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新时代的脑健康革命:核桃低聚肽的神经保护作用研究进展

神经退行性疾病正在成为全球公共健康领域越来越受关注的问题。世界卫生组织数据显示,全球痴呆症患者数量已达数千万,而且每年还在持续增加。在这一背景下,营养干预,尤其是具有生物活性的食源性成分,逐渐受到重视。核桃自古就被视为滋养类食物,《神农本草经》和《本草纲目》中均有相关记载。现代研究则进一步提示,核桃中真正具有功能价值的,不只是油脂和完整蛋白质,还包括经过酶解后得到的小分子活性肽
随着核桃深加工研究的推进,研究重点也从传统的大分子蛋白,逐步转向蛋白酶解产物。核桃蛋白富含精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等氨基酸,这些成分与神经保护、抗氧化等作用密切相关。但完整蛋白分子量较大,体内利用效率有限。相比之下,经过定向酶切得到的核桃低聚肽,分子量更小,吸收和转运能力更强,也更容易在功能研究中表现出活性。

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一、核桃低聚肽的吸收与跨屏障转运
核桃低聚肽通常是以核桃蛋白为原料,通过酶解工艺制备的小分子活性肽,分子量多集中在1000 Da 以下。相关研究认为,这类低聚肽具有较好的吸收优势,不仅可以更快进入体内,还可能在一定程度上减少营养物质在消化过程中的损耗,从而提高生理调节效果[6]
在一项发表于《Food Research International》的研究中,研究者利用Caco-2细胞模型和活体成像技术,考察了核桃来源神经保护肽LR和LPI的跨屏障转运能力。结果显示,这两种肽都能够以完整形式穿过肠道上皮屏障,其中LR的表观渗透系数为(30.18±1.94)×10^(-7) cm/s,LPI为(51.91±3.49)×10^(-7) cm/s。进一步的荧光标记实验表明,这两种肽口服后还能穿越血脑屏障,进入脑组织[1]
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图1:核桃来源神经保护肽LR和LPI在小鼠体内的跨屏障转运

另一项研究同样发现,核桃肽TWLPLPR(TW-7)口服后可在脑组织中检测到较高浓度,峰值达到0.95±0.19 µg/g,并且能够抑制β-淀粉样蛋白(Aβ)诱导的神经元过度兴奋,对突触结构和功能起到保护作用[2]

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图2:核桃肽TWLPLPR在小鼠体内吸收和分布穿过血脑屏障

二、核桃低聚肽的抗氧化活性

氧化应激被认为是阿尔茨海默病等神经退行性疾病的重要诱因之一。已有研究表明,核桃来源低聚肽具有较明显的体外抗氧化能力。一项发表于《食品科学》的研究以核桃粕为原料,采用复合酶酶解并结合超滤分离,获得不同分子质量的核桃多肽组分,并进一步评估其抗氧化活性及对氧化损伤HepG2细胞的保护作用。结果显示,分子质量小于1 kDa的组分抗氧化活性最强,其对羟自由基、DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的半抑制浓度(IC50)分别为11.47、35.67和49.72 mg/mL[3]
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图3:<1 kDa核桃多肽组分对羟自由基(a)、DPPH自由基(b)以及 ABTS阳离子自由基(c)清除率的影响
同时,该组分还能降低HepG2细胞内活性氧(ROS)水平,并提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GSH-Rx)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性,说明小分子核桃肽对氧化损伤细胞具有一定保护作用[3]
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图4:<1 kDa核桃多肽组分对氧化损伤HepG2细胞存活率(a)及 ROS水平(b)的影响
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图5:<1 kDa核桃多肽组分对H2O2诱导HepG2细胞内抗氧化酶的影响,a. SOD活力;b. CAT活力;c. GSH-Px活力;d. GSH-Rx活力
三、核桃低聚肽对神经炎症的调控作用
神经炎症引起的认知功能障碍是早期阿尔茨海默病的标志性特征。一项针对核桃衍生肽神经保护作用的研究,以早期阿尔茨海默病小鼠模型为基础,观察了酶解制备的核桃衍生肽对炎症反应的干预效果。结果显示,小鼠连续口服800 mg/kg核桃衍生肽后,脑内促炎因子IL-1β水平由22.49±2.08 ng/L降至15.82±1.53 ng/L,同时抗炎反应增强,Aβ沉积和Tau蛋白过度磷酸化也得到改善。机制上,这一作用可能与激活Keap1/Nrf2通路、抑制NF-κB/NLRP3通路有关[4]
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图6:在800mg/kg核桃衍生肽组和模型组中对海马磷酸化蛋白质组学进行检测

四、核桃低聚肽神经保护作用的系统总结

2023年发表于《Nutrients》的一篇综述,对核桃来源神经保护肽的分离、鉴定、活性评价及作用机制进行了系统梳理。文中将其主要作用归纳为几个方向:减轻氧化应激、抑制神经炎症、促进自噬,以及调节肠道菌群、平衡胆碱能系统。总体来看,核桃多肽的神经保护作用具有多靶点、多环节协同的特点,这也为其在脑健康营养干预中的应用提供了理论支持[5]

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图7:神经退行性疾病的发病机制及核桃神经保护肽的调控机制

五、氧化应激与免疫调节的协同作用

低聚肽的功能活性在多种原料来源中得到了交叉验证。一项关于吉林人参低聚肽免疫调节作用的研究显示,人参低聚肽(GOP)在150 mg/kg和300 mg/kg剂量下可显著提高刀豆蛋白A(ConA)诱导的小鼠脾淋巴细胞增殖能力和迟发型变态反应能力,300 mg/kg剂量组的效果显著优于乳清蛋白对照组。在体液免疫功能方面,人参低聚肽300 mg/kg和600 mg/kg剂量组小鼠的抗体生成细胞数显著高于空白对照组和乳清蛋白组。在固有免疫方面,人参低聚肽可显著增强小鼠单核-巨噬细胞吞噬能力和NK细胞活性[7]

低聚肽的功能活性在多种原料来源中得到了交叉验证。已有不少研究从其他植物原料中证实了这一类分子的生物学价值。例如,关于吉林人参低聚肽免疫调节作用的研究显示,人参低聚肽(GOP)在150 mg/kg和300 mg/kg剂量下,能够显著提高刀豆蛋白A(ConA)诱导的小鼠脾淋巴细胞增殖能力和迟发型变态反应能力,其中300 mg/kg组的效果优于乳清蛋白对照组。在体液免疫方面,300 mg/kg和600 mg/kg剂量组的小鼠抗体生成细胞数也明显高于空白对照组和乳清蛋白组;在固有免疫方面,人参低聚肽还能增强单核-巨噬细胞吞噬能力和NK细胞活性[7]

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图8:GOP对ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞增殖能力的影响(x±s,n=10)

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                                                                          图9:GOP对小鼠迟发型变态反应能力的影响(x±s,n=10)

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图10:GOP对小鼠体液免疫功能的影响(x±s,n=10)

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图11:GOP对小鼠单核-巨噬细胞吞噬功能的影响(x±s,n=10)

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图12:GOP对小鼠NK细胞活性的影响(x±s,n=10)

相关研究也指出,低聚肽在人体内具有较好的吸收效率,相比传统蛋白或氨基酸补充方式,生物利用度更具优势[6]。从不同原料的研究结果来看,低聚肽作为功能性营养因子的科学基础正在不断得到补充和验证。

六、核桃低聚肽的应用前景

泓九原生肽核桃低聚肽粉以优质核桃蛋白为原料,结合低温复合酶解等工艺制备,得到富含多种氨基酸和矿物质的小分子肽。基于现有研究结果,核桃低聚肽在脑健康营养补充、保健食品以及特殊医学用途配方食品等方向,具有一定的应用前景。

从传统食疗经验到现代循证科学研究,核桃低聚肽的神经保护功能已在细胞、动物等多层次研究中得到证实。随着全球人口老龄化进程加快,以核桃低聚肽为代表的食源性生物活性肽,将为脑健康的营养干预策略提供新的选择。

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