蛋白質組學在營養學研究領域的應用價值探討

◎ 梅 輝

（湖北職業技術學院，湖北 孝感 432000）

基因的功能主要通過蛋白質的表達實現，蛋白質是生命活動的執行者。在對蛋白質研究的過程中，只有從蛋白質組學的層面進行研究，才能掌握生命現象的本質，進而揭示生命活動規律及其本質。當前，研究人員對生命科學的研究已經從基因組學向蛋白質組學發展。在農業領域，特別是在營養領域，蛋白質組學技術得到了快速發展和應用，其中包括食物營養物質代謝的調節、成分的分析以及疾病的檢測等。

1 蛋白質組學的內涵

蛋白質組通常主要是指一個細胞、一個基因組以及組織所表達的全部蛋白質。蛋白質組學是在整體水平上，研究細胞內蛋白質以及其生命活動規律的重要學科。蛋白質組學技術在發展的過程中，其主要對細胞或者組織內進行表達的所有蛋白質以及表達的方式的研究，其特征就是采用蛋白質分離技術和蛋白質鑒定技術，對蛋白質的表達進行研究。對于蛋白質組學的研究程度主要牽涉蛋白質成分的檢測、細胞的發育和分化以及基因產物的識別和功能等重要生命活動以及醫藥靶分子的研究和分析等，而且對基因突變以及重要疾病病理開始了研究。而對于蛋白質組研究內容主要包括3個方面：①對組成蛋白質組學的研究，也就是針對相關翻譯組或者基因組數據庫的細胞、生命體以及組織等，創建蛋白質組以及蛋白質組連鎖群。②對比較蛋白質組學的研究，也就是以發生重大疾病作作為研究的對象，對局部蛋白質組進行研究。③蛋白質組學支撐技術平臺以及生物信息學的研究[1]。

2 蛋白質組學在營養學中的運用

在農業領域，特別是在營養領域，蛋白質組學技術得到了快速的發展和應用，其中在食物營養物質代謝的調節、成分的分析以及疾病的檢測方面均有重要的影響作用。

2.1 蛋白質組學在食物營養中的運用

蛋白質組學在食物中的運用產生了食物組學。食物組學通常是采用高通量的方法，從整體水平對人類的事物和營養進行完善，其中對食物營養的成分的分析是研究食物的重點問題。Gianazza等[2]通過采用比較蛋白質組學的方式，對歐美常用的大豆蛋白成分之間的差異進行了研究，據相關研究的數據表示，大豆蛋白經過2-DE技術的分離，同時再用質譜技術對大豆蛋白進行分析，從而得出了大豆蛋白的主要成分是球蛋白以及其他的水解產物。與此同時，Amalraj等[3]采用2-DE技術對甘蔗經組織中的蛋白質進行5種不同方法的提取，從而發現2-D凈本化苯酚的提取技術比其他方法都要優越，可以產生質量很高的蛋白斑點數以及很好的重復性。通過對這項研究進一步分析，同時創建了甘蔗經組織蛋白質組圖普，并且鑒定出了42個非冗余的蛋白質。Koller等[4]通過利用聯用以及多位蛋白質鑒定技術，可以分別的對水稻的種子、根以及葉子進行了完整的蛋白質組學分析，從而在種子樣品中鑒定出了十幾種具有變應原性的蛋白質。Jobling M等[5]通過對芝麻蛋白進行了分離，同時采用32份血清對芝麻過敏的病人進行免疫標記，使用測序法對相關選定的蛋白進行分析，從而得出了5種芝麻變態反應原，變態反應原的發現也為過敏免疫治療打下了堅實的基礎。蛋白質組技術的發展，還可以用于對嬰幼兒奶粉的臨床進行準確的評估。

2.2 蛋白質組學在營養代謝和調控中的運用

人們為了維持正常的生長代謝，就需要攝入大量的營養物質。如果人們過度的攝入營養物質或者缺少對于營養物質的攝入，都將會造成身體代謝出現嚴重的紊亂。所以，人們在攝入營養物質的過程中，需要合理攝入，只有這樣，才能夠維持正常的新陳代謝，從而也保證了身體的正常運行。

Beelen J等[6]采用蛋白質組學技術轉基因小白鼠為研究對象，通過在小白鼠的食物中，分別添加反油酸、魚油和亞油酸，觀察這些材料對小白鼠的糖代謝、脂質以及肝臟糖蛋白質的影響。結果顯示，魚油可以很好的降低肝臟膽固醇和甘油三酯的含量；并且亞油酸也可以降低血膽固醇的含量；反油酸也可以降低肝臟膽固醇的含量，然而小白鼠通過食用完反油酸、魚油以及亞油酸等材料之后，小白鼠體內的肝臟甘油三酯和血清羥丁酸和胰島素的含量卻明顯有所提高。隨后相關研究人員又進一步對肝臟蛋白質分析，從而發現了有68種保健蛋白和10種膜蛋白有明顯的改變，很多蛋白質、糖代謝以及脂質都和氧化應激反應有關。

2.3 蛋白質組學在營養相關疾病中的運用

當前，人們頻頻出現的肥胖和糖尿病都是屬于營養過剩導致的疾病，而且也是嚴重危害人們身體健康的重要疾病。RAO等[7]通過采用DIGE法比較了正常人和糖尿病患者的尿液中的蛋白質組的含量，比較結果發現，出現蛋白尿的糖尿病患者有8個糖蛋白表達上升和5個糖蛋白表達下降的現象，而這些糖蛋白都是對糖尿病進行判斷的重要依據，也進一步深化了人們對營養物質代謝調控的了解。與此同時，Lee H L等[8]對糖尿病視網膜病變的病理也進行了相關研究。通過采用2-DE和其他技術對糖尿病進行驗證分析，從而確定了12個差異表達蛋白質，這些蛋白質和營養運輸、抗氧化以及神經保護存在很大的關系。所以，要想更加了解蛋白質組學在營養相關中的運用，只有對其進行不斷的進行研究，才能更好地保護人們的身體健康。

3 結語

隨著蛋白質組學技術的不斷發展，蛋白質技術在營養學領域的運用，也為營養學的發展提供了新的發展機遇。蛋白質組學于營養學領域可在一定程度上對相關疾病起到預防和治療的作用。