山藥儲藏性蛋白質水解胜肽的抗氧化和延緩老化活性評估

先前研究指出台農一號山藥 (Tainong No.1)中的主要儲藏性蛋白dioscorin，和胃蛋白酶水解產物具有清除自由基活性。本研究從cDNA轉譯之dioscorin A和dioscorin B蛋白質序列中，以電腦模擬經過胃蛋白酶作用，挑選5段含有Cys和一段含有Trp序列的胜肽 (diotide 1-6)，以這六段山藥胜肽序列合成胜肽 (diotides)，進行抗氧化試驗研究。結果發現，在ESR做清除氫氧自由基活性中發現，100μM的diotide 6 (序列為NW)活性最好 (88.80%)。在保護紅血球延緩AAPH攻擊發生溶血實驗活性中，100μM的diotide 6活性最好 (83.39%)。在ORAC試驗中，山藥合成胜肽相同濃度 (5μM)的diotide 6活性最好 (84.8μM TE)。以胎牛血清蛋白(BSA)分別和5mM methylglyoxal (MGO)反應三天，或0.4M的D-半乳糖 (BSA/gal)或0.4 M的D-葡萄糖反應 (BSA/glu)10天，生成glycation end product (AGE)的蛋白質醣基化模式系統中發現，diotide 6 (50μM和100μM)抑制BSA的醣基化 (BSA/gal)效果最佳。挑選dioscorin和NW (diotide 6，山藥合成胜肽)進行動物實驗相關研究。在dioscorin動物實驗研究，以D-半乳糖誘導老化模式小鼠四週後，用管餵方式餵食dioscorin (20和80 mg/kg b. w. /day，分別為20 dio組和80 dio組) 連續六週，並同時以D-半乳糖進行皮下注射。結果顯示，餵食20 dio組和80 dio組，血漿中MDA大幅下降 (p<0.001，和對照組比較)。以水迷宮評估記憶學習試驗中，高劑量組 (80 dio組)明顯改善學習記憶能力，在找到平台時間及水池中游泳錯誤距離皆明顯改善，並與對照組呈現明顯差異 (p<0.01)。犧牲後，在80 dio組的血漿中GSH含量及ORAC活性明顯提高，MDA含量明顯下降 (p<0.001)。在腦和肝臟組織中GSH含量和ORAC活性明顯提高，MDA含量明顯下降(p<0.01)。從腦和血漿中蛋白質醣基化程度，由抗argpyrimidine和抗CML免疫染色結果，發現20 dio組和80 dio組的血漿和腦組織，有抑制蛋白質醣基化現象。再以NW (diotide 6，合成胜肽)進行抗老化動物實驗研究，同樣以D-半乳糖誘導老化模式小鼠四周後，用管餵方式餵食NW (10 和40 mg/kg b. w. /day，分別為10NW組和40NW組)連續四週，並同時皮下注射D-半乳糖。結果顯示，以水迷宮評估記憶學習試驗中，40NW組，在找到平台時間及水池中游泳錯誤距離皆明顯改善，並與對照組呈現明顯差異 (p<0.01)。被動迴避實驗評估記憶學習試驗中，40NW組活性和空白組有相當的學習活性，並與對照組呈現明顯差異 (p<0.01)。犧牲後，在40NW組的腦、肝臟組織和血漿中GSH含量及ORAC活性明顯提高，MDA含量明顯下降 (p<0.001)。從腦和血漿中醣基化程度，由抗argpyrimidine和抗CML免疫染色結果，發現10NW組和40NW組，也有抑制蛋白質醣基化現象。以上的結果，我們推測山藥儲藏性蛋白質dioscorin延緩半乳糖模式誘導老化模式，可能來自於水解胜肽抗氧化能力，而相關機制須再進一步研究。