糖基化对牛血清白蛋白与槲皮素纳米颗粒的形成及其肠细胞吸收的影响

发布时间：2017-12-10 11:18

  本文关键词：糖基化对牛血清白蛋白与槲皮素纳米颗粒的形成及其肠细胞吸收的影响

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【摘要】：本研究采用两种单糖木糖(Xylose,Xyl)和半乳糖(Galactose,Gal)与牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)发生美拉德反应,制备了糖基化程度不同的木糖和半乳糖糖基化BSA(BSA-Xyl/Gal),进一步在与槲皮素(Quercetin,QUE)反应,制备了糖基化BSA-QUE纳米颗粒;同时,将BSA、Xyl/Gal、QUE三者直接混合反应制备了 BSA-糖-QUE纳米颗粒。并比较它们的结构特征、稳定性、抗氧化活性,对肠细胞生长的影响及其在肠细胞的摄入与吸收。具体研究结果如下:(1)BSA与单糖(木糖、半乳糖、葡萄糖、果糖)或双糖(乳糖、麦芽糖)一起加热,60℃时在SDS-PAGE的高分子区域出现新条带,其密度在70℃和80℃时变浅;70℃和80℃时,在420nm处的吸光度均增大。在三维荧光光谱中,内源荧光的最大激发波长和发射波长均发生不同程度的蓝移,且荧光强度下降;同时产生了一个新的特征荧光峰,其最大激发波长和发射波长分别主要集中在330～335 nm/400～405 nm;且该特征荧光的最大激发波长和发射波长均随加热温度的升高(50～80℃)和加热时间的延长(1～7天)出现红移。新特征荧光峰的荧光强度在温度较低时(50℃)随加热时间的延长(1～7天)逐渐升高,可作为判断美拉德反应程度的一个指标;但在较高温度下(80℃),其荧光强度随加热时间的延长(1～7天)先升高后降低,此时不能单凭特征荧光的强度来判断美拉德反应的程度。(2)加热使BSA的内源荧光和ANS荧光的波长移动,荧光强度下降;红外光谱的酰胺Ⅰ、Ⅲ和A带向低波数方向移动;α-螺旋含量降低,β3-折叠含量升高。这些结构变化导致BSA结构展开,疏水基团暴露,进而产生聚集;使颗粒粒径变大,形态由球形变为短链,且热稳定性降低。糖基化在一定程度上能够抑制加热导致的BSA结构变化及聚集,并使其保持球形,热稳定性提高。BSA-Xyl中糖的结合量和糖基化位点数均多于BSA-Gal,BSA-Xyl的糖基化位点在BSA肽链上的分布相对均匀,而BSA-Gal的两个糖基化位点分布在BSA的两端;且两种糖糖基化对荧光波长、酰胺Ⅰ带及α-螺旋的变化的抑制效果相似。糖基化位点的分布在抑制加热导致的蛋白结构变化及聚集中起主要作用,而不是糖基化位点的数量起作用。(3)BSA/糖/QUE 一起加热时,Xyl和Gal的糖基化位点均减少,且分布变得更不均匀。BSA加热或糖基化后再与QUE结合,及BSA/糖/QUE 一起加热均使BSA结合QUE的量下降;且QUE的结合量随糖基化程度的增大而下降。糖基化BSA-QUE及BSA-糖-QUE的内源荧光和ANS荧光的强度均急剧下降,最大荧光发射波长均发生移动;且BSA-糖-QUE的荧光变化较糖基化BSA-QUE的大。BSA及糖基化BSA结合QUE后,αα-螺旋含量进一步降低,而加入糖及BSA糖基化均使BSA-QUE的αα-螺旋变化程度减少;且糖基化BSA-QUE和BSA-糖-QUE的αα-螺旋含量没有显著差异。结合QUE后,BSA的粒径变大;而加入糖及BSA糖基化均使粒径增大程度减小;结合QUE可以使热处理BSA的链状结构变短,但BSA糖基化及加入糖后则仍保持球形。结合QUE、加热及糖基化均使BSA的ζ-电位降低,颗粒间的静电斥力增大,从而利于蛋白颗粒在溶液中保持稳定;加入糖及糖基化对BSA-QUE的ζ-电位没有显著影响。结合QUE后,BSA及糖基化BSA的热稳定性提高,且BSA糖基化及加入糖可以提高BSA-QUE的热稳定性。(4)BSA结合QUE后,对Caco-2细胞的生长有一定的抑制作用;且主要通过损伤细胞膜,导致细胞膜通透性增大;促进早期凋亡,并抑制DNA合成来抑制其生长。结合QUE后,BSA的ABTS+·和DPPH·清除率均升高,且加热及糖对BSA的自由基清除率没有显著影响。BSA-糖-QUE的自由基清除率高于糖基化BSA-QUE的自由基清除率。BSA糖基化或在BSA/QUE体系中加入糖均能提高BSA-QUE的吸收率,而对其摄入率均无显著影响。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R151;TB383.1

【参考文献】

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 周瑞;牛血清白蛋白—槲皮素纳米颗粒的稳定性和细胞摄入及吸收的研究[D];中国农业大学;2015年

2 董学艳;牛血清白蛋白与槲皮素和莱菔硫烷相互作用模式及纳米颗粒形成的比较研究[D];中国农业大学;2014年

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本文编号：1274269