FSHW | 大米肽的ACE抑制活性及降压作用

2022-11-02 15:53:52 FSHW

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Introduction

高血压是当今世界上最常见、最严重的慢性健康疾病，是动脉粥样硬化、心肌梗死等心血管疾病的高危因素。近年来心血管疾病的死亡率一直居高不下，死亡率高于其他疾病。人的血压主要由RAS调节。血浆中的血管紧张素被肾素水解产生血管紧张素I（Ang I），然后血管内皮细胞中的ACE水解Ang I形成Ang II，刺激肾上腺皮质球状带中醛固酮的释放。醛固酮能显著增强肾脏对钠的再吸收，也间接促进水的再吸收，使血容量增加，从而使血压升高。因此，抑制ACE活性是治疗高血压的有效方法，一些ACE抑制剂在高血压相关疾病中也取得了有效进展。

近年来，食品蛋白质部分酶解产物所产生的多肽越来越受到食品工作者的青睐。这些肽在亲本蛋白序列中是不活动的，但在酶消化或食品加工过程中可以释放。大米和米糠中的蛋白质与大豆蛋白和牛奶蛋白相比，具有低过敏性的优点。中国水稻的蛋白质含量在6.0%～15.7%之间。淀粉通常只用于大米的加工，而加工副产品如碎米、米糠、稻壳等中大量的优质大米蛋白无法得到有效的开发利用，造成蛋白质资源的巨大浪费。同时，我国每年有数百万吨被重金属污染的大米可用于开发大米蛋白和大米淀粉产品。因此，开发大米蛋白和大米肽具有非常广阔的应用前景和空间。

本课题主要通过SHR模型来研究降低血压的大米肽及其抗血压系统，分为以下几个部分：1）采用碱性提取大米蛋白，并采用碱性蛋白酶-胰蛋白酶法提取大米肽；2）采用高效液相色谱法测定大米多肽的分子质量和氨基酸组成；3）研究大米多肽和传统抗压物质作为阳性对照对SHR的抗压作用。

Results and Discussion

纯化多肽的分子量、氨基酸组成、VNP、VWP含量及IC50值

从表1中可以看出，从大米中纯化的ACE抑制肽的寡肽在549～576之间，含量较高（69.0%），在1113～1158之间，含量较低（21.6%）。由表2可知，大米肽中必需氨基酸含量高（35.87%），疏水氨基酸含量高（32.07%）。丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸均为疏水氨基酸。同时，大米肽中VNP、VWP的含量分别为18.51%、1.29%。

表1 大米肽分子量

表2 大米肽氨基酸组成

RP长期灌胃对收缩压的影响

表3显示，与阴性对照组相比，RP（100 mg/kg）和卡托普利（10 mg/kg）口服6周后，SHR收缩压显著降低（P＜0.05）。与最初的SBP价值相比，阳性对照组的月下降最多，为18.8 mmHg，其次是RP（100 mg/kg）剂量组，为17.1 mmHg，RP（50 mg/kg）剂量组阴性对照组为8.2 mmHg。RP（20 mg/kg）组6周后血压升高1.3 mmHg，但较阴性对照组下降。另外，WKY大鼠口服卡托普利（10 mg/kg）6周后，SBP显著降低（P＜0.05），RP（100 mg/kg）口服6周后无明显作用。

表3 对SHR和WKY大鼠收缩压值的长期影响

血浆肾素、ACE、Ang II、NO含量及ACE活力测定

由图1可知，SHR组与WKY组肾素含量无显著差异（P＞0.05）。与阴性对照组相比，shri注射卡托普利（10 mg/kg）6周后血浆ACE含量极显著降低（P＜0.01），RP（100 mg/kg）和RP（50 mg/kg）剂量组ACE含量也极显著降低（P＜0.05）。与此同时，SHR阳性对照组（卡托普利）大鼠血浆Ang II显著降低（P＜0.05），RP组Ang II随剂量的增加逐渐降低，但差异无统计学意义。长期灌胃给予卡托普利（10 mg/kg）、RP（100 mg/kg）和RP（50 mg/kg）后，SHR血浆NO含量极显著升高（P＜0.01），ACE活力极显著降低（P＜0.01）。对照组饲喂卡托普利（10 mg/kg）6周，血浆NO含量极显著增加（P＜0.01），Ang II活力和ACE活力显著降低（P＜0.05），ACE含量差异不显著。

图1 RP灌胃对（A）SHR和（B）WKY中肾素、ACE、Ang II、NO水平及ACE活性的影响

作者简介

第一作者

董晶晶，武汉轻工大学食品科学与工程学院食品科学2018级硕士研究生。

通信作者

宫智勇，男，1966年出生，博士，教授，博士生导师，毕业于华中科技大学同济医学院，武汉轻工大学食品科学与工程学院食品营养与安全系主任。中国毒理学会分析毒理专业委员会理事，《食品中可能违法添加的非食用物质名单》名单审查国家专家组常任专家；湖北省毒理学会理事；湖北省食品科学技术学会理事。负责主持完成国家自然科学基金、国家科技攻关计划、国家行业专项基金等科研项目14项，参与完成国家高技术研究发展计划（863计划）、国家重点基础研究发展计划（973计划）、国家自然科学基金等国家级项目8项。主编高校教材2部：《食品质量与安全管理》、《食品毒理学》。在国内外期刊杂志发表文章100多篇，其中SCI索引40多篇。参与制定国家食品安全标准3项，参与制定国际CAC标准2项。

Angiotensin I converting enzyme (ACE) inhibitory activity and antihypertensive effects of rice peptides

Jingjing Dong^a, Shen Wang^a, Xiaoyao Yin^a, Min Fang^a, Zhiyong Gong^a,*, Yongning Wu^b

^a Key Laboratory for Deep Processing of Major Grain and Oil of Ministry of Education, College of Food Science and Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China

^b NHC Key Laboratory of Food Safety Risk Assessment, Food Safety Research Unit (2019RU014) of Chinese Academy of Medical Science, China National Center for Food Safety Risk Assessment, Beijing 100021, China

*Corresponding author.

E-mail address: gongwhqg@163.com

Abstract

In this paper, the antihypertension effect of rice peptide (RP) was studied. With spontaneously hypertensive rats (SHR) and Wistar Kyoto (WKY) as the research objects, RP disposable gastric and long-term gastric irrigation experiments were carried out and systolic blood pressure (SBP) was measured. At the end of the long-term gastric irrigation experiment, the content of nitric oxide (NO), angiotensin-converting enzyme (ACE), angiotensin II (Ang II) and renin in the plasma and the activity of ACE were determined. The results showed that RP could reduce systolic pressure of SHR and had time-dose dependence while high-dose RP significantly reduced systolic pressure by 24.6 and 17.2 mmHg, respectively after a single and long-term gastric irrigation test. RP also could inhibit the activity of ACE and increase the release of NO. These results suggested that the decompression mechanism of RP is likely to be related to the regulation of the renin-angiotensin system (RAS) and NO.

Reference:

DONG J J, WANG S, YIN X Y, et al. Angiotensin I converting enzyme (ACE) inhibitory activity and antihypertensive effects of rice peptides[J]. Food Science and Human Wellness, 2022, 11(6): 1539-1543. DOI:10.1016/j.fshw.2022.06.011.

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