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文献解读 | 无创血压计助力甜杏仁中球蛋白多功能肽的降血压研究

日期:2025-04-22 作者:玉研仪器
近期来自中国科学院上海有机化学研究所的Bufan Xu研究团队在国际学术期刊Nutrients发表题为"A Sweet Almond Globulin Multifunctional Peptide: Identification, In Silico Screening, Restraint Mechanisms to Keap1 and ACE, and Antihypertensive and Ferrous Transport Efficiency"的研究论文



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文章研究从甜杏仁球蛋白水解物中鉴定出多功能肽PMYGGGMV,发现其具有显著ACE抑制活性、亚铁结合能力和抗氧化活性,并通过与Keap1和ACE的相互作用发挥生物效应。研究表明,PMYGGGMV在胃肠道消化中保持稳定,口服可显著降低自发性高血压大鼠血压,并提高亚铁跨细胞转运能力,展现出在抗氧化、抗高血压及铁补充剂领域的综合应用潜力。
       

研究背景与意义


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本研究聚焦于从甜杏仁(Runus amygdalus)榨油副产物中提取的球蛋白多功能肽PMYGGGMV(Pro-Met-Tyr-Gly-Gly-Gly-Met-Val),旨在探索其在抗氧化、抗高血压及促进铁吸收方面的多重生物活性。甜杏仁作为食品工业副产物,其球蛋白含量丰富(41g/100g),通过酶解技术释放活性肽,不仅实现了资源高效利用,还为开发功能性食品及药物提供了新方向。
       

核心发现与技术细节


01.多肽鉴定与活性筛选

1.ACE抑制活性(体外实验IC50值未明确,但分子对接显示强结合能力)
2.抗氧化能力(通过ABTS自由基清除实验验证)
3.亚铁离子结合能力(结合量达11.01mg/g)

   



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02.作用机制研究

1.对ACE的抑制:通过分子对接分析,PMYGGGMV的酪氨酸(Tyr)残基与ACE的Lys511、Tyr520、Tyr523等关键残基形成氢键网络,同时与ACE的S1/S2底物结合口袋发生疏水相互作用,竞争性阻断ACE催化活性。

2.对KEAP1-Nrf2通路的调控:PMYGGGMV结合KEAP1的Kelch结构域(如Arg326、Val418等残基),阻断KEAP1-Nrf2蛋白间相互作用,促使Nrf2转录因子入核,激活下游抗氧化酶(如HO-1、NQO1)及细胞保护基因表达。

3.铁转运增强机制:多肽通过羧基、酚羟基等基团与亚铁离子形成可溶性络合物,在Caco-2细胞模型中表现出比硫酸亚铁高2.3倍的铁转运效率,且胃肠道模拟消化实验证实其结构稳定性。
       

03.体内外验证

1.自发性高血压大鼠(SHR)实验:口服PMYGGGMV显著降低收缩压。

2.细胞实验:Caco-2单层细胞模型显示,PMYGGGMV-亚铁络合物吸收率优于传统补铁剂。



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科学贡献与应用前景

01.功能食品开发
心血管健康:作为天然ACE抑制剂,可替代合成降压药(如卡托普利),开发降压功能食品。


02.营养强化剂设计
红光光电传感器,灵敏度高,数据准确且稳定;另具备自动错误识别,错误数据不纳入数据统计,减少实验数据后处理和筛选工作量,进一步提高研究效率。

03.药物研发潜力
红光光电传感器,灵敏度高,数据准确且稳定;另具备自动错误识别,错误数据不纳入数据统计,减少实验数据后处理和筛选工作量,进一步提高研究效率。


04.文章研究结论

本研究揭示了甜杏仁球蛋白衍生肽PMYGGGMV的多功能特性,其在抗氧化、降压及铁代谢调控方面的作用机制为功能性食品开发及药物设计提供了科学依据。未来需结合多组学技术及临床试验,推动基础发现向应用转化,实现农业副产物的高值化利用。


NIBP无创血压计的核心作用

在甜杏仁球蛋白多功能肽PMYGGGMV研究中,NIBP大鼠尾无创血压监测仪(上海玉研科学仪器有限公司)作为关键实验设备,在评估肽的体内抗高血压效果中发挥了不可替代的作用。



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01.技术原理:非侵入式动态血压监测
玉研仪器NIBP无创血压计基于改进型经典血压测量方法,结合光电传感器技术,通过周期性阻断大鼠尾根部血流,监测脉搏波变化来测定血压。其工作原理分为三步:

1.血流阻断:充气尾套施加压力阻断尾动脉血流。

2.脉搏波捕捉:光电传感器实时检测尾动脉血流量变化,描记血管搏动波形。

3.血压计算:通过分析脉搏波振幅变化,自动计算收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MBP)和心率(HR),与直测血压具有高度相关性



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02.实验应用:精准评估抗高血压效果
在自发性高血压大鼠(SHR)模型中,NIBP的以下优势直接支持了PMYGGGMV的降压效果验证:
1.长期动态监测:支持连续多日测量,可追踪SHR在口服PMYGGGMV后血压的动态变化趋势,避免单次测量的偶然误差。
       


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2.多通道高效实验:提供1-9通道配置,允许同时测量多只大小鼠,显著提升实验效率。例如,在剂量依赖性实验中,可同步监测低、中、高剂量组的血压变化。
       


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3.生理状态维持
恒温舱设计:内置加热模块保持测量环境温度(32℃),减少动物应激对血压的干扰。
非侵入式操作:避免麻醉或手术创伤,确保血压数据的真实性。


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03.科学价值:数据质量与转化意义
在自发性高血压大鼠(SHR)模型中,NIBP的以下优势直接支持了PMYGGGMV的降压效果验证:


1.精准表型分析:设备输出的脉搏波形图可辅助判断高血压模型的稳定性,为机制研究提供表型依据。

2.药效量化支持:通过自动统计功能生成Excel格式报告,可进一步处理快速计算PMYGGGMV的降压有效率,支持剂量-效应关系分析。
3.临床转化桥梁:其测量原理与人类无创血压监测相通,动物实验数据更易外推至临床,加速PMYGGGMV作为抗高血压功能成分的产业化进程。



结语

本研究揭示了甜杏仁球蛋白衍生肽PMYGGGMV的多功能特性,其在抗氧化、降压及铁代谢调控方面的作用机制为功能性食品开发及药物设计提供了科学依据。未来需结合多组学技术及临床试验,推动基础发现向应用转化,实现农业副产物的高值化利用。

研究中,NIBP无创血压计的应用不仅提升了实验效率,更通过高精度、动态化的血压监测,为PMYGGGMV的降压活性提供了扎实的表型证据链



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自研核心,铸就非凡实力

上海玉研科学仪器有限公司,作为业内领先的科研设备制造商,自2010年成立以来15年始终秉承创新驱动发展,自研铸就精品”的核心理念,致力于科学仪器的自主研发与生产,目前产品线覆盖实验动物饲养、生理信号采集、神经科学研究等多个科研及应用领域,不仅在常规仪器上不断优化升级,更勇于探索前沿技术,推出了一系列具有自主知识产权的高端科学仪器。


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