实用念珠菌新型抗氧化肽的鉴定与分子对接

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来源：柳王霞

2024-12-06 09:55:00

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核心提示：实用念珠菌中提取的活性肽具有良好的多肽抗氧化能力，在功能食品和药物中展现出广阔的应用前景。

生物体正常的生理功能会伴随着自由基产生，过量自由基引起的氧化应激会对非传染性慢性疾病如糖尿病、心血管疾病、肥胖症等患者生命安全造成威胁。抗氧化剂的存在可以捕获和中和自由基，从而减轻其对身体的有害影响。目前，食品行业使用的合成抗氧化剂由于其会对人体健康产生负面影响、过高的成本和有限的作用机制被限制使用，生物活性肽则因其高效、高效吸收和天然安全性而受到广泛关注。据了解，生物活性肽有三个主要来源：①天然来源的内源性生物活性肽；②微生物发酵、通过蛋白质水解获得的外源性生物活性肽；③以及通过化学方法合成的合成肽。其中，生物体内的内肽含量相对较低，阻碍了商业化的实现；化学合成肽的活性和多样性有限，但是只能合成已知序列的肽；通过酸水解和碱水解从蛋白质中提取肽的过程引起了一定的营养和毒理学安全问题。因此，寻找一种蛋白质含量高、培养成本低的天然物质，通过酶解产物生产出具有安全性和非安全性的生物活性肽是当务之急。

当前研究多采用动物和植物生物活性肽，而念珠菌作为一种高产的单细胞蛋白菌株，具备制备真菌活性肽的潜能。近年来发展的分子对接技术也为其发展提供可能，该技术可以从蛋白质水解物中筛选髓过氧化物酶（MPO）抑制剂，是识别抗氧化剂和阐明其潜在机制的重要工具。此外，念珠菌目前多应用于动物饲料，在其他方面应用研究较少，因此，研究利用分子对接技术对真菌活性肽进行获取及评估，以此为念珠菌提高增值潜力和应用前景。

在此层面，研究首先分离、纯化和鉴定来自念珠菌的新型抗氧化肽，再利用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基、2,2-联氮- 3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸二铵盐（ABTS）自由基、羟基自由基（•OH）和还原力测定来评估肽的抗氧化活性。随后研究利用LC-MS/MS技术分析高抗氧化活性部分的肽序列，使用AutoDock Vina软件制备分子对接所需的配体。通过分子对接来评估其自发灭活酶的潜力，从而阐明相互作用机制,然后利用多种计算方法评估抗氧化肽的水溶性、过敏原性、毒性和胃肠道稳定性，以确定抗氧化肽是否具有作为抗氧化剂或膳食补充剂的潜力，为念珠菌应用于保健功能食品和药物制剂的开发开辟新的前景。

研究结果表明：①通过CUH超滤可以得到三种不同分子量范围的肽组分：P1 (< 3 kDa), P2 （3 - 10 kDa）和P3 （> 10 kDa）。其中P1的产率最高为49.48±0.18%，P2和P3的产率分别为25.13±0.64%和25.06±1.36%。②研究在对活性肽的抗氧化能力进行检测后发现，在0.4-2.0 mg/mL浓度范围内，活性肽对自由基的清除率和还原能力呈现出明显的剂量效应关系，且肽的分子量与其抗氧化活性呈负相关，分子量越低的肽具有较强的抗氧化活性，并且各组分的抗氧化活性依次为P1 > P2 > P3 ，这些组分都对DPPH自由基以及ABTS自由基展现出良好的多肽抗氧化能力。③随后研究通过分子对接技术鉴定两种来自念珠菌的新抗氧化肽VPPP、MYP（CDOCKER能量分别为6.2和6.1 kcal/mol）与MPO的相互作用，这两种抗氧化肽都能与MPO形成稳定的配合物，且这两种多肽的抗氧化机制包括阻碍进入MPO的活性腔。④经计算机评估发现：VPPP表现出非致敏性、有限的水溶性、胃肠道稳定性，而MYP表现出致敏性，并且MYP可能在胃肠道中被酶水解，导致其分解成更小的肽或氨基酸。

简而言之，实用念珠菌中提取的活性肽具有良好的多肽抗氧化能力，在功能食品和药物中展现出广阔的应用前景。而研究也有助于念珠菌的潜在利用，增强我们对该微生物中存在的抗氧化肽的理解，同时阐明其作用机制。未来，研究工作将集中在探索其抗氧化能力对细胞和动物模型的体内影响，为其活性肽的进一步利用拓展空间。