《Food Research International》：Chicken feather protein hydrolysate: An alternative for the prevention of indomethacin-induced gastric ulcer formation in rats
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鸡毛蛋白水解物通过抗氧化、抗炎及促进前列腺素合成有效预防胃溃疡，与抗酸药联用效果更佳。
Meryem Doymus|Elanur Dasdemir|Emin Sengul|Serkan Yildirim|Samet Tekin|Nazli Pinar Arslan|Ismail Bolat|Metin Kiliclioglu|Hakan Ozkan|Mesut Taskin
土耳其埃尔祖鲁姆阿塔图尔克大学理学院分子生物学与遗传学系
摘要
本研究考察了鸡羽毛蛋白水解物（Hyd）对抗吲哚美辛（Ind）诱导的胃溃疡的潜力。Hyd是通过使用本地分离的Bacillus licheniformis EYT2（GenBank登录号：PV612017）进行微生物发酵技术从羽毛中制备的。在Ind处理前，将Hyd以100 mg/kg体重（低剂量组，Hyd100）和200 mg/kg体重（高剂量组，Hyd200）的剂量口服给予大鼠。Hyd的有效性与雷尼替丁（Ran）进行了比较。设计了六个实验组：对照组、Ind组、Ran+Ind组、Hyd100+Ind组、Hyd200+Ind组和Ran+Hyd200+Ind组。实验结果表明，Hyd含有高蛋白含量（81.6%），并且在pH值1至10的宽范围内具有高水溶性。Ind处理导致胃组织严重侵蚀、溃疡和变性，同时增加了丙二醛、促炎细胞因子、可诱导的一氧化氮合酶、8-羟基-2'-脱氧鸟苷、Bax、caspase-3、核因子κB（NF-kB）和丝裂原活化蛋白激酶-38（MAPK-38）的水平，并降低了谷胱甘肽、抗氧化酶、抗炎细胞因子IL-10、前列腺素E2、抗凋亡基因Bcl-2和核因子红细胞2相关因子2（Nrf2）的水平。相反，Hyd的给药，尤其是高剂量Hyd（Hyd200+Ind组），逆转了这些变化。此外，雷尼替丁与高剂量Hyd的组合（Ran+Hyd200+Ind）完全预防了Ind的毒性。Hyd的保护作用归因于其抗氧化、抗凋亡和抗炎活性以及增强前列腺素合成的特性。这些结果表明，Hyd可以用作替代医学中的抗溃疡补充剂和/或动物和人类营养中的蛋白质来源。这是关于Hyd抗溃疡潜力的首次报道。
引言
溃疡是一种普遍存在的疾病，被认为对全球人口构成重大危害。良性病变如胃溃疡通常是由于物理、药物或心理刺激与胃肠道保护因素之间的不平衡引起的（Tripathi等人，2024年）。消炎药（NSAIDs）、香烟、压力、胆汁酸、蛋白酶、体力活动、咖啡因、感冒和Helicobacter pylori感染是胃溃疡的主要原因（Alfadil，2024年）。
尽管医学取得了进展，治疗消化性溃疡仍然非常困难。传统的消化性溃疡治疗方法需要使用质子泵抑制剂和组胺-2受体拮抗剂；然而，这些药物存在多种药物相互作用和不良反应，如呕吐、胀气、嗳气、腹泻、便秘以及胃肠道感染和钙吸收减少（Begg等人，2023年；Kuna等人，2019年）。因此，越来越多地使用天然产品来预防或治疗胃溃疡。例如，已有文献记载，提取物、多糖、肽、酚类、生物碱和精油等天然产品可用于治疗消化性溃疡（Awaad等人，2013年；Sharifi-Rad等人，2018年）。
蛋白质水解物由多种肽和游离氨基酸组成（Nasri等人，2022年）。它们可以通过化学（酸和碱）、物理和生物（酶和微生物发酵）方法从小麦面筋、大豆、豌豆、牡蛎、乳清、鱼废料、鸡蛋、胶原蛋白和贻贝等蛋白质材料中制备（Das等人，2021年；Sugihara等人，2018年；Taskin，2013年；Taskin等人，2016年；Tuysuz等人，2021年；Yu等人，2020年）。使用微生物发酵方法制备蛋白质水解物时，选定的微生物在含有丰富蛋白质的底物中生长。发酵过程完成后，将发酵混合物进行离心和冻干。所得到的水解物经过表征后用于生物技术和医药用途（Fakhfakh等人，2011年；Nasri等人，2022年；Tuysuz等人，2021年；Zinina等人，2022年）。例如，已有文献记载，来自天然来源的蛋白质水解物在多种健康问题中表现出治疗潜力，包括溃疡、肥胖、糖尿病、肠易激综合症、神经退行性疾病和心血管疾病（Kwon等人，2023年；Marthandam Asokan等人，2019年；Torrecillas-Lopez等人，2025年；Ullah等人，2023年；Zhang等人，2022年）。蛋白质水解物的生物活性归因于其游离氨基酸和/或肽组成（Anuduang等人，2024年；Chalamaiah等人，2012年；Nasri，2017年；Nasri等人，2022年；Ullah等人，2023年）。
鸡羽毛主要由蛋白质组成，还含有少量水分、脂质和矿物质。按干基计算，角蛋白占羽毛总质量的90%（Taskin，2013年；Taskin等人，2011年；Vineis等人，2019年）。角蛋白含有许多二硫键（强硫-硫键），使羽毛变得坚硬且不溶于水（Vineis等人，2019年；Yousif等人，2025年）。然而，它们在生物技术领域的直接应用受到限制。因此，研究人员致力于通过水解过程将坚硬不溶的羽毛角蛋白转化为蛋白质水解物，并将其用于不同用途。例如，鸡羽毛中的蛋白质水解物可用作微生物培养基中的生长底物，以产生有价值的代谢物，如有机酸、色素、谷胱甘肽和多糖（Taskin等人，2011年；Taskin、Esim和Ortucu，2012年；Taskin、Ozkan等人，2012年；Taskin，2013年；Taskin等人，2013年；Orak等人，2018年）。它们还可以在农业研究中用作植物肥料（Gupta等人，2023年）。
已知羽毛对常见的消化酶（如胰蛋白酶和胃蛋白酶）具有很强的抗性（Moktip等人，2025年；Sarma，2022年）。这限制了羽毛直接作为人类和动物的食物使用。然而，研究表明，将鸡羽毛转化为蛋白质水解物后是安全的，可以用作动物饲料添加剂（Chiofalo等人，2025年；Psofakis等人，2020年；Yu等人，2024年）。此外，一些临床研究报道，人类口服鸡羽毛蛋白水解物（CFPH）是安全的（Nobile等人，2020年；Tursi等人，2025年）。
文献表明，CFPH具有抗氧化和抗炎活性，并在动物模型中对糖尿病和肥胖等疾病表现出治疗潜力（Fontoura等人，2014年；Aloysius等人，2018年；Bouhamed等人，2019年）。有趣的是，两项随机临床研究显示，口服CFPH能够改善皮肤、头发和指甲的外观（Nobile等人，2020年；Tursi等人，2025年）。然而，目前尚无关于CFPH在预防或治疗胃溃疡方面的效果的研究。
本研究旨在通过基于Bacillus licheniformis的发酵过程从鸡羽毛中制备CFPH，并评估其对大鼠中吲哚美辛诱导的胃溃疡的保护作用。
部分内容摘录
鸡羽毛的预处理
首先用水和洗涤剂混合物清洗鸡羽毛。随后，再次用清水清洗以去除洗涤剂残留物。将羽毛在80°C下晾干一夜后，用氯仿:甲醇（1:1，v/v）混合物处理以提取脂质。最后，在80°C下将脱脂后的羽毛晾干至恒重。清洗和脱脂后的羽毛被用于所有后续实验
羽毛水解细菌的分离和筛选
在分离实验结束时，从3个不同的土壤样本中获得了28株细菌。在筛选阶段，评估了28株细菌在含有鸡羽毛和矿物盐溶液的液体培养基中降解鸡羽毛和产生角蛋白酶的能力。
筛选实验在两种不同的温度（30°C和55°C）下进行。结果显示，28株细菌中有22株不具有角蛋白酶活性和羽毛水解活性
讨论
蛋白质水解物主要通过化学（酸或碱）和酶水解方法以及微生物发酵从动物或植物蛋白质中制备（Das等人，2021年；Fakhfakh等人，2011年；Taskin等人，2016年；Tuysuz等人，2021年）。本研究的第一阶段旨在确定是否可以通过微生物发酵技术从鸡羽毛中制备蛋白质水解物。为此，研究的第一步是分离细菌
结论
组织学、生化、免疫组织化学、免疫荧光和基因表达分析表明，Hyd的给药显著防止了Ind诱导的大鼠溃疡形成。特别是高剂量Hyd组（Hyd200+Ind）的抗溃疡潜力与Ran组（Ran+Ind）相当。然而，发现雷尼替丁与高剂量Hyd的组合（Ran+Hyd200+Ind组）对Ind的毒性具有更强的保护作用
CRediT作者贡献声明
Meryem Doymus：方法学、研究、数据管理、概念构思。Elanur Dasdemir：方法学、研究、数据管理、概念构思。Emin Sengul：方法学、研究。Serkan Yildirim：方法学、研究。Samet Tekin：方法学、研究。Nazli Pinar Arslan：方法学、研究。Ismail Bolat：方法学、研究。Metin Kiliclioglu：方法学、研究。Hakan Ozkan：方法学、研究。Mesut Taskin：写作——审稿
伦理批准
所有动物实验均获得了阿塔图尔克大学动物实验委员会的批准（2020年9月30日，批准编号：2020/140），并按照美国国立卫生研究院的指南进行。
资助
本研究得到了阿塔图尔克大学（土耳其埃尔祖鲁姆）的支持，项目编号为FCD-2021-8970。
未引用的参考文献
Lian, Lin, Yang and Chao, 2020
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本研究报告工作的财务利益或个人关系。
