Studienergebnisse zeigen, dass Quallen eine nachhaltige Alternative zu synthetisierten Antioxidantien darstellen könnten

24. März 2023 – Zuletzt aktualisiert am 24. März 2023 um 09:56 GMT

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In der Studie wurde die Hydrolyse mehrerer Enzyme eingesetzt, um Quallenpeptide mit niedrigeren Molekulargewichten herzustellen. Die Autoren der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Shandong, China, erklären: „Diese Methode hat nicht nur eine höhere Proteinverwertungsrate, sondern erzeugt auch ein Produkt, das vom menschlichen Körper leichter aufgenommen wird.“

Die Autoren der neuen Studie wiesen auch darauf hin, dass synthetisierte Antioxidantien schädliche Auswirkungen haben können, und schlagen vor, dass aus Quallen gewonnene Peptide sicherere Alternativen bieten könnten. Sie stellen fest: „Im Gegensatz zu chemisch synthetisierten Antioxidantien wie Butylhydroxyanisol (BHA), Butylhydroxytoluol (BHT) und Tert-Butylhydrochinon (TBHQ), die mit gesundheitsschädlichen Auswirkungen in Verbindung gebracht werden, weisen Quallenpeptide eine günstige und sichere biologische Aktivität auf.“

„Um dieses Problem zu lösen, gewinnt die Suche nach natürlichen Quellen sicherer Antioxidantien als Ersatz für synthetische Antioxidantien zunehmend an Bedeutung.“

Die Autoren der Studie berichten, dass Quallen aufgrund ihres aufgrund des Klimawandels großen Bestands, ihrer einfachen Anschaffung und ihres hohen Proteingehalts eine leicht verfügbare, nachhaltige und einzigartige Quelle bioaktiver Substanzen darstellen.

In dem Bericht heißt es: „Quallen produzieren bioaktive Peptide effizienter und einfacher als andere Nesseltiere, und weil sie in den Ozeanen reichlich vorhanden sind, sind sie leicht zu ernten.“

„Forschung und Entwicklung bioaktiver Verbindungen in Quallen haben das Potenzial, in einer Vielzahl von Bereichen, darunter Landwirtschaft, Medizin und Lebensmittelindustrie, erhebliche Fortschritte zu erzielen.“

Frühere Studien haben gezeigt, dass bioaktive Peptide im Vergleich zu Proteinen eine größere Vielfalt an biologischen Aktivitäten aufweisen. Die Autoren der neuen Studie erklären: „Peptide mit niedrigeren Molekulargewichten können leichter durch die Darmbarriere aufgenommen werden, um ihre biologischen Funktionen zu erfüllen. Die Aktivität des endgültigen Peptidprodukts wird maßgeblich durch den Herstellungsprozess beeinflusst.“

Vorwiegend Kollagen und Kollagenpeptide sind die Hauptthemen der Forschung zu den Proteinressourcen in Quallen. In früheren Studien haben diese Substanzen ein breites Spektrum an biologischen Aktivitäten gezeigt, darunter das Potenzial als neues biologisches Material, die Immunstimulation, die Ernährung der Haut, antioxidative Eigenschaften und blutdrucksenkende Wirkungen.

Die Autoren berichten jedoch, dass das übliche Extraktionsverfahren eine Herausforderung darstellt und zu Proteinverschwendung führt und dass die meisten Studien Peptide mit einem Molekulargewicht von mehr als 1000 Da (d. h. Dalton, ein Maß für das Molekulargewicht) untersuchen. Dies ist auf die Hydrolyse mit einem einzelnen Enzym zurückzuführen, was nach Ansicht der Autoren die Vorteile von Peptiden mit kleineren Molekulargewichten vernachlässigen könnte.

Diese neue Studie nutzte die Hydrolyse mehrerer Enzyme, um Quallenpeptide mit niedrigeren Molekulargewichten herzustellen. Die Autoren berichten: „Die antioxidative Aktivität von JPHT-2 wurde in dieser Studie nach der Multi-Enzym-Hydrolyse deutlich verbessert.“

Darüber hinaus umfasste die Studie Tests zur Bestimmung der antioxidativen Aktivität von Quallenpeptiden und zur Erforschung ihres Potenzials als alternative Quelle für Antioxidantien. Die Studie kommt zu dem Schluss: „Es ist ein wesentlicher Vorteil von Quallenpeptiden, dass sie eine Alternative zu synthetisierten Antioxidantien darstellen und in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden können.“

In der Studie wurde die Salzqualle Nemopilema nomurai vier Tage lang alle vier Stunden einem Einweichprozess mit ständigem Wasserwechsel unterzogen, um überschüssiges Salz zu entfernen.

Anschließend wurden Quallenpeptide (JPHT-2) durch enzymatische Hydrolyse von lyophilisiertem (gefriergetrocknetem) Quallenpulver unter optimalen Bedingungen gewonnen. Bei der enzymatischen Hydrolyse werden Proteasen eingesetzt, um die räumliche Struktur von Proteinen und Amidbindungen zu zerstören und so Polypeptide oder Oligopeptide mit unterschiedlichen Molekulargewichten, Aktivitäten und Aminosäurezusammensetzungen zu erhalten.

Die Radikalfängerfähigkeit von JPHT-2 wurde durch Zugabe von 1 ml JPHT-2-Lösung zu 1 ml Phosphatpufferlösung, Inkubation der Reaktionsmischung bei 37 °C für 5 Minuten und Messung der Absorption mit einem universellen Mikroplattenlesegerät bewertet.

Bei der Messung der antioxidativen Aktivität zeigten die Ergebnisse, dass JPHT-2 eine erhebliche Radikalfängeraktivität und reduzierende Wirkung besitzt.

Die Autoren berichten: „JPHT-2 zeigte eine bemerkenswerte Fähigkeit, Hydroxylradikale abzufangen, und zwar mit einer Rate von bis zu 50 %.“

Darüber hinaus war JPHT-2 auf zellulärer Ebene in der Lage, HaCaT-Zellen (eine immortalisierte menschliche Keratinozytenlinie, die üblicherweise in In-vitro-Studien verwendet wird) vor H2O2-induzierten oxidativen Schäden zu schützen, indem es den Spiegel der Superoxiddismutase (SOD) erhöhte wichtiges Antioxidans zur Abwehr von oxidativem Stress in den Zellen.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass Quallenpeptide mit niedrigem Molekulargewicht leicht durch Hydrolyse hergestellt werden können und eine außergewöhnliche antioxidative Aktivität und Sicherheit aufweisen.

Die Autoren stellen fest: „Die Ergebnisse liefern nicht nur eine Referenz für die Anwendung von Quallenpeptiden zur Vorbeugung verschiedener degenerativer Erkrankungen im Zusammenhang mit oxidativen Schäden, sondern liefern auch eine theoretische Grundlage für die Nutzung der Quallenressourcen.“

Die Autoren erkennen an, dass in dieser Studie Einschränkungen bestehen, und erkennen an, dass Quallen zwar Potenzial als antioxidative Ressource haben, „ihr antioxidativer Mechanismus, ihre Struktur und ihre Aminosäuresequenz jedoch unbekannt sind“. Zukünftige Studien sind erforderlich, um die Beziehung zwischen Struktur und Aktivität aufzudecken. "

Zeitschrift: Antioxidantien

https://www.mdpi.com/2076-3921/12/3/742​

„Quallenpeptid als alternative Quelle für Antioxidantien“

Autoren: Lichao Teng, Xueqin Wang, Huahua Yu, Rongfeng Li, Hao Geng, Ronge Xing, Song Liu und Pengcheng Li.

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verwandte ThemenForschung Antioxidantien/Carotinoide Proteine, Peptide, Aminosäuren