大鼠灌胃大豆肽后各組織ACE酶活性的研究

韓 飛，于婷婷，李 軍，白慧稱

大鼠灌胃大豆肽后各組織ACE酶活性的研究

韓 飛1，于婷婷1，李 軍2，白慧稱2

(1.國家糧食局科學研究院，北京 100037；2.北京大學實驗動物中心，北京 100871)

利用體外ACE酶抑制實驗篩選獲得的自制大豆肽灌胃自發性高血壓大鼠，經過8周灌胃后，測定大鼠的胸主動脈、肺、腎、心臟、大腦和血清各組織ACE酶活性的變化。結果表明：灌胃大豆肽的自發性高血壓大鼠，其胸主動脈、肺、腎、大腦和血清的ACE酶活性顯著低于生理鹽水對照組，且對腎臟組織的ACE酶活力呈劑量依賴性，大豆肽劑量越高，酶活力越低。但對心臟的ACE酶活力沒有抑制作用。說明灌胃自制大豆肽對大鼠的肺、腎、大腦等組織中的ACE酶的表達或激活起到顯著的抑制作用，但作用機制和途徑尚需進一步研究。關鍵詞：大豆肽；自發性高血壓大鼠；組織；ACE酶活性

高血壓是一種常見的心血管疾病，發病率高，常伴有心臟、血管、肺以及腎臟等器官的功能性或器質性改變。血管緊張素轉化酶(Angiotensin I-converting enzyme，ACE)抑制劑的篩選是目前抗高血壓藥物或食品的重要方法之一。ACE主要參與腎素——血管緊張素-醛固酮系統的調節。ACE催化血管緊張素I(angiotensin I)轉變為具強效升高血壓作用的物質——血管緊張素II (angiotensin II)， 同時，ACE將具降壓作用的物質-舒緩激肽(bradykinin)降解，使之失去降壓作用[1-2]。從1 9 8 1年第一個口服有效的A C E抑制劑卡托普利(Captopril)批準應用以來，現在各國批準應用的ACE抑制劑至少有18種，正在研制的超過80種。然而，人工合成的ACE抑制劑在臨床應用過程中往往會產生不同程度的副作用，如咳嗽、味覺功能紊亂及皮疹等。因此，尋求天然的、安全的ACE抑制劑引起了研究者們的極大興趣。有實驗研究表明，有些食物蛋白源ACE抑制肽對自發性高血壓大鼠(SHR)及高血壓患者具有降壓作用，而對正常血壓大鼠及人無降壓作用[3]。而且，這些肽是經食品級酶在溫和條件下處理獲得，其安全性高。

有研究表明，ACE抑制劑的長效降壓作用與抑制劑抑制組織如血管壁、肺、腎、和大腦ACE活性有關[4]。因此，本實驗利用體外ACE酶抑制實驗篩選獲得的自制大豆肽灌胃大鼠，測定經過8周灌胃后，大鼠的胸主動脈、肺、腎、心臟和大腦各組織ACE酶活性的變化，以研究自制大豆肽可能的降血壓作用機制。

1 材料與方法

1.1 材料

大豆肽為本實驗室經體外ACE酶抑制實驗篩選獲得的自制大豆肽[5]。

1.2 方法

1.2.1 動物實驗

選用2月齡自發性高血壓(SHR)大鼠40只，雌雄各半，隨機分成5組，每組8只，分別為對照組(生理鹽水組)、低劑量組、中劑量組、高劑量組和陽性對照組(卡托普利組)。預飼1周后開始實驗，3個實驗組以灌胃法分別灌服100、500、1000mg/(kg·d)(以體質量計)的大豆肽，大豆肽溶于3mL生理鹽水中，對照組灌服等劑量的生理鹽水，陽性對照組以5mg/(kg·d)(以體質量計)灌服卡托普利。按照單次口服實驗的劑量于每天上午9點灌服1次，連續灌服8周，每周記錄一次每組大鼠的精神狀態、采食量和體質量。在實驗的第56天采用放血法處死動物，取血分離血清用于ACE活性測定，同時立即取出胸主動脈、肺、腎、心臟和大腦，并按Li等[3]的方法測定這些組織的ACE活性。

1.2.2 數據分析

數據分析利用SPSS13.0 軟件進行One-Way AVONA分析和Duncan與Dunnett’s T3 進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同組別大鼠胸主動脈組織中ACE酶活性

表1 不同組別大鼠胸主動脈組織中ACE酶活性的比較Table 1 ACE activities in thoracic aorta tissues of spontaneously hypertensive rats from different groups

由表1可知，卡托普利組和高、中、低劑量大豆肽組大鼠的胸主動脈ACE酶活力都顯著低于生理鹽水組；而不同劑量大豆肽組之間ACE酶活力沒有顯著差異。說明不同劑量大豆肽與卡托普利對大鼠胸主動脈ACE酶活力的作用相似。

2.2 不同組別大鼠腎臟組織中ACE酶活性

由表2可知，各實驗組ACE酶活力均顯著不同，且卡托普利組和高、中、低劑量大豆肽組大鼠的腎臟ACE酶活力均顯著低于生理鹽水組；同時大豆肽組的ACE酶活力呈劑量依賴性，劑量越高，酶活力越低。說明大鼠腎臟對大豆肽比較敏感，大豆肽對大鼠腎臟組織ACE酶的表達或激活有顯著的抑制作用。

表2 不同組別大鼠腎臟組織中ACE酶活性的比較Table 2 ACE activities in kidney tissues of spontaneously hypertensive rats from different groups

2.3 不同組別大鼠肺組織中ACE酶活性

表3 不同組別大鼠肺組織中ACE酶活性的比較Table 3 ACE activities in lung tissues of spontaneously hypertensive rats from different groups

由表3可知，卡托普利組ACE酶活力與生理鹽水組沒有區別，但是比活力顯著低于生理鹽水組；高、中劑量大豆肽組ACE酶活力和比活力均顯著低于生理鹽水組，說明高、中劑量大豆肽對大鼠肺組織的ACE酶的表達或激活有顯著抑制作用。

2.4 不同組別大鼠心臟組織中ACE酶活性

表4 不同組別大鼠心臟組織中ACE酶活性的比較Table 4 ACE activities in heart tissues of spontaneously hypertensive rats from different groups

由表4可知，卡托普利組ACE酶活力和比活力均顯著高于生理鹽水組；高、中、低劑量大豆肽組的ACE酶活力和比活力或與生理鹽水組沒有差別，或高于生理鹽水組。說明卡托普利和大豆肽對大鼠心臟組織的ACE酶活力沒有抑制作用。

2.5 不同組別大鼠腦組織中ACE酶活性

表5 不同組別大鼠腦組織中ACE酶活性的比較Table 5 ACE activities in cerebra tissues of spontaneously hypertensive rats from different groups

由表5可知，卡托普利組和高、中、低劑量大豆肽組ACE酶活力和比活力均顯著低于生理鹽水組，說明大豆肽與卡托普利對于大鼠腦組織中ACE酶的作用相似，都對大鼠腦組織中ACE酶的表達或激活有顯著抑制作用。2.6不同組別大鼠血清中ACE酶活性

表6 不同組別大鼠血清中ACE酶活性的比較Table 6 ACE activities in serum of spontaneously hypertensive rats from different groups

由表6可知，卡托普利組和高、中、低劑量大豆肽組ACE酶活力和比活力均顯著低于生理鹽水組ACE酶活力和比活力；且高、中、低劑量大豆肽組ACE酶活力顯著低于卡托普利組ACE酶活力。說明卡托普利和大豆肽對血清ACE酶的表達或激活具有顯著抑制作用，而且大豆肽的抑制作用甚至高于實驗劑量的卡托普利。

3 討 論

ACE是一種含鋅的二肽羧酶，能被氯離子激活并具有較寬的底物特異性[6]。ACE廣泛分布在哺乳動物的組織中，尤其在血管內皮細胞、上皮吸收細胞、神經上皮細胞以及雄性生殖細胞中，ACE以膜結合的胞外酶形式存在。大量的動物實驗及臨床實驗表明，許多體外具有ACE抑制活性的食物蛋白酶解物及其肽口服或靜脈注射后具有降血壓活性，并能抑制組織ACE活性[7-11]。ACE抑制劑的長效降壓作用與抑制劑抑制組織如血管壁、肺、腎和大腦ACE活性有關[4]。Masuda等[12]研究發現，飼喂含Val-Pro-Pro和Ile-Pro-Pro酸奶的SHR 其腹主動脈ACE活性顯著低于對照組。Mito等[13]證實在該實驗中所用的ACE抑制肽的降血壓活性是由于組織ACE活性被抑制。Yoshii等[14]亦報道ACE抑制肽處理組的血清ACE活性顯著低于對照組，并呈劑量依賴性。本實驗研究發現，經體外ACE酶抑制實驗篩選獲得的自制大豆肽灌胃SHR大鼠，經過8周灌胃后，大鼠的胸主動脈、肺、腎、大腦和血清的ACE酶活性顯著低于生理鹽水對照組，且對腎臟組織的ACE酶活力呈劑量依賴性，劑量越高，酶活力越低。但對心臟的ACE酶活力沒有抑制作用。說明灌胃自制大豆肽對大鼠的肺、腎、大腦等組織中的ACE酶的表達或激活起到了顯著的抑制作用，但作用機制和途徑尚需進一步研究，推測與胃腸黏膜信號傳遞有關。

[1]NAOYUKI Y, ATSUKO A, TOSHIAKI T. Anti-hypertensive efects of diferent kinds of fermented milk in spontaneously hypertendive rats[J]. Biosci Biotech Biochem, 1994, 58(4): 776-778.

[2]YASUNORI N, OSAMU M, TOSHIAKI T. Decrease of tissue angiotensin I-converting enzyme activity upon feeding sour milk in spontaneously hypertensive rats[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 1996, 60: 488-489.

[3]LI G H, LE G W, SHI Y H, et al. Angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides derived from food protein and their physiological and pharmacological effects[J]. Nutr Res, 2004, 27: 469-486.

[4]UNGER T H, GANTEN D, LANG R E, et al. Persistent tissue converting enzyme inhibition following chronic treatment with Hoe498 and MK421 in spontaneously hypertensive rats[J]. J Cardiovasc Pharmacol, 1985, 7: 36-41.

[5]韓飛,于婷婷, 周孟良. 酶法生產大豆蛋白ACE抑制肽的研究[J]. 食品科學, 2008, 29(11): 369-374.

[6]ERDOS E G, SKIDGEL R A. The angiotensin I-converting enzyme[J]. Lab Invest, 1987, 56: 345-348.

[7]MURUYAMA S, MITACHI H, TANAKA H, et al. Studies on the activesite and antihypertensive activity of angiotensin I-converting enzyme inhibitors derived fromc asein[J]. Agric Biol Chem, 1987, 51: 1581-1586.

[8]KATAYAMA K, FUCHU H, SKATA A, et al. Angiotensin I-converting enzyme inhibitory activities of porcine skeletal muscle proteins following enzyme digestion[J]. Asian-Aust J Anim Sci, 2003, 16: 417-424.

[9]MATSUI T, MATSUFUJI H, SEKI E, et al. Inhibition of angiotensin I- converting enzyme by Bacillus licheniformi salkaline protease hydrolyzates derived froms ardine muscle[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 1993, 57: 922-925.

[10]YAMAMOTO N, MAENO M, TAKANO T. Purification and haracterization of an antihypertensive peptide from ayogurt- like product fermented by Lactobacillus helveticus CPN4[J]. J Dairy Sci, 1999, 82: 1388-1393.

[11]FUJITA H, YOKOYAMA K, YOSHIKAWA M. Classification and antihypertensive activity of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides derived from food proteins[J]. J Food Sci, 2000, 65: 564-569.

[12]MASUDA O, NAKAMURA Y, TAKANO T. Antihypertensive peptides are present in aorta after oral administration of sour milk containing these peptides to spontaneously hypertensive rats[J]. J Nutr, 1996, 126: 3063-3068.

[13]MITO K, FUJII M. Antihypertensive effect of angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptides derived from hemoglobin[J]. Eur J Pharmacel, 1996, 304: 93-98.

[14]YOSHII H, TACHI N, OHBA R, et al. Antihypertensive effect of ACE inhibitory oligopeptides from chicken egg yolks[J]. Comp Biochem Physiol, 2001, 128C: 27-33.

Angiotensin I-converting Enzyme Activity in Different Tissues of Spontaneously Hypertensive Rats Administered with Soybean Peptide

HAN Fei1，YU Ting-ting1，LI Jun2，BAI Hui-chen2
(1. Academy of State Administration of Grain, Beijing 100037, China；2. Laboratory Animal Centre, Peking University, Beijing 100871, China)

In order to explore the effect of soybean peptide on angiotensin I-converting enzyme (ACE) activity in spontaneously hypertensive rats, the ACE activities in thoracic aorta, lung, kidney, heart and cerebra tissues as well as serum of spontaneously hypertensive rats administered with soybean peptide for 8 weeks were determined. The results indicated that ACE activities in thoracic aorta, lung, kidney and cerebra tissues as well as serum of spontaneously hypertensive rats administered with soybean peptide were lower than those of rats administered with saline. Soybean peptide inhibited ACE activity in kidney tissue in a concentration-dependent manner, but it did not exhibit an inhibitory effect on ACE activity in heart tissue. These results suggested that soybean peptide revealed a remarkable inhibitory effect on the expression or activation of ACE in lung, kidney and cerebra tissues of spontaneously hypertensive rats. However, its mechanisms and pathways still need to be further studied.

soybean peptide；spontaneously hypertensive rats；tissue；ACE activity

TQ936.16

A

1002-6630(2011)03-0216-03

2010-04-26

“十一五” 國家科技支撐計劃項目(2006BAD05A01)

韓飛(1973—)，女，副研究員，博士，研究方向為糧油(食品)營養與安全。E-mail：hf@chinagrain.org