物理加工效應對芸豆凝集素結構與活性影響的機理研究

《物理加工效應對芸豆凝集素結構與活性影響的機理研究》是依託華南理工大學，由任嬌艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：物理加工效應對芸豆凝集素結構與活性影響的機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：任嬌艷
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

芸豆凝集素（PHA）是一種糖蛋白，近來研究發現PHA具有抗HIV-1病毒活性，引起人們高度關注。本項目擬採用不同強度的物理加工技術（超聲、高靜壓或超高壓微射流均質處理等）對芸豆進行處理，對其所含凝集素PHA進行有效的分離純化，藉助光譜、質譜等先進手段對PHA的糖鏈結構（糖鏈中單糖組成及分子比例、糖鏈分子質量、糖鏈連線次序、糖環構象、糖肽鍵類型等）及蛋白鏈結構（亞基組成、一級胺基酸序列、二級結構等）進行表征，並追蹤研究不同結構狀態下PHA的生理活性（紅細胞凝集活性、糖結合專一性、對CD4+ T淋巴細胞的增殖活性等）的變化，闡明PHA的構效關係。同時，構建體外模擬消化道體系，以抗體特異結合ELASI法研究不同加工處理前後PHA對人消化道酶系（胃蛋白酶、胰蛋白酶）的耐受情況變化，闡明PHA的消化動力學作用機制，以期為糖蛋白複合物的研究提供參考信息。

結題摘要

本項目共完成五大部分工作：第一，研究了不同加工預處理技術對芸豆凝集素(PHA)得率及活性的影響。發現芸豆先勻漿後浸提工藝所得PHA粗品活性較強；超聲預處理(料液比1:15、功率325 W、時間20 min)可顯著增強PHA粗品的得率和血凝活性。普通均質作用不能顯著改變PHA粗品得率，但大於40MPa的均質壓力下循環兩次導致PHA凝集效價降低一個單位。第二，研究了超高壓處理對芸豆勻漿液中PHA結構和活性的影響。超高壓(50、150、250、350及450 Mpa)處理紅芸豆勻漿液後提取PHA，發現PHA粗品得率隨壓力增大而增加，但超過250MPa將PHA血凝活力降低。經Affi-gel blue gel純化後，PHA凝集效價有較大提高。SDS-PAGE分析發現450MPa處理導致PHA分子亞基條帶交聯，後經體積排阻色譜(SEC)分析進一步證實該假設。紅外掃描光譜(FTIR)分析表明，超高壓處理使PHA二級結構由α螺旋向β摺疊、β轉角轉變，結合熱力學(DSC)分析證實，超高壓處理使PHA四聚體蛋白分子結構發生了不同程度的解離和聚合，從而改變其血凝活性。第三，研究了超高壓處理對純化後的PHA結構和活性的影響研究。先將PHA從芸豆中分離後再對其進行超高壓處理，PHA血凝活性明顯降低，在450 MPa時血凝活性基本喪失。所提取的PHA對單糖、二糖及糖醛酸和糖醇均無糖結合專一性。超高壓處理對PHA的α-葡萄糖苷酶抑制活性影響較弱，在450 MPa處理後仍能維持一定活性，因α-葡萄糖苷酶抑制活性與PHA糖鏈結構密切相關，暗示超高壓作用對PHA糖鏈作用較弱。第四，研究了PHA的α-澱粉酶抑制活性耐受消化道酶系的研究。在模擬胃部環境下，PHA的α-澱粉酶抑制活性僅為原活性的40%左右，而在模擬腸部消化過程中，活性無明顯變化，表明PHA對α-澱粉酶的抑制活性對於胰蛋白酶的耐受程度較好。第五， 研究了PHA及其同分異構體對H9淋巴瘤細胞增殖抑制活性研究。利用SP-Sephadex陽離子交換柱層析對PHA的五種同分異構體進行分離，細胞試驗證實PHA的L-型異構體對H9淋巴瘤細胞增殖增殖的抑制能力強於E-型。本項目成果：共發表論文17篇（SCI 12篇、EI 1篇）；申請發明專利2項；指導本科及碩士論文共2篇；參編《食品化學》著作一部。參加國際學術會議1次。