多花黃精（Polygonatum cyrtonema Hua）是一種藥食同源的多年生草本植物，具有治療呼吸道疾病、調(diào)節(jié)免疫功能和增強(qiáng)肝臟健康的悠久傳統(tǒng)。目前研究表明，多糖、皂苷和黃酮是多花黃精的主要活性成分，而生物活性肽作為一類影響藥效的大分子往往遭到忽視。生物活性肽根據(jù)其來(lái)源可分為外源肽或內(nèi)源性肽。外源肽通常因其較高的豐度以及目標(biāo)性受到更多關(guān)注。然而，與植物生物系統(tǒng)兼容的內(nèi)源性肽擁有更高的安全性的同時(shí)，可以作為特定植物物種的生物標(biāo)記。盡管如此，目前在肽組學(xué)領(lǐng)域中，內(nèi)源性肽的序列和豐度在很大程度上是未知的。
近日，Microchemical Journal在線發(fā)表了新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)馬生軍課題組題為“Extensive Characterization and antioxidant function prediction of endogenous peptides derived from Polygonatum cyrtonema Hua”的研究論文，該研究廣泛表征了多花黃精的內(nèi)源性肽，同時(shí)比較粗蛋白肽與內(nèi)源性肽整體物理性質(zhì)差異并預(yù)測(cè)其抗氧化潛力。
圖1 圖文摘要
研究人員利用Nano - LC -四極桿-靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜儀成功表征了多花黃精內(nèi)源性肽以及粗蛋白肽的序列和豐度。采用數(shù)據(jù)庫(kù)搜索和De novo測(cè)序相結(jié)合的策略，共鑒定出2571條內(nèi)源性肽和2122條粗蛋白肽，同時(shí)研究人員發(fā)現(xiàn)粗蛋白肽具有更顯著的置信度（圖二）。研究人員并對(duì)物理性質(zhì)差異進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性肽主要由4 ~ 6個(gè)氨基酸組成(62.1 %)，而粗蛋白肽主要由8個(gè)以上氨基酸組成(60.8 %)。最后通過(guò)分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)，以對(duì)接能量作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，得到內(nèi)源性肽的抗氧化潛力顯著高于粗蛋白肽。
研究結(jié)果表明，多花黃精是一種富含內(nèi)源性肽的藥食兩用資源。此外，通過(guò)堿提酸沉方法制備粗蛋白樣品對(duì)于提高肽段鑒定的可信度具有重要意義。值得注意的是，內(nèi)源性肽雖然在通過(guò)分子對(duì)接后表現(xiàn)出更高的抗氧化潛力，這說(shuō)明了分子量仍然是影響多肽抗氧化能力的主要因素。但是相比內(nèi)源性肽的短肽鏈，粗蛋白肽的長(zhǎng)肽鏈給予了其包含有更多具有抗氧化能力片段的可能性。因此將粗蛋白肽酶解成更低分子量的肽從而暴露出更多的抗氧化基團(tuán)，提高抗氧化潛力是至關(guān)重要的，這也是目前研究中制備抗氧化肽的主流方法。
圖2 不同來(lái)源肽段置信度比較
圖3 不同來(lái)源肽段氨基酸個(gè)數(shù)占比差異
圖4 肽段AWGY分子對(duì)接三維圖
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院2022級(jí)研究生張巖巖為該文的第一作者，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院馬生軍副教授以及湖南醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院蔡偉教授為該文的通訊作者。該論文受到湖南省科技創(chuàng)新計(jì)劃(項(xiàng)目編號(hào)：2022RC1228)、湖南省社會(huì)科學(xué)創(chuàng)新研究基地 (民族醫(yī)藥與民族文化研究基地)的資助。
