Содержание таурина, гомотаурина, ГАМК и гидрофобных аминокислот влияет на антиоксидантную активность «in vitro» и модуляцию SIRT1 ферментативных гидролизатов белков из водорослей.

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 20832 (2022) Цитировать эту статью

Доступы 1899 г.

1 Цитаты

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Профилактика и контроль заболеваний, а также замедление признаков старения в настоящее время являются одной из основных целей биомедицины. Сиртуины, семейство НАД+-зависимых ферментов деацилазы, могут стать ключевыми объектами новых профилактических и терапевтических стратегий для достижения таких целей. Было высказано предположение, что активирующие и ингибирующие SIRT1 соединения, такие как полифенолы и биоактивные пептиды, участвуют в развитии многих заболеваний человека. Целью данной работы было оценить и сравнить антиоксидантную активность и активность модуляции SIRT1 ферментативных белковых гидролизатов (EPH) из широкого числа видов водорослей (24 коммерческих образца и 12 образцов, собранных у атлантического побережья северной Испании). Высокая антиоксидантная активность наблюдалась в ЭПГ красных и зеленых видов морских водорослей. Более того, в 19 образцах наблюдалась активация SIRT1, а ЭПГ из 16 образцов были ингибиторами SIRT1. Корреляционный тест Пирсона и анализ главных компонентов выявили значительную корреляцию между (1) общим содержанием пептидов и гидрофобных аминокислот в EPH и их антиоксидантной активностью, а также (2) концентрациями таурина, гомотаурина и аминокислоты гамма-аминомасляной кислоты в EPH и их модуляцией SIRT1. активность.

Океан покрывает более 70% поверхности Земли, и поэтому морское биоразнообразие является важной частью глобальной системы, поскольку значительная часть продуктов питания, потребляемых человеком, поступает из морских ресурсов, а глобальные потребности в продовольствии постоянно растут. Из-за сложной среды обитания морские организмы могут производить широкий спектр вторичных метаболитов, которые невозможно найти где-либо еще. Следовательно, губки, водоросли и мшанки, среди многих других морских организмов, являются важными источниками биологически активных соединений с интересными свойствами, такими как антиоксидантная, противомикробная, противораковая, антигипертензивная и противовоспалительная активность1,2.

Различные авторы сообщали о белковых гидролизатах макро- и микроводорослей как о возможных терапевтических агентах благодаря их антимикробным и противовирусным3,4, противораковым5, антиоксидантным6,7,8,9 и иммунорегуляторным функциям10. Кроме того, наблюдалась тесная взаимосвязь между антиоксидантной способностью белковых гидролизатов и содержанием в них гидрофобных и/или ароматических аминокислот11,12,13,14. Хео и др.7 наблюдали выраженные антиоксидантные эффекты у водорастворимых ферментативных экстрактов семи видов морских съедобных бурых водорослей с побережья Южной Кореи. В этом исследовании протеазные экстракты Ecklonia cava удаляли свободные радикалы DPPH более эффективно, чем другие экстракты водорослей. Другие авторы8,15 обнаружили, что протеазы более эффективны, чем карбогидразы, в усилении восстановления гидрофильных антиоксидантных соединений из морских водорослей Palmaria palmata и Undaria pinnatifida, обеспечивая экстракты с наибольшей очищающей активностью против DPPH и пероксильных радикалов. Кроме того, Ху и др.9 заметили, что длительное время гидролиза нейтральной протеазой усиливает антиоксидантную активность белковых экстрактов из микроводорослей Schizochytrium limacinum.

Сиртуины представляют собой класс сигнальных НАД+-зависимых белков, которые могут удалять ацетильные группы из гистонов16. Первым идентифицированным сиртуином был «тихий информационный регулятор 2» (SIR2/SIRT1), обнаруженный у Saccharomyces cerevisiae, который был связан с увеличением продолжительности жизни, наблюдаемым при диетическом ограничении у дрожжей17. Мыши и люди экспрессируют семь сиртуинов (SIRT1-7), которые обладают либо моно-АДФ-рибозилтрансферазной, либо деацетилазной активностью.

Кажется, что SIRT1 и SIRT6 имеют синергетическую связь в пространственно-временной регуляции реакции на повреждение ДНК и механизмов репарации ДНК18. Несколько исследований показали, что сиртуины могут модулировать ответ клеток на окислительный или генотоксический стресс и играть важную роль в регуляции метаболизма сфинголипидов19,20, а также защищать от патологических процессов, опосредованных окислительным стрессом, таких как ишемия-реперфузия, повреждение сердца, ремоделирование артериальной стенки. , воспаление, старение сосудов, атеросклероз и старение мозга21,22. Кроме того, сиртуины важны для нейронной связи и синаптической пластичности; Во время старения дефицит активности SIRT1 был напрямую связан с определенными нейрофизиологическими и нейропатологическими механизмами снижения когнитивных функций и метаболической дисфункции, и было установлено, что сверхэкспрессия SIRT1 в определенных нейронах головного мозга увеличивает продолжительность жизни23.