进行鉴定,经Sephadex G-50层析后的PPP纯度较高,PPP的分子量在4.2KD范围内,这一结果与研究學者报道的结果以及市售PPP纯品的分子量是一致的。
综上所述:PPP粗品能促进动物机体生长发育,促进动物体重增长,其作用机理与胰多肽可改善饲料利用率有关。试验中所测的总蛋白、白蛋白和球蛋白结果表明,口服或注射胰多肽可以提高动物机体的组织生长和损伤组织修复能力以及动物机体的免疫力,提高免疫相关蛋白的血液含量。通过不同实验的结果对比,选出了PPP促进小鼠生长的最佳效量和使用方式:即80ug/ml的PPP粗品注射液0.2ml。