酪蛋白糖巨肽(CGMP)对小鼠肠道菌群的影响毕业论文

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1、第一章前言1.1酪蛋白糖巨肽(CGMP)的研究背景1.1.1CGMP的生物来源酪蛋白糖巨肽（CaseinGlycomacropeptide简称CGMP），是Delfour等[1]于1965年发现的一种含有唾液酸的糖肽，是乳中κ-酪蛋白(κ-CN，惟一含有糖成分的CN)上的一个多肽片段。κ-酪蛋白是酪蛋白的一种，它是酪蛋白中唯一一种含有糖成分的酪蛋白，在牛脱脂乳中含量约占总酪蛋白的13%，在人乳中占总酪蛋白的30%。氨基酸组成分析表明，κ-酪蛋白含有169个氨基酸残基，两个胱氨酸残基(两个，SH基)，通常含有一个磷酸基，富含脯氨酸、

2、丙氨酸、谷胺酰胺、谷氨酸等，分子量约为1.9×104[1]。κ-酪蛋白中有半乳糖(Gal)、N一乙酰氨基半乳糖(GalNAc)、N一乙酰神经氨酸(NeuNAe)(唾液酸)三种糖。酪蛋白糖巨肽就是水解κ-酪蛋白产生的[2,3]。干酪加工时凝乳酶水解酪蛋白（主要是κ-CN）的苯丙氨酸-蛋氨酸键，生成不溶性的副-κ-CN(肽链的1～105部分)和可溶性的多肽(肽链的106～169部分)两部分，此多肽含有较多的碳水化合物，称之为“糖巨肽”，酪蛋白来源的糖巨肽称为“酪蛋白糖巨肽”。κ-酪蛋白来源的CGMP的氨基酸序列已清楚,它是由从κ-酪蛋

3、白的N末端106位氨基酸(Met)开始至169位C末端(Val)结束的64个残基构成的。牛的CGMP有A和B2种遗传变异型,其不同在于该多肽链的136位和148位的氨基酸不同,A型的136位和148位残基氨基酸分别为Thr和Asp,而B型为Ile和Ala。此外,该多肽的131、133、135、136和142位的苏氨酸残基为配糖体化的部位,149位的丝氨酸为磷酸化的部位[2,3]。在凝乳酶凝集乳酪制造过程产生的乳清中含有大量的CGMP,有研究[4]指出,甜乳清中其含量约为1.2～1.5g/L,估计相当于总乳清蛋白含量的20%～25%

4、左右。1.1.2CGMP的生物学活性1.1.2.1.结合霍乱毒素和大肠杆菌毒素霍乱毒素由一个亚单位A和五个亚单位B组成，其中B亚基与细胞表面的寡糖受体结合以后，A亚基就会激活细胞中的腺苷酸环化酶，最后导致细胞死亡[5]。有研究显示此寡糖受体是一个GM1寡糖，其结构为：Galβ1→3GalNAcβ1→4(NeuAcα2→3)Galβ1→4Glcβ1→1Cer(Glc=glucose,Cer=ceramide)[6，7]。此结构的寡糖受体与糖巨肽的寡糖结构类似，因此CGMP可以作为毒素中和剂抑制霍乱毒素与受体的结合，保护细胞免受毒素的

5、侵染。1.1.2.2.抑制细菌和病毒黏附CGMP与宿主细胞上的受体蛋白具有相似性，优先与细菌和病毒结合，从而抑制细菌和病毒的繁殖[8]。多项研究结果表明CGMP能够有效阻止龋齿、病原菌Streptococcusmutans，S.sanguis，S.sobrinus在口腔表面的黏附[9，10]，并且能够调节牙齿菌斑的微生物，有助于控制牙齿菌斑上酸类物质的形成，减少牙齿上羟基磷灰石分解。根据此原理，CGMP已经成功地申请专利应用到口腔保健上[11]。1.1.2.3.抑制胃液分泌Stan[12]等研究发现CGMP能够抑制狗的胃液分泌，减

6、慢胃肠的蠕动。狗被注射了10~15mg的CGMP后，它分泌的胃液酸性减弱，并且胃和十二指肠的的蠕动减慢了。被注射CGMP的老鼠也有同样的反应。进一步研究表明，胃蛋白酶消化CGMP产生了两个可以用Sephadex分离的片段，Stan解释说是因为CGMP进入血液从而抑制了胃液的分泌。Aleinik[13]等人相继也发现CGMP抑制胃液的分泌高达50%，血清中的促胃泌激素也被抑制约8%。抑制胃液分泌能够降低动物胃蛋白的水解作用，这样可以保护乳中的免疫球蛋白、乳铁蛋白及溶菌酶等蛋白质原封不动地穿过胃，有益于婴儿以及免疫力低下的人增强免疫力

7、。1.1.2.4.促进双歧杆菌增殖Gyorgy[14]首先发现CGMP是人初乳和常乳中双歧杆菌的生长促进因子。近年来的很多研究也证实了这个结论[15]。双歧杆菌是肠道中的益生菌，它可以抑制大肠杆菌等有害菌的生长，起到预防胃肠道疾病的作用。近年来添加双歧杆菌的多种微生态制剂已经投放市场，有效地缓解乳糖不耐症，预防和治疗肠炎等疾病。1.1.2.5.调节免疫系统CGMP能够抑制引起脾细胞增殖的促细胞分裂素的产生。从而抑制脾脏淋巴细胞（参与炎症反应）的增殖，抑制过敏反应[16]。Otani[17]等通过实验表明这种抑制活性主要CGMP中的

8、唾液酸其主要作用，如果把唾液酸消化掉，则它就不具有这样的活性。CMP可与小鼠单核或巨噬细胞通过多价配位体(例如糖链及其他阴离子基团如磷酸丝氨酸残基)结合,诱导产生白细胞介素-1(IL-1)受体拮抗剂,从而抑制脂多糖介导的脾淋巴细胞增殖[18]。1.