大连工业大学杜明教授团队JAFC：海参蛋白酶解肽的特性和骨密度调节活性及其机制研究
研究背景
骨质疏松症是由于多种原因导致的骨密度和骨质量下降，骨微结构破坏，骨脆性增加，从而容易诱发骨折的全身性骨骼疾病。据统计，全球有超过2亿人患有骨质疏松症。在中国50岁以上人群骨质疏松症患病率为19.2%，其中女性患病率超过32.1%，且该患病率逐年上升，已经成为严重的公共健康问题。目前主要以钙制剂的补充和药物的使用来预防或治疗骨质疏松。但多数药物仅限于临床使用，而膳食钙剂往往不能降低骨折的风险。海洋动物蛋白是人类营养的良好来源，水产蛋白肽在抗骨质疏松活性成分的开发中具有广阔的发展前景。
海参（Stichopus japonicus）为海味 “八珍”之一，富含胶原蛋白、酸性粘多糖及皂苷等活性成分，具有较高的营养价值和经济价值。前期研究表明海参多糖及皂苷等成分具有潜在的骨密度调节活性，但海参蛋白肽的骨密度增强活性还未见报道。
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本研究发现海参酶解物富含分子量小于3000Da的生物活性肽，其可通过调控细胞周期蛋白Cyclin家族的表达来促进前成骨细胞（MC3T3-E1）增殖。进一步通过Western blot技术发现海参肽能激活WNT/βcatenin通路，促进β-catenin向细胞核转移。同时能通过激活MAPK信号通路诱导骨形态发生蛋白（BMP-2）的表达，促进MC3T3-E1的分化及矿化，具有潜在的促进骨形成活性。在经去卵巢诱导的小鼠骨质疏松模型中，海参肽能显著抑制OVX小鼠血清RANKL、ALP和TRAP水平，增加骨钙素和骨保护素的分泌，有效的调控了骨形成和骨吸收的平衡，对雌激素缺乏导致的骨质疏松有潜在的防治功效。
本研究阐明了海参肽的骨密度调节活性及其潜在的作用机制，有效扩充了海参蛋白肽在预防骨质疏松功能食品及其营养补充剂中的应用，为海参蛋白资源的深度开发和高值化利用奠定一定的理论基础。
参考文献
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c06028
专 家 简 介
杜明，教授，博士生导师，大连工业大学朱蓓薇院士团队“蛋白质科学与技术”研究方向负责人。国家万人计划科技创新领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、2011年教育部新世纪优秀人才支持计划、兴辽计划领军人才（辽宁省特聘教授）、辽宁省优秀专家、省农业创新团队首席、辽宁省“百千万人才工程”(百人层次)、大连市杰出青年科技人才等荣誉称号。兼任中国食品科学技术学会青年委员会委员、中国畜产品加工研究会常务理事、中国农学会农产品贮藏加工分会理事、中国营养学会骨营养与健康专业委员会副主任、辽宁省食品科学技术学会副理事长等职务；学术兼职包括eFood（ISSN: 2666-3066）共同主编、Food Science and Human Wellness、Protein and Peptide Letters、《食品科学》、《食品工业科技》等期刊编委。主要从事的研究领域：（1）食源性蛋白构效关系及活性机制；（2）专用功能性蛋白质配料加工技术；（3）民族特色食品加工及产业化。主持国家十三五重点研发专项项目、国家十四五重点研发专项项目、国家自然科学基金重点项目等科研课题30余项。在Biotechnol. Adv.等期刊以第一或通讯身份发表SCI收录论文80余篇, ESI高被引文章2篇（Food Chemistry等），封面论文2篇（Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food & Function）；主编或参编Springer等出版著作《Mineral Containing Proteins》、《Biologically Active Peptides》等13部，第一发明人授权国家发明专利11项。
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