近期，南昌大学食品学院食品营养与健康创新团队的硕士研究生宋海玲、邓泽元教授、郑溜丰副研究员等人在国际期刊International Dairy Journal发表了题为"Identification of antioxidant oligopeptides targeting Nrf2 from gastrointestinal digestion of casein glycomacropeptide"的文章。本研究利用体外模拟消化、分子对接及细胞/动物模型，系统挖掘了酪蛋白糖巨肽在胃肠道消化过程中释放的、可激活Keap1-Nrf2通路的抗氧化寡肽。研究发现，GMP经消化后抗氧化活性不降反升，并从中鉴定出85个肽段，其中EINTVQVTS、SPPEINTVQ及KNQDKTEIPT三种寡肽能够通过非共价键结合Keap1蛋白，有效激活Nrf2及其下游抗氧化基因表达。动物实验证实，口服GMP可显著提升肠道抗氧化能力。该研究为开发靶向肠道氧化应激的功能性食品配料提供了直接证据。第一作者为2023级硕士研究生宋海玲，通讯作者为郑溜丰副研究员。
（原文链接） https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2025.106294
1.酪蛋白糖巨肽经模拟胃肠道消化后，其清除ABTS•+、羟自由基及氧自由基的能力显著增强。
2.分子对接与荧光光谱证实，消化产生的寡肽EINTVQVTS、SPPEINTVQ及KNQDKTEIPT能通过静态猝灭与Keap1蛋白紧密结合。
3.细胞与动物实验表明，上述寡肽能有效激活Nrf2信号通路，上调HO-1、NQO1等抗氧化酶表达，并提升肠道谷胱甘肽水平。
肠道因长期暴露于微生物与外来抗原，是体内活性氧的主要产生场所之一，持续的氧化应激与肠炎、肠癌等疾病密切相关。通过膳食补充外源性抗氧化剂以增强肠道防御能力，是一种直接且经济的干预策略。酪蛋白糖巨肽是κ-酪蛋白水解产生的生物活性肽，富含支链氨基酸，具备抗炎、调节免疫等功效，但其在胃肠道消化后是否保留或增强抗氧化活性，以及具体的分子机制尚不明确。
Nrf2是调控细胞抵御氧化损伤的核心转录因子，其与负调控蛋白Keap1的解离是启动下游数百个保护基因表达的关键。与易在消化道失活的多肽不同，由2-10个氨基酸组成的寡肽可被完整吸收且不易被进一步降解。本研究旨在探究GMP经胃肠道消化后的抗氧化活性变化，并从中精准鉴定出能够靶向干扰Keap1-Nrf2相互作用、激活内源性抗氧化系统的功能性寡肽。
# Results and Discussion #
1）消化降解反而大幅提升GMP的抗氧化效能
体外模拟胃肠消化结果显示，GMP经胃蛋白酶和胰酶作用后虽然降解为小分子肽段，但其抗氧化活性并未因此衰减。SDS-PAGE与HPLC图谱证实，完整的GMP聚集体在消化终点已完全水解。与未消化对照相比，消化产物清除ABTS•+自由基的能力从50.43%显著提升至82.82%，氧自由基吸收能力也明显增强。这一现象表明，GMP需经消化道酶解释放内部活性序列，方能充分展现其抗氧化潜力。
2）分子对接锁定三种高亲和力寡肽
为了从消化产生的85个肽段中锁定关键分子，研究聚焦于27个寡肽（链长2-10个氨基酸）。通过将寡肽与Keap1蛋白Kelch结构域进行分子对接，依据结合能、RMSD及活性结合位点数量进行排序。最终筛选出三条得分最高的寡肽：EINTVQVTS、SPPEINTVQ和KNQDKTEIPT。对接模型显示，这些肽段能够特异性地结合于Keap1蛋白的活性口袋，通过氢键和疏水相互作用与Arg380、Asn382、Arg415、Ser431等关键残基形成稳定复合物。这些位点恰好是Nrf2中ETGE高亲和力基序的结合区域。
3）细胞与动物层面验证Nrf2通路的有效激活
体外Caco-2细胞实验表明，这三条寡肽均能不同程度地降低Keap1蛋白表达、提升Nrf2蛋白水平。其中KNQDKTEIPT表现最为突出，能显著上调Nrf2、HO-1、NQO1、Trx1等抗氧化基因的表达。进一步的动物实验证实，小鼠灌胃GMP三天后，肠道组织内Nrf2蛋白表达上调，Keap1表达受抑，下游靶基因同步高表达，且关键内源性抗氧化剂谷胱甘肽含量显著增加。
值得注意的是，虽然体外鉴定的EINTVQVTS等三条寡肽并未以原始序列形式出现在小鼠肠道内容物中，但质谱检测到了数十条高度同源的衍生肽段（如EINTVQV、SPPEINT、DKTEIP等）。这说明GMP在真实肠道菌群与酶系作用下发生了进一步的生物转化，但这些携带相同活性表位的同源片段，极有可能是体内发挥抗氧化功效的真正执行者。
体外模拟胃肠消化表明，GMP经酶解释放的寡肽EINTVQVTS、SPPEINTVQ及KNQDKTEIPT能够结合Keap1蛋白，干扰Keap1-Nrf2相互作用，进而激活Nrf2及其下游抗氧化基因表达。细胞实验证实上述寡肽可上调HO-1、NQO1等抗氧化酶水平，动物实验进一步表明口服GMP能够通过Nrf2信号通路增强肠道抗氧化能力。研究结果为GMP作为膳食补充剂缓解肠道氧化应激提供了依据。
宋海玲，食品科学与工程硕士在读。以第一作者发表SCI论文2篇，主要研究方向为食品营养。
郑溜丰，博士，副研究员，硕士生导师，南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室固定成员，省级人才。主要研究方向为食品蛋白质化学与营养调控、食源性活性分子健康效应及分子机制。主持国家自然科学基金2项、江西省自然科学基金4项、省级人才计划项目1项、企业横向合作课题4项；作为核心骨干参与“十四五”国家重点研发、973计划、科技部国际合作项目等国家级/省部级项目6项。获江西省科学技术进步奖二等奖1项、首届江西省创新争先奖（集体）。以第一/通讯作者在Food Research International、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food & Function、Molecular Nutrition & Food Research等期刊发表SCI论文30余篇，申请公开国家发明专利3项。
邓泽元，二级教授，博士生导师。南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室固定研究人员。享受国务院特殊津贴，赣鄱英才555工程人才、江西省新世纪百千万人才工程人选，江西省高校中青年学科带头人，首届江西省优秀硕士指导教师，江西省高等学校教学名师，获得教育部优秀中青年教师（支助），江西省主要学科学术与技术带头人，“食品科学”与“营养与食品卫生学”重点学科带头人。现任中国农学会微量元素与食物链分会副理事长，中国粮油学会营养分会副会长，中国营养学会营养转化医学分会副主任委员，江西省微量元素与健康研究会名誉理事长，江西省营养学会理事长；美国化学学会（ACS）会员、国际食品学会（IFT）会员，《食品科学》、《农产品加工学刊》、《食品安全质量检测学报》、《乳业科学与技术》、《南昌大学学报》（理科版）、J of Agri. Food Chem.和J of Food Biochem.编委，中国保健食品评审专家。
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