從農水產品篩選活性胜肽

一、計畫名稱：從農水產品篩選活性胜肽

 

 

 

 

 

 

 

      由於活性胜肽同時具備保健功效與較低的副作用，目前逐漸吸引機能性食品與製藥產業的關注。本計畫分別將與印尼二所大學的二個研究團隊合作，進行印尼當地農水產品中具保健活性胜肽之篩選與探討，目的為促進雙邊人員交流與研究合作之發展。於本年度不同時間點，至本校「南島醫藥農業研究中心」及生技系BT207生化分析實驗室進行交流與研究。二個子計畫分別為：

      1.「自大蒜和黑蒜汁蛋白水解物中篩選具抑制血管收縮素轉化酶活性的胜肽」，合作對象為印尼日惹州立大學/數學與自然科學學院(此單位已於2018年與本校簽署合作備忘錄)的Nurfina Aznam教授。Nurfina教授希望從該單位自行製備的大蒜和黑蒜汁中篩選出具抑制血管收縮素轉化酶活性的胜肽，並由該單位進行後續動物實驗，以評估其作為保健食品之潛力。

      2.「自褐藻蛋白水解物中篩選具抑制血管收縮素轉化酶活性的胜肽，並評估其降血壓活性」，合作對象為印尼艾爾朗加大學/水產與海洋學院的Dwi Yuli Pujiastuti講師。Dwi Yuli為本校與印尼布勞爪哇大學雙聯學制的畢業生，曾邀請計畫主持人於2018年底至該校演講與交流，並擬定此次合作計畫。

 

(二)研究內容

 

      本校團隊針對印尼二所大學的二個研究團隊，提供蛋白質萃取、酵素水解、活性指引分群、活性胜肽純化與序列鑑定、體外活性評估、酵素動力學及分子模擬等層面的技術合作。茲將二個子計畫之研究結果條列如下：

      1.「自大蒜和黑蒜汁蛋白水解物中篩選具抑制血管收縮素轉化酶活性的胜肽」

      (1)利用均質破壁與蛋白沉澱方式，成功地自印尼Temanggung地區的大蒜及黑蒜(加工後) (圖一)中萃取出大蒜蛋白(圖2)。

      (2)以十二烷基硫酸鈉聚丙烯醯胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分析大蒜之主要蛋白質分布(圖3左)，主要蛋白質座落於50 kD及12 kD，進一步將12 kD蛋白質進行膠內水解，並以液相層析-串聯式質譜(LC-MS/MS)分析搭配資料庫比對，可鑑定出其蛋白質身分為II lectin (fragment)(圖3右)。

      (3)進一步以各式消化酵素水解上述大蒜蛋白，並將其個別水解物進行體外血管收縮素轉化酶活性測試(in vitro ACE inhibitory assay)，其中以胰凝乳蛋白酶之水解物具有較佳之血管收縮素轉化酶抑制活性(IC50 =55.73 ± 0.56 µg/mL)，顯示其內含具抑制血管收縮素轉化酶活性的胜肽，即具降血壓之潛力(圖4)。

      (4)未來工作將持續此雙邊合作計畫，利用活性指引分群(Bioassay-guided fractionation)的方式，篩選並鑑定出具抑制血管收縮素轉化酶活性的胜肽，進一步探討其應用於保健食品之潛力。

      2.「自褐藻蛋白水解物中篩選具抑制血管收縮素轉化酶活性的胜肽，並評估其降血壓活性」

      (1)仿上述方式進行褐藻(Sargassum sp.)中蛋白質的萃取(圖5)，結果顯示褐藻中蛋白質含量低。

      (2)利用萃取出有限的蛋白質，分別以胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶和嗜熱菌蛋白酶進行消化，其水解物進行體外血管收縮素轉化酶活性測試，分別得到57.9、54.8、45.7 及 50.7%的抑制活性，以胰蛋白酶之水解物有較佳之血管收縮素轉化酶抑制活性(圖6)。

      (3)由於褐藻中蛋白質含量低，似乎應用於活性胜肽篩選較不具經濟效應，經雙方討論後，改進行小分子天然物之萃取，並進行抗氧化活性評估(圖7)。實驗結果顯示，褐藻之酒精萃取物其抗氧化之IC50為852.09 µg/mL(正控制組BHT則為75.93 µg/mL)。

      上述二件跨國先導型計畫僅分別歷時2及4週，所得到初步結果為往後合作奠定了基礎，雙方仍透過電郵與社群軟體，持續交流，針對研究成果，雙方各自在所屬單位進行補充、強化與延續的工作，同時，討論後續計畫執行方向與成果呈現的方式。

 

 

      透過這次國際合作，預期本校將與印尼日惹州立大學(Universitas Negeri Yogyakarta)及艾爾朗加大學(Airlangga University)有更緊密的交流，包括：人員互訪、交換學生、共同研究成果發表、講師赴本校就讀博士班及碩士班雙聯學制等，條列如下：

      1.邀請至少2位國外教師講學，每位國外教師/研究員講學時間至少兩小時。