龙头鱼骨胶原蛋白肽的制备及其对糖尿病防治的分子机制研究

来源 :浙江海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:prettyxu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
龙头鱼(Harpadon nehereus)广泛分布于沿海一带,其蛋白含量丰富、营养价值高,通体能入药,可以滋肝补肾。本研究以龙头鱼骨为原料,用酶法提取龙头鱼骨胶原蛋白(HNBC),对其性质进行了相关研究;然后通过酶解制备并初步分离得到了抗氧化活性最高的组分,即分子量(Mw)小于1 kDa的龙头鱼骨胶原蛋白肽(Harpadon nehereus collagen peptide,HNCP),探究 HNCP 对糖尿病小鼠的保护作用及机制;最后对HNCP进行分离和肽序列鉴定,选取其中三条寡肽,研究其对高糖诱导HepG2细胞损伤的保护作用及机制。具体研究内容如下:(1)研究内容:采用胃蛋白酶在低温下提取龙头鱼骨中胶原蛋白(HNBC),并对HNBC的性质进行了研究。方法:通过SDS-PAGE电泳、氨基酸分析仪、差示扫描量热仪、紫外光谱扫描、傅里叶红外光谱扫描、考马斯亮蓝法、体外自由基清除实验等研究了其相关性质。结果:HNBC为Ⅰ型胶原蛋白;甘氨酸是HNBC中含量最多的氨基酸,其次为丙氨酸和谷氨酸;热变性温度(Tm)为48.5℃;紫外光谱和红外光谱说明HNBC具有完整的三维结构;当pH<4、NaCl浓度<2%(w/v,%)时,HNBC具有良好的溶解性;HNBC表现出DPPH·、·OH、ABTS+·清除活性,并呈现浓度依赖性关系。(2)研究内容:通过酶解法制备龙头鱼骨胶原蛋白肽(HNCP),研究其对糖尿病小鼠的保护作用及机制。方法:采用单因素实验优化酶解工艺、超滤分离龙头鱼骨胶原蛋白粗肽;建立糖尿病小鼠模型,使用试剂盒检测小鼠血清、肝脏各生化指标、对肝脏和胰腺组织进行病理观察,Western blot法分析相关通路蛋白的表达情况。结果:HNBC酶解的最优工艺为:木瓜蛋白酶(5500 U/g),酶解温度55℃,pH 8,酶解时间4 h;分离HNCP粗肽得到5种不同分子量肽组分,其中Mw<1 kDa的组分抗氧化活性最好;模型小鼠经过HNCP给药后,其体内胰岛素含量和糖原积累明显增加、对口服葡萄糖的耐受程度有所改善、空腹血糖相比于给药前明显降低。此外,HNCP能降低小鼠血清中TG、TC和LDL-C水平、减少肝脏中ALT、AST的释放、促进肝脏中CAT、GSH-Px、SOD的表达。HE染色结果显示HNCP能够有效维持肝脏和胰腺结构完整性。另外,HNCP通过调节Nrf2信号通路,上调OH-1、NQO1的表达。在糖代谢过程中,HNCP通过促进GK的表达来激活靶器官对葡萄糖的利用、降低PEPCK1和G6Ppase的表达来抑制糖异生、增加GSK-3β的磷酸化来促进糖原的合成。结论:HNCP能通过降低糖尿病小鼠的氧化应激水平及调节糖代谢来改善糖尿病小鼠的病理状态。(3)研究内容:从HNCP中分离鉴定出抗氧化寡肽,并探究其对HepG2细胞的保护作用及机制。方法:通过Sephadex G-15凝胶柱层析、全自动高压制备分离纯化系统及液质联用技术分离并鉴定HNCP中肽序列;建立高糖诱导的HepG2细胞损伤模型,并使用试剂盒检测细胞内ALT、AST、MDA、抗氧化酶水平及脂代谢相关指标,采用免疫荧光实验检测Nrf2的核转移,Western blot法分析相关通路蛋白的表达情况。结果:获得了氨基酸序列分别为Lys-Leu-His-Asp-Glu-Glu-Val-Ala(KLHDEEVA,KA-8)、Leu-Ala-Leu-Phe-Val-Pro-Arg(LALFVPR,LR-7)和 Pro-Ser-Arg-Ile-Leu-Tyr-Gly(PSRILYG,PG-7)的三条寡肽;在浓度为 100 μmol/L 时,三条寡肽都无细胞毒性且LR-7对高糖刺激的HepG2细胞有一定的保护效果。三者均能显著降低HepG2细胞内ALT、AST和MDA的含量,提高CAT的活性,其中PG-7还能显著增加SOD和GSH-Px的活性。LR-7和PG-7通过降低TG、TC和LDL-C的含量及增加HDL-C的表达来改善脂代谢紊乱,KA-8似乎只对LDL-C和HDL-C有较好的效果。LR-7可更好的促进Nrf2转移到细胞核内被激活。三者还可以促进AKT的磷酸化,上调HO-1、NQO1的表达;在糖代谢相关蛋白表达方面,LR-7和PG-7能够促进GK的表达,LR-7可以抑制糖异生过程的两个蛋白表达,而KA-8则明显促进GSK-3β的磷酸化。结论:三条寡肽均能改善氧化应激和调节糖代谢以减轻高糖诱导的细胞损伤,其中寡肽LR-7效果最好。以上研究表明,从龙头鱼骨中制备的抗氧化肽对糖尿病病症有明显的改善作用。采用来源相对安全的天然活性物质并从氧化应激的角度去研究糖尿病,为抗糖尿病药物的开发提供了新的理论基础,也对龙头鱼资源的开发利用具有重大意义。
其他文献
煤层风氧化带的确定是煤田地质勘探的重要内容之一,是煤田勘探和储量计算阶段的一项重要任务,其特征是矿井设计、煤层开采的重要依据。根据以往勘探资料分析得知:红树梁煤矿一盘区西南区域6号煤层存在煤层风氧化情况,而风氧化带范围、程度及煤质化验具体情况不甚清楚,影响首采区矿井设计及6号煤层工作面布置。采用地面物探、钻探、地球物理测井、取煤岩心化验法相结合综合勘查手段,圈定了矿区6号煤层风化带的范围,结合该地
松材线虫病自我国1982年发现至今已40年,目前仍然是我国危害最为严重的森林灾害,给我国生态安全带来严重威胁。其病害系统极其复杂,除病原松材线虫Bursaphelenchus xylophilus外,还受其伴生微生物、传播媒介、寄主及寄主内栖微生物和人为活动等因素影响。松材线虫病病害系统的复杂性严重制约了该病有效防控技术产出。笔者从松材线虫如何导致寄主枯萎死亡、松材线虫伴生微生物在病害中发挥何种作
针对福建省地区地质灾害调查与评估需求,本研究提出一种基于无人机倾斜摄影影像的地质灾害信息多维提取的方法。该方法采用大疆M300RTK无人机搭载4 500万像素的大疆P1数码相机进行航摄数据采集,对倾斜摄影技术在地质灾害监测中的应用进行研究,并对其精度进行讨论。研究结果表明:该系统在空间有限、不同角度、空间分辨率高的情况下,通过实景三维摄影技术对地质灾害进行预警和监测,并用无人机倾斜摄影技术对其进行
以甘肃武都大红袍花椒为原料,采用水蒸气蒸馏萃取法(SDE)及亚临界流体萃取法(SFE)提取花椒精油。以花椒精油得率为评价指标,采用单因素试验和正交试验优化SFE萃取工艺,并采用气质联用法(GC-MS)对比分析SDE和SFE花椒精油的香气成分。结果表明,最佳萃取工艺为:萃取3次、萃取温度40℃、萃取时间40 min、料液比1.0∶2.0(g∶mL)。在此优化条件下,SFE花椒精油得率为15.11%,
学位
松材线虫是破坏地区松木林的主要病虫,如果地区松木林出现松材线虫病,会对松木林的成长状况造成直接影响,导致大范围松木出现死亡,从而严重阻碍地区林业的长远发展。因此,应加大对松材线虫病理特征、发病原因及治理措施的研究。
为了全面实施“科技兴地”战略,进一步提高自主创新能力和科学水平,促进国土资源科技创新与国土资源工作更加紧密地结合,更好地为经济社会和国土资源事业发展服务。研制了滑坡地质灾害远程无线实时预警监测系统。系统由滑坡现场多点数据采集系统、智能监测终端、远程监测主机3大部分构成。现场数据采集系统采集多个传感器节点的数据信息,通过电缆传送到智能监测终端,智能监测终端通过公用无线网络将滑坡现场采集到的大范围、多
2021年8月12日,青岛胶东国际机场正式通航。这是山东省首个4F级机场,也是首个多跑道机场。本文以SWOT方法分析了青岛胶州国际机场建设的优势、劣势、机遇、挑战,为青岛机场未来发展提供参考。
目的:基于数据挖掘分析重症肌无力的症状及用药规律。方法:计算机检索中国知网(CNKI)、万方数据(WANFANG DATA)中关于中医药治疗重症肌无力的相关文献,检索时间为建库至2021年1月31日,通过中医传承计算平台对中医症状分布及中药使用频次、功效、性味、归经等进行分析。结果:最终纳入文献92篇,处方112首,中药213味。中医症状273个,频次≥10次的症状中排前5位的依次为:眼睑下垂、乏
目前,在全球范围内已证实可传播松材线虫的媒介昆虫共7种,均属于墨天牛属Monocha-mus;北美、亚洲和欧洲的松材线虫病分布区均有1~2种与本地寄主树紧密相关的墨天牛是主要传播媒介;笔者归纳了各分布区主要媒介昆虫的天敌种类和已在应用的种类。中国和日本是利用天敌资源防控松材线虫病媒介昆虫最多的国家,防控对象是松褐天牛Monochamus alternatus和云杉花墨天牛M.saltuarius。