Protein từ bột cải dầu tách chất béo và các sản phẩm thủy phân của chúng trên tế bào ung thư vú MCF-7 và tế bào nguyên bào sợi người
Tóm tắt
Bột cải dầu tách chất béo (DRM) là một sản phẩm phụ nông nghiệp-công nghiệp chưa được định giá đúng mức, có hàm lượng protein cao và các peptide của nó có thể có hoạt tính chống ung thư tiềm năng đối với các dòng tế bào ung thư. Mục tiêu của nghiên cứu hiện tại là thu được một chế phẩm thủy phân enzym từ protein cải dầu để ức chế sự tăng sinh trên dòng tế bào ung thư vú (MCF-7), nhưng không ảnh hưởng đến các tế bào nguyên bào sợi người khỏe mạnh. DRM đã được hòa tan trong môi trường kiềm để thu được chiết xuất cải dầu kiềm (RAE). Kết tủa acid của các protein có trong RAE đã thu hồi một loại protein tinh khiết từ cải dầu (RPI). Để sản xuất các chế phẩm thủy phân protein, hai loại protease kiềm và các tỷ lệ enzyme/căn nguyên khác nhau đã được sử dụng. Tất cả các chế phẩm thủy phân protein đều cho thấy hoạt tính antiproliferative trên tế bào MCF-7. Tuy nhiên, chỉ có chế phẩm thủy phân từ quá trình thủy phân enzym của RPI (Mức độ thủy phân (DH) từ 8.5 đến 9% (DH1)) không ảnh hưởng đến các tế bào nguyên bào sợi người, ức chế 83.9% sự tăng sinh của tế bào MCF-7 và cho thấy năng suất khối lượng là 22.9% (dựa trên DRM ban đầu). Gel SDS-PAGE cho thấy DH1 chủ yếu được cấu tạo từ các peptide 10 kDa và, ở mức độ thấp hơn, là các peptide 5 và 2 kDa. Kết luận cho thấy DH1 là một chiết xuất peptide đầy hứa hẹn cho các nghiên cứu trong tương lai như một tác nhân chống ung thư vú tiềm năng.
Từ khóa
#bột cải dầu #thủy phân enzym #ung thư vú #MCF-7 #protein #nguyên bào sợiTài liệu tham khảo
Bray, 2018, Global Cancer Statistics 2018: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries, CA Cancer J. Clin., 68, 394, 10.3322/caac.21492
Nwachukwu, 2019, Anticancer and antiproliferative properties of food-derived protein hydrolysates and peptides, J. Food Bioact., 7, 18, 10.31665/JFB.2019.7194
Hsu, 2011, Antiproliferative activity of peptides prepared from enzymatic hydrolysates of tuna dark muscle on human breast cancer cell line MCF-7, Food Chem., 126, 617, 10.1016/j.foodchem.2010.11.066
Wang, 2016, Separation and purification of an anti-tumor peptide from rapeseed (Brassica campestris L.) and the effect on cell apoptosis, Food Funct., 7, 2239, 10.1039/C6FO00042H
Chen, 2018, Bioactive peptide with antioxidant and anticancer activities from black soybean [Glycine max (L.) Merr.] by-product: Isolation, identification and molecular docking study, Eur. Food Res. Technol., 245, 677, 10.1007/s00217-018-3190-5
Wang, 2017, Isolation and identification of antiproliferative peptides from Spirulina platensis using three-step hydrolysis, J. Sci. Food Agric., 97, 918, 10.1002/jsfa.7815
Xue, 2015, Antioxidant activity and antiproliferative effect of a bioactive peptide from chickpea (Cicer arietinum L.), Food Res. Int., 77, 75, 10.1016/j.foodres.2015.09.027
Chatterjee, 2018, Soybean bioactive peptides and their functional properties, Nutrients, 10, 8, 10.3390/nu10091211
Hajirostamloo, 2010, Bioactive component in milk and dairy product, World Acad. Sci. Eng. Technol., 72, 162
Bhutia, 2009, In vitro immunostimulatory properties of Abrus lectins derived peptides in tumor bearing mice, Phytomedicine, 16, 776, 10.1016/j.phymed.2009.01.006
Ivanova, 2017, Comparative biochemical profile of protein-rich products obtained from industrial rapeseed meal, Emir. J. Food Agric., 29, 170, 10.9755/ejfa.2016-11-1760
Shahid, 2019, Comparative Transcriptome Analysis of Developing Seeds and Silique Wall Reveals Dynamic Transcription Networks for Effective Oil Production in Brassica napus L., Int. J. Mol. Sci., 20, 1982, 10.3390/ijms20081982
Kalaydzhiev, 2019, Valorization of Rapeseed Meal: Influence of Ethanol Antinutrients Removal on Protein Extractability, Amino Acid Composition and Fractional Profile, Waste Biomass Valoriz., 11, 2709, 10.1007/s12649-018-00553-1
Wanasundara, J.P.D., Tan, S., Alashi, A.M., Pudel, F., and Blanchard, C. (2017). Proteins From Canola/Rapeseed: Current Status. Sustainable Protein Sources, Academic Press.
Xue, 2009, Preparation and antioxidative properties of a rapeseed (Brassica napus) protein hydrolysate and three peptide fractions, J. Agric. Food Chem., 57, 5287, 10.1021/jf900860v
Xie, 2015, Study of the fermentation conditions and the antiproliferative activity of rapeseed peptides by bacterial and enzymatic cooperation, Int. J. Food Sci. Technol., 50, 619, 10.1111/ijfs.12682
Valencia, 2014, Identification of the key mechanisms involved in the hydrolysis of fish protein by Alcalase, Process Biochem., 49, 258, 10.1016/j.procbio.2013.11.012
AOAC (1990). AOAC: Official Methods of Analysis, AOAC.
Tkachuk, 1969, Nitrogen to protein conversion factors for Cereals and Oilseed meals, Cereal Chem., 46, 419
Akbari, 2015, An integrated method of isolating napin and cruciferin from defatted canola meal, LWT Food Sci. Technol., 64, 308, 10.1016/j.lwt.2015.05.046
Nielsen, 2001, Improved method for determining food protein degree of hydrolysis, J. Food Sci., 66, 642, 10.1111/j.1365-2621.2001.tb04614.x
Skehan, 1990, New Colorimetric Cytotoxicity Assay for anticancer-drug screening, JNCI J. Natl. Cancer Inst., 82, 1107, 10.1093/jnci/82.13.1107
Neuhoff, 1988, Improved staining of proteins in polyacrylamide gels including isoelectric focusing gels with clear background at nanogram sensitivity using Coomassie Brilliant Blue G-250 and R-250, Electrophoresis, 9, 255, 10.1002/elps.1150090603
Laemmli, U. (1970). Cleavage of Structural Proteins during the Assembly of the Head of Bacteriophage T4, Nature Publishing Group.
Gerzhova, 2016, Study of total dry matter and protein extraction from canola meal as affected by the pH, salt addition and use of zeta-potential/turbidimetry analysis to optimize the extraction conditions, Food Chem., 201, 243, 10.1016/j.foodchem.2016.01.074
Tan, 2011, Extraction and characterization of protein fractions from Australian canola meals, Food Res. Int., 44, 1075, 10.1016/j.foodres.2011.03.023
Pedroche, 2004, Brassica carinata protein isolates: Chemical composition, protein characterization and improvement of functional properties by protein hydrolysis, Food Chem., 88, 337, 10.1016/j.foodchem.2004.01.045
Sari, 2015, How biomass composition determines protein extractability, Ind. Crops Prod., 70, 125, 10.1016/j.indcrop.2015.03.020
Mahanta, 2015, Statistically designed optimal process conditions for recuperation of protein from rapeseed meal, J. Food Sci. Technol., 52, 3203
Gupta, 2019, Enzymatic treatment improves ACE-I inhibiton and antiproliferative potential of chickpea, Vegetos, 32, 363, 10.1007/s42535-019-00031-6
He, 2013, Purification and hypotensive activity of rapeseed protein-derived renin and angiotensin converting enzyme inhibitory peptides, J. Funct. Foods, 5, 781, 10.1016/j.jff.2013.01.024
Jamuna, 2017, Studies on in vitro antiproliferative activities in Cruciferae vegetables, J. Appl. Hortic., 19, 1, 10.37855/jah.2017.v19i03.39
Xue, 2010, Effect of rapeseed peptide on DNA damage and apoptosis in Hela cells, Exp. Toxicol. Pathol., 62, 519, 10.1016/j.etp.2009.06.013
Rodrigues, 2009, Antifungal and antitumor models of bioactive protective peptides, An. Acad. Bras. Cienc., 81, 503, 10.1590/S0001-37652009000300015
Chi, 2015, Antioxidant and anticancer peptides from the protein hydrolysate of blood clam (Tegillarca granosa) muscle, J. Funct. Foods, 15, 301, 10.1016/j.jff.2015.03.045
2015, Assessment of antiproliferative activity of pectic substances obtained by different extraction methods from rapeseed cake on cancer cell lines, Carbohydr. Polym., 117, 923, 10.1016/j.carbpol.2014.10.027
Kim, 2011, Antioxidant and anticancer activities of enzymatic hydrolysates of solitary tunicate (Styela clava), Food Sci. Biotechnol., 20, 1075, 10.1007/s10068-011-0146-y
Wu, 2008, Comparative structural, emulsifying, and biological properties of 2 major canola proteins, cruciferin and napin, J. Food Sci., 73, C210, 10.1111/j.1750-3841.2008.00675.x
Zheng, 2015, Antiproliferative effect of Dendrobium catenatum Lindley polypeptides on human liver, gastric and breast cancer cell lines, Food Funct., 6, 1489, 10.1039/C5FO00060B
Aguilar, 2017, Antiproliferative effect of peptide fractions isolated from a quality protein maize, a white hybrid maize, and their derived peptides on hepatocarcinoma human HepG2 cells, J. Funct. Foods, 34, 36, 10.1016/j.jff.2017.04.015