蛋白质Z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用
本发明属于黄腐酚应用，尤其涉及蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用。
背景技术：
1、近年来，随着我国经济飞速发展，人民生活质量得到显著提高，一些不健康生活方式导致人们饮食结构中的嘌呤摄入量大大增加，从而使人体尿酸水平升高，影响人民身体健康。嘌呤是人体进行正常代谢所必需的物质，同时代谢产生的废物与过多的嘌呤会合成尿酸。尿酸是人体内的内外源性嘌呤类物质代谢分解的最终产物。正常饮食情况下，机体内尿酸水平会在尿酸的生成、吸收、代谢和降解之间维持相应的平衡，但是大量摄入高嘌呤的食物会人体产生更多的尿酸，这样会打破机体内尿酸代谢的平衡，一旦尿酸代谢出现紊乱，就会诱发高尿酸血症或一系列的其他疾病，如痛风性关节炎、高尿酸血症肾病等。
2、目前，用于降尿酸的常见药物有别嘌醇和非布索坦，均通过抑制黄嘌呤氧化酶的活性，与黄嘌呤氧化酶结合，阻止嘌呤转化为尿酸，从而降低机体的尿酸。别嘌醇和非布索坦虽然疗效较佳，但因易引起副作用，不适合长期服用。别嘌醇容易导致病人产生严重的过敏反应，其不良副作用主要包括头痛、恶心、腹泻、关节痛或皮疹等，最严重的情况会导致出现25％死亡率的别嘌醇过敏综合征；服用非布索坦常见的不良反应主要有肝功能异常、胃肠道异常反应、皮疹等。因此，研发安全高效的降尿酸药物变得十分紧迫和必要。
3、黄腐酚作为雌性啤酒花中所特有的、含量最丰富的异戊二烯基黄酮类物质，分子结构式如图1，具有低毒性、作用靶点广泛等优势，能够预防癌症、糖尿病、动脉硬化等疾病和抗菌、抗病毒、抗氧化、抗骨质疏松等作用，因而引起研究人员的高度关注，在食品、医药、保健品等行业应用前景广阔。已有研究表明黄腐酚被挖掘出对机体多个器官具有良好的生理功效，包括大脑神经、乳腺癌、宫颈癌、卵巢癌、胃肠疾病等。然而，尽管黄腐酚具备多种生物学功能，但其极低的水溶解性在很大程度上限制了其生物利用度，因此限制了其在食品和药品中的应用。
4、蛋白质z(分子量43kda)是啤酒中发现的具有较高表面黏度和弹性的蛋白质，能够稳定啤酒泡沫，还是溶解在啤酒泡沫中可供人体直接消费的主要蛋白质，也是丝氨酸蛋白酶抑制剂家族中的成员之一，可用于抑制丝氨酸蛋白酶(如胰蛋白酶)的活性，其预测结构如图2所示。已有研究表明，蛋白质z具有耐高温和抗酶降解的特性，其分子结构中存在一个内部疏水腔，可用于嵌入疏水分子，因此蛋白质z具有负载黄腐酚功能因子的巨大潜力，可以成为黄腐溶解于水的高效载体。
5、目前有关提高黄腐酚溶解度的研究尚浅，现有技术利用环糊精及其衍生物对黄腐酚进行包合，提高黄腐酚的溶解性，而且鲜有关于黄腐酚用于降尿酸或治疗痛风等其他代谢性疾病的相关文献研究。因此亟待发明蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，拓展黄腐酚的生物效用途径，提高黄腐酚高值化利用效率，为黄腐酚在食品、医学等多个领域的开发研究奠定良好基础。
技术实现思路
1、要解决的技术问题：针对上述的技术问题，本发明的目的是公开了蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，同时提供一种利用蛋白质z来改善黄腐酚水溶解性的方法，首次证实黄腐酚尤其是蛋白质z-黄腐酚复合物具有良好的降尿酸功效。蛋白质z负载黄腐酚能够显著降低高尿酸小鼠体内的尿酸含量，具有在体内调节尿酸的潜力，同时天然大麦麦芽中分离纯化的蛋白质z能够将黄腐酚捕获在其内部结构的疏水腔中，成为黄腐酚的载体，不仅提高了黄腐酚的溶解度，而且这种负载结构不会破坏蛋白质z对胰蛋白酶的抑制作用，使其能够安全抵达作用部位发挥效用，能够更加有效地扩大黄腐酚的应用价值和多领域研究，具有重要的经济和社会意义。
2、技术方案：蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用。
3、进一步的，所述蛋白质z负载黄腐酚发挥降尿酸作用的含量为10-40mg/kg。
4、进一步的，所述蛋白质z负载黄腐酚通过如下方法制得：
5、s1.大麦麦芽磨碎后和蒸馏水混合，在室温下搅拌3h，制得混合的大麦麦芽溶液；
6、s2.将混合的大麦麦芽溶液用滤纸过滤，制得大麦麦芽汁；
7、s3.大麦麦芽汁盐析处理，制得蛋白质沉淀；
8、s4.将蛋白质沉淀在95℃下加热30min除杂，制得蛋白质z粗提物；
9、s5.蛋白质z粗提物用滤膜过滤，采用离子交换色谱进一步纯化，冻干得到蛋白质z粉末；
10、s6.将蛋白质z粉末制成蛋白质z溶液，向蛋白质z溶液中加入过量的黄腐酚，在25℃摇床上混匀12h，再过0.45μm水系膜过滤。
11、进一步的，所述步骤s3中盐析处理工艺：首先在麦汁中加入40wt.％的硫酸铵，在4℃条件下静置过夜，然后在4℃，离心力8000g下离心10min获得上清液，在上清液中加入硫酸铵，至最终饱和度为60wt.％，在4℃条件下保存过夜，再次在4℃，离心力8000g下离心10min获得蛋白质沉淀。
12、进一步的，所述步骤s5中滤膜为0.45μm水系膜。
13、进一步的，所述步骤s5中离子交换色谱纯化工艺：首先使用缓冲液a平衡色谱柱，然后柱上加10ml蛋白质z粗提物，用缓冲液a连续平衡2-3个柱体积，最后用缓冲液b梯度洗脱，流速0.5ml/min。
14、进一步的，所述缓冲液a为50mmol/lph7.0 tris-hcl缓冲液。
15、进一步的，所述缓冲液b为0-1.0mol/lnacl溶液与50mmol/lph7.0 tris-hcl缓冲液的混合缓冲液。
16、进一步的，所述产品为食品、保健品或药品。
17、有益效果：
18、1.本发明首次证实了黄腐酚尤其是蛋白质z负载黄腐酚具有良好的降尿酸功效，黄腐酚被嵌入在蛋白质z内部靠glu338残基的疏水腔中，不影响蛋白质z外部活性环结构上与胰蛋白酶的特异性结合，从而不影响蛋白质z对胰蛋白酶的抑制作用，保证其能够顺利通过胃肠道不被消化分解而保持效用，通过机体代谢转移至肝脏降解尿酸，降低机体尿酸水平。
19、2.本发明从大麦麦芽中分离纯化制备蛋白质z，并与黄腐酚复合，凭借天然大麦芽中的蛋白质z具有良好的水溶解性，利用蛋白质对小分子化合物的保护作用，将黄腐酚通过疏水相互作用内嵌于蛋白质z中，形成可溶性的蛋白质z-黄腐酚络合物，从而提高黄腐酚在水溶液中的溶解度。
20、3.本发明分离纯化的蛋白质z不仅可以作为改善黄腐酚溶解度的蛋白载体，还可以作为一种食源性材料添加至饮品中，有效降低黄腐酚的苦味，拓展黄腐酚在食品工业中的应用前景，为新型功能性饮品的开发奠定技术基础。
21、4.本发明丰富了黄腐酚的药理功能，提供了另一种安全、有效的降尿酸潜在新药物，可进一步满足临床用药需求，不仅仅局限于食品领域应用，还能在医药等多个领域使用，具有良好的市场应用前景。
22、5.本发明用于提高黄腐酚溶解度的方法步骤简单，操作简便，无需复杂的仪器设备，成本相对较低，绿色清洁，对环境无污染。
技术特征：
1.蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用。
2.根据权利要求1所述的蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，其特征在于，所述蛋白质z负载黄腐酚发挥降尿酸作用的含量为10-40mg/kg。
3.根据权利要求1所述的蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，其特征在于，所述蛋白质z负载黄腐酚通过如下方法制得：
4.根据权利要求3所述的蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，其特征在于，所述步骤s3中盐析处理工艺：首先在麦汁中加入40wt.％的硫酸铵，在4℃条件下静置过夜，然后在4℃，离心力8000g下离心10min获得上清液，在上清液中加入硫酸铵，至最终饱和度为60wt.％，在4℃条件下保存过夜，再次在4℃，离心力8000g下离心10min获得蛋白质沉淀。
5.根据权利要求3所述的蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，其特征在于：所述步骤s5中滤膜为0.45μm水系膜。
6.根据权利要求3所述的蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，其特征在于，所述步骤s5中离子交换色谱纯化工艺：首先使用缓冲液a平衡色谱柱，然后柱上加10ml蛋白质z粗提物，用缓冲液a连续平衡2-3个柱体积，最后用缓冲液b梯度洗脱，流速0.5ml/min。
7.根据权利要求5所述的蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，其特征在于：所述缓冲液a为50mmol/lph7.0 tris-hcl缓冲液。
8.根据权利要求5所述的蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，其特征在于：所述缓冲液b为0-1.0mol/lnacl溶液与50mmol/lph7.0 tris-hcl缓冲液的混合缓冲液。
9.根据权利要求1所述的蛋白质z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，其特征在于，所述产品为食品、保健品或药品。
技术总结
本发明公开了蛋白质Z负载黄腐酚在降尿酸产品中的应用，同时提供一种利用蛋白质Z来改善黄腐酚水溶解性的方法，首次证实黄腐酚尤其是蛋白质Z负载黄腐酚具有良好的降尿酸功效。蛋白质Z负载黄腐酚能够显著降低高尿酸小鼠体内的尿酸含量，具有在体内调节尿酸的潜力，同时天然大麦麦芽中分离纯化的蛋白质Z能够将黄腐酚捕获在其内部结构的疏水腔中，成为黄腐酚的载体，不仅提高了黄腐酚的溶解度，而且这种负载结构不会破坏蛋白质Z对胰蛋白酶的抑制作用，使其能够安全抵达作用部位发挥效用，能够更加有效地扩大黄腐酚的应用价值和多领域研究，具有重要的经济和社会意义。
技术研发人员：马长伟,王立敏,王振华,姚志轶
受保护的技术使用者：中国农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23