趙梓月，王思遠(yuǎn)，廖森泰，*，穆利霞，鄒宇曉

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東廣州510610；2.廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實驗室，廣東廣州510610；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點(diǎn)實驗室，廣東廣州510610）

鈣是人體中最豐富的無機(jī)元素，在人體生命活動中起著極為重要的作用。若鈣攝入量不足，會導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、佝僂病、骨質(zhì)軟化等疾病[1]。隨著全球老齡化的加劇，骨質(zhì)疏松患者逐年遞增，中老年人骨質(zhì)疏松已成為一個重要的公共健康問題，被世界衛(wèi)生組織稱為“無聲無息的流行病”。女性更年期后，高齡骨折直接或間接的致死率已持平于乳腺癌[2]。因此，補(bǔ)鈣對人體非常重要，嬰幼兒、老人及孕婦等人群對補(bǔ)鈣的需求則更高。

目前，補(bǔ)鈣主要以補(bǔ)充離子鈣為主，如碳酸鈣、乳酸鈣、葡萄糖酸鈣等。這些離子鈣溶解性較差，吸收時需消耗大量胃酸，吸收率和生物利用率低，在腸道中易形成鈣沉淀[3]，對腸胃有一定刺激性，過量攝入甚至有可能引發(fā)動脈粥樣硬化痙攣，血管鈣化及軟組織鈣化、腎結(jié)石等疾病。而氨基酸、多肽分子可與鈣離子發(fā)生螯合反應(yīng)，所形成的肽鈣復(fù)合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在消化過程pH 值變化時仍保持可溶且不易發(fā)生化學(xué)變化，可在腸道內(nèi)通過特定通道直接被吸收，吸收速度快且吸收量大。與氨基酸相比，小肽的吸收具有耗能少，運(yùn)輸速度快，不易飽和等優(yōu)點(diǎn)[4]。目前市場上已開發(fā)有鈣酪蛋白磷酸肽咀嚼片、可溶性海藻鈣肽粉、膠原蛋白鈣肽粉等產(chǎn)品，肽鈣螯合物作為新一代鈣補(bǔ)充劑，開發(fā)前景廣闊。

1 肽鈣結(jié)合機(jī)制研究

目前關(guān)于肽鈣結(jié)合機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)有磷酸基團(tuán)-鈣、羧基-鈣、氨基酸-鈣等模式，其結(jié)合模式如圖1所示。

圖1 肽鈣結(jié)合模式Fig.1 Peptide calcium binding mode

1.1 磷酸基-鈣結(jié)合模式

酪蛋白磷酸肽（casein phosphopeptides，CPPs）和卵黃磷蛋白磷酸肽（phosvitin phosphopeptides，PPPs）是磷酸基-鈣結(jié)合模式的代表。CPPs 是目前為止發(fā)現(xiàn)的促鈣吸收效果最好的短肽，已作為鈣強(qiáng)化劑廣泛應(yīng)用于嬰幼兒食品及其它補(bǔ)鈣類功能食品當(dāng)中。牛乳中含有約80%的酪蛋白，酪蛋白經(jīng)胃蛋白酶消化后生成酪蛋白多肽衍生物并被磷酸化，即生成CPPs，實際上是一系列含有磷酸絲氨酸簇的短肽-Ser（P）-Ser（P）-Ser（P）-Glu-Glu-。Ferraretto 等發(fā)現(xiàn)，該核心序列上的磷酸絲氨酸殘基可與鈣結(jié)合可形成Ca3（PO4）2納米團(tuán)簇，從而聚集鈣離子并引起細(xì)胞對鈣的攝取[5]。CPPs 在動物和人體小腸內(nèi)能與鈣結(jié)合，防止鈣沉淀產(chǎn)生，使腸內(nèi)溶解性鈣的濃度大大增加，從而促進(jìn)鈣的吸收和利用，同時還可促進(jìn)鋅、鎂、鐵等的吸收，并防止齲齒[6]。

磷酸基-鈣結(jié)合模式的鈣結(jié)合能力與磷酸化水平有關(guān)。與酪蛋白相似，卵黃高磷蛋白也是高度磷酸化蛋白，磷含量高達(dá)8.2%，其相對分子量約為35 000 Da，由216 個氨基酸殘基組成，其中絲氨酸殘基更為豐富，有124 個，占總氨基酸含量的56%，并且90%以上被磷酸化。研究表明，當(dāng)對CPPs 和PPPs 進(jìn)行脫磷處理后，其結(jié)合鈣活性基本喪失，這充分說明這些肽是依靠磷酸基團(tuán)與鈣結(jié)合。另外，Jiang 等利用胰蛋白酶水解卵黃高磷蛋白后，用堿法脫磷將PPPs 處理成17.5%～96.3%不同磷酸化程度的多肽，研究其與鈣結(jié)合能力后發(fā)現(xiàn)，含35%磷酸化的PPPs 對增強(qiáng)鈣結(jié)合能力和抑制不溶性磷酸鈣的形成是最有效的[7]。

對于磷酸肽來說，鈣結(jié)合性能也與分子大小有關(guān)。Jiang 等通過胰蛋白酶消化制備了兩種不同分子量的磷酸肽（PPPs）片段，結(jié)果表明，小于1 kDa 的片段不可與Ca2+結(jié)合，而1 kDa～3 kDa 的片段顯示出比CPPs更好的可溶性鈣結(jié)合能力[8]。

鈣結(jié)合性能力可能還與磷酸絲氨酸殘基的數(shù)量和位置有關(guān)。Zong 等研究了磷酸肽的分子結(jié)構(gòu)與鈣結(jié)合性能之間的關(guān)系，基于酪蛋白磷酸肽的核心結(jié)構(gòu)，分別用0～3 個連續(xù)或不連續(xù)的磷酸化絲氨酸合成了6 種磷酸肽，發(fā)現(xiàn)磷酸絲氨酸含量越高，鈣結(jié)合活性越強(qiáng)，磷酸絲氨酸之間相隔一個氨基酸排列比連續(xù)排列活性強(qiáng)[9]。Choi 等從蛋黃中提取出純化的卵黃高磷蛋白肽，研究發(fā)現(xiàn)，卵黃高磷蛋白肽與鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比高于1.0 時，鈣溶解能力遠(yuǎn)高于商業(yè)酪蛋白磷酸肽（CPPs）[10]。

1.2 羧基-鈣結(jié)合模式

除磷酸基-鈣結(jié)合外，Ca2+還可與肽中特定的基團(tuán)結(jié)合，研究發(fā)現(xiàn)最多的是羧基-鈣結(jié)合模式，這類肽分子中天冬氨酸（Asp）或谷氨酸（Glu）含量較高，可提供易與Ca2+結(jié)合的羧基位點(diǎn)。Bao 等研究發(fā)現(xiàn)大豆蛋白肽（soybean protein hydrolysates，SPHs）的鈣結(jié)合能力與羧基基團(tuán)呈線性相關(guān)，并且最可能的鈣結(jié)合位點(diǎn)是Asp 和Glu 的羧基[11]。目前研究制備出的具有促進(jìn)鈣吸收作用的非磷酸化肽，如乳清蛋白衍生肽（-Glu-Gly-、-Phe-Asp-）[12-13]、牛血清蛋白衍生肽（-Asp-Asn-Leu-Pro-Asn-Pro-Glu-Asp-Arg-Lys-Asn-Tyr-Glu-）[14]、豬血漿蛋白衍生肽（-Val-Ser-Gly-Val-Glu-Asp-Val-Asn-）[15]、太平洋鱈魚骨膠原肽（Gly-Pro-Glu-Gly，Gly-Glu-Lys）[16]和大豆蛋白肽（-Asp-Glu-Gly-Glu-Gln-Pro-Phe-Pro-Phe-Pro-）等[17]，結(jié)構(gòu)中都含有谷氨酸或天冬氨酸，可通過羧基與鈣結(jié)合。

1.3 其他模式

有研究發(fā)現(xiàn)一些其他的氨基酸和基團(tuán)也能參與鈣的結(jié)合。如從蝦廢棄物中得到的鈣離子結(jié)合活性肽由3 個氨基酸組成，且不帶有負(fù)電基團(tuán)，只含有組氨酸和半胱氨酸[18]。Zhao 等從乳清蛋白水解物中分離出可與鈣結(jié)合的特異性肽，鑒定出其序列為-Phe-Asp-，并發(fā)現(xiàn)其酰胺基和羧基參與了螯合作用，羧基的氧原子和酰氨基的氮原子通過供給電子與鈣形成配位鍵[13]。

同時，分子量大小也可能對鈣結(jié)合特性產(chǎn)生影響。Lv 等的研究表明當(dāng)大豆蛋白多肽復(fù)合鈣（soybean protein hydrolysates-calcium，SPH-Ca） 分子量達(dá)到10 kDa～30 kDa 時可促進(jìn)鈣的吸收[19]。Liu 等研究了小麥胚芽蛋白肽（wheat germ protein hydrolysates，WGPHs）結(jié)合鈣的能力，分離出分子量＜2 000 Da 的肽段鈣結(jié)合能力較高，該肽段主要由Glu、Arg、Asp 和Gly 組成，并發(fā)現(xiàn)鈣結(jié)合能力與WGPHs 中的疏水氨基酸含量有關(guān)[20]。

2 肽鈣螯合物的制備、分離純化及檢測方法

2.1 肽鈣螯合物的制備

2.1.1 直接法

目前，肽鈣螯合物的制備方法主要先將蛋白水解為多肽，再與CaCl2等鈣源反應(yīng)而成，其螯合效率與蛋白水解度、反應(yīng)時間、pH 值、溫度、肽鈣比等因素有關(guān)。Charoenphun 等采用不同蛋白酶對羅非魚蛋白進(jìn)行酶解后發(fā)現(xiàn)，鈣結(jié)合能力與蛋白酶的種類和水解度有關(guān)，選用Alcalase 酶水解，底物濃度65 mg/g，當(dāng)水解度為27.7%時，所制多肽的鈣結(jié)合能力最強(qiáng)，序列為Trp-Glu-Trp-Leu-His-Tyr-Trp，其分子量約為1.2 kDa[21]。此外，Chen 等用胃蛋白酶（pH1.8、40 ℃、5 h），胰蛋白酶（pH8.0、40 ℃、5 h）和風(fēng)味蛋白酶（pH7.0、50 ℃、5 h）分段水解羅非魚魚鱗獲得魚鱗多肽-Asp-Gly-Asp-Asp-Gly-Glu-Ala-Gly-Lys-Ile-Gly-（tilapia scale protein hydrolysate，TSPH），然后向 10 %TSPHs 中添加Ca2+至 1.3 mol/L，50 ℃條件下反應(yīng) 30 min 制得肽鈣復(fù)合物TSPH-Ca。進(jìn)一步通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，該肽鈣復(fù)合物TSPH-Ca 可顯著改善缺鈣大鼠股骨的物理和生物力學(xué)性能，在預(yù)防鈣缺乏和提高鈣生物利用度方面效果良好[22]。

與酶解法不同，Wang 等利用枯草芽孢桿菌HYT液態(tài)發(fā)酵黃瓜籽粕，接種量8%，28 ℃發(fā)酵2 d 制得黃瓜籽多肽（cucumber seed peptide，CSP），再用超濾方式篩選出其中多肽組分CSP3（＜6 KDa）與鈣結(jié)合能力最佳，并發(fā)現(xiàn)CSP3 和CSP3-Ca 二級結(jié)構(gòu)有很大差異，鈣離子與CSP3 中的金屬結(jié)合位點(diǎn)羧基氧、羥基氧、氨基氮等發(fā)生了反應(yīng)，影響了其構(gòu)象[23]。

2.1.2 修飾改性

修飾改性是蛋白及多肽加工中常用的技術(shù)手段，包括物理、化學(xué)、酶法、基因工程改性等方法。通過改性可改變多肽結(jié)構(gòu)進(jìn)而提高其鈣結(jié)合能力，目前的研究中有利用磷酸化和脫酰胺化等化學(xué)法對金屬多肽進(jìn)行改性研究。溫慶輝對珠蚌肽進(jìn)行磷酸化改性后與鈣螯合，珠蚌肽經(jīng)磷酸化改性后鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)由3.3%增加到7.3%，這可能是由于多肽經(jīng)過磷酸化改性后電負(fù)性增加，進(jìn)而使其持鈣能力增強(qiáng)[24]。Zhu 等利用加熱法在人造膠原（human-like collagen，HLC）中引入活性磷酸基團(tuán)后與鈣結(jié)合制備出了磷酸化人造膠原鈣復(fù)合物（phosphorylated human-like collagen calcium，PHLC-Ca）。用PHLC-Ca 飼喂缺鈣小鼠后發(fā)現(xiàn)，骨密度、骨鈣含量等均優(yōu)于CaCl2、葡萄糖酸鈣，是一種良好的補(bǔ)鈣制劑[5]。崔宇等利用酸法和酶法對大豆肽進(jìn)行脫酰胺改性，結(jié)果顯示，酸法和酶法脫酰胺均可改善大豆肽螯合鈣的能力，但酸法脫酰胺效果更佳，且發(fā)現(xiàn)先酶解再脫酰胺的方式在產(chǎn)物得率、螯合率、鈣結(jié)合量上均優(yōu)于先脫酰胺再酶解的方式[25]。

2.2 肽螯合鈣分離純化方法

通常情況下，制備肽螯合鈣首先將原料制成多肽，后與鈣源進(jìn)行螯合形成肽螯合鈣。為了能夠提高利用度，將與鈣離子親和能力強(qiáng)的多肽分離出來，可以在一定程度上得到純度更高的肽螯合鈣。目前，應(yīng)用于純化多肽的方法主要有凝膠過濾色譜法，離子交換色譜法，反相高效液相色譜法和固定金屬親和色譜法。

固定金屬親和層析色譜法是目前廣泛使用的分離純化方法，通過利用固定相的結(jié)合特性分離分子，具有高結(jié)合能力和高回收率的優(yōu)點(diǎn)。凝膠過濾色譜法一般用于不同分子量多肽的分離和鑒定。離子交換色譜法一般用于分離離子或可離解的多肽。反相液相色譜是目前液相色譜分離中使用最為廣泛的一種模式，它的特點(diǎn)是固定相的極性比流動相弱。由于反相液相色譜固相載體的疏水性，它可以根據(jù)流動相中被分離物質(zhì)分子疏水性的不同而發(fā)生強(qiáng)弱不同的相互作用，從而使不同分子在反相柱中彼此分離。Liu 等使用固定金屬離子色譜法、凝膠過濾色譜法和反相高效液相色譜法分離純化出大豆蛋白水解物（SPHs）的兩種可與鈣結(jié)合的肽段F1、F2，研究了疏水性對肽鈣結(jié)合性能的影響[26]。Hou 等以羥基磷灰石作為固定相，從南極磷蝦肽獲得了3 個具有高鈣螯合活性的級分H1、H2和H3，其中H3 鈣結(jié)合能力最好。將H3 通過凝膠過濾色譜及反相高效液相色譜進(jìn)一步純化后得到了具有高鈣螯合活性的肽段VLGYIQIR[27]。Zhao 等使用DEAE陰離子交換色譜，Sephadex G-25 凝膠過濾和反相高效液相色譜從乳清蛋白中分離純化出肽段Phe-Asp，該肽段具有較高的鈣結(jié)合能力[13]。

2.3 肽鈣螯合物中鈣含量的檢測方法

測定鈣含量的方法主要有滴定法、分光光度法、火焰原子吸收分光光度法、離子選擇電極法、電感耦合等離子光譜發(fā)射法等，其中使用最廣泛的有滴定法、火焰原子吸收分光光度法以及比色法。滴定法操作簡便，成本低，但滴定時顏色變化受到樣品的影響，存在個體誤差。Wang 通過乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）滴定法評估鈣螯合能力，以螯合率為指標(biāo)，添加鈣指示劑后，用合適濃度的EDTA 滴定溶液使其變色，以消耗的EDTA 體積計算螯合率[28]。Sun 等在進(jìn)行海參卵子肽螯合鈣體外模擬消化試驗中也使用EDTA 滴定法進(jìn)行鈣含量的測定[29]。分光光度法即比色法也是測定鈣離子的一種手段，其操作簡單，成本較低，同時也不受人為因素的影響。李桂伶比較了測定鈣常用的3 種方法：高錳酸鉀滴定法、EDTA 滴定法和分光光度法，通過數(shù)據(jù)得出，分光光度法誤差最小[30]。Wu 等采用鄰甲酚酞絡(luò)合酮試劑法測定章魚肽的鈣結(jié)合活性，即通過比色法在570 nm 處測定鈣含量[31]。Sun 等也使用比色法測定了海參卵子水解物（sea cucumber ovum hydrolysates，SCOH）的鈣螯合活性，通過離心去除不溶性鈣鹽后，通過比色法進(jìn)行鈣含量測定[30]?；鹧嬖游辗止夤舛确ㄊ抢帽粶y元素基態(tài)原子蒸氣對其共振輻射線的吸收特性進(jìn)行元素定量分析的方法，因其具有較高的靈敏度、精密度、應(yīng)用范圍廣等而受到歡迎，但其價格昂貴，成本較高。Hou 等通過火焰原子吸收光譜法測定南極磷蝦蛋白水解物螯合鈣的鈣含量[26]。Guo 也利用同樣的方法測定了鱈魚魚皮蛋白水解物肽螯合鈣中的可溶性鈣含量[32]。

3 穩(wěn)定性

穩(wěn)定性是研究肽螯合鈣生物利用性能的重要指標(biāo)，包括在胃腸道中的消化穩(wěn)定性和受植酸、纖維等食物的影響。

Sun 等將海參卵子水解肽螯合鈣（SCOH-Ca），酪蛋白磷酸肽結(jié)合鈣（CPP-Ca）和CaCl2水溶液在37 ℃下將pH 值調(diào)節(jié)至2.0，加入胃液后模擬胃消化過程。90 min 后，將pH 值調(diào)節(jié)至7.5，然后將腸液加入溶液中模擬腸道消化150 min，離心后的上清液鈣含量即為溶解度。結(jié)果顯示，模擬胃消化階段SCOH-Ca 與CPP-Ca 鈣溶解度無顯著差異，且顯著高于CaCl2。腸道中，在草酸鹽共存的情況下，SCOH-Ca 溶解度顯著高于 CaCl2，但低于 CPP-Ca[30]。

Lin 等比較了SPH-Ca 螯合物和CaCl2在不同pH范圍內(nèi)的鈣溶解度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在pH 值范圍為2.0～8.0范圍時，SPH-Ca 螯合物鈣溶解度無顯著差異，但CaCl2隨著pH 值的增加鈣溶解度呈逐漸下降趨勢[33]。劉鳳茹也研究了麥胚蛋白肽螯合鈣的穩(wěn)定性，研究發(fā)現(xiàn)，麥胚蛋白肽螯合鈣與CaCO3和葡萄糖酸鈣相比有較高的溶解度，且對pH 值耐受性較高，溶解度相對穩(wěn)定。在腸中，隨著消化時間不斷延長，3 種鈣制劑溶解度均逐漸降低，但麥胚蛋白肽螯合鈣溶解度仍高于CaCO3、葡萄糖酸鈣。且在食物共存成分如植酸、草酸、膳食纖維的影響下，麥胚蛋白肽螯合與CaCO3、葡萄糖酸鈣酸鈣相比，溶解度較高。其中，3 種鈣源的透過率均隨植酸含量的增加的而降低，但是CaCO3一直處于較低的透過率水平（24%～26%），P-Ca 的鈣透過率相對最高，維持在35%水平。溶液中加入草酸以后，P-Ca 的鈣溶解度保持在75%～95 %之間，而葡萄糖酸鈣和CaCO3的鈣溶解度則低于70 %；P-Ca 的鈣透析率在24 %～38 %之間，CaCO3的鈣透析率在22 %～29 %之間。模擬胃腸道環(huán)境消化試驗中，粗纖維對P-Ca、CaCO3和葡萄糖酸鈣3 種鈣源的溶解度和透過率副作用影響均顯著，呈現(xiàn)線性相關(guān)性。由此可得出，肽螯合鈣具有較好的穩(wěn)定性，生物利用度高[34]。

Mi 等將PHLC-Ca 進(jìn)行微囊化處理后，通過體外模擬消化試驗證明了微囊化可以有效減少強(qiáng)酸性胃環(huán)境對PHLC-Ca 的破壞。同時動物試驗也證明了將PHLC-Ca 進(jìn)行微囊化處理后對骨質(zhì)疏松癥有更好的治療效果[35]。

4 肽鈣螯合物的生物活性

4.1 細(xì)胞吸收模型研究

近些年，人腸腺癌細(xì)胞Caco-2 和HT-29 被廣泛應(yīng)用于金屬離子的體外吸收研究。Caco-2 與十二指腸的腸細(xì)胞相似[36]，在發(fā)生主動運(yùn)輸?shù)氖改c內(nèi)，TRPV6 通道占主導(dǎo)地位[37]。而HT-29 細(xì)胞類似于回腸區(qū)的細(xì)胞，鈣吸收主要通過L-型鈣通道發(fā)生。Cosentino等通過研究證明，用維生素D 代謝物1，25-（OH）2D3分別預(yù)處理Caco-2 細(xì)胞和HT-29 細(xì)胞后添加CPPs，發(fā)現(xiàn)Caco-2 細(xì)胞中鈣吸收量增加，而在HT-29 細(xì)胞中，未發(fā)現(xiàn)HT-29 有相關(guān)應(yīng)答[38]。

CPPs 作為典型的肽螯合鈣，對肽類鈣在腸道內(nèi)吸收機(jī)制方面的研究發(fā)揮了重要作用。Cosentino 等證實了添加CPPs 后，HT-29 和Caco-2 吸收細(xì)胞外鈣離子的能力僅在細(xì)胞分化時表現(xiàn)出來[38]。Ferraretto 等指出，CPPs 可能將自身插入質(zhì)膜形成其自身的鈣選擇性通道或通過內(nèi)吞作用實現(xiàn)細(xì)胞對鈣的吸收。以HT-29細(xì)胞為模型，發(fā)現(xiàn)CPPs 通過直接與質(zhì)膜相互作用而增強(qiáng)細(xì)胞中的鈣攝取，但不影響其中存在的受體或離子通道[39]。另外，通過研究證明，引起HT-29 細(xì)胞內(nèi)鈣流入似乎取決于CPPs 磷酸化的“酸性基序”和前面的N 末端區(qū)域。并且在分化的HT-29 細(xì)胞中，封閉在CPPs 聚集體中的鈣離子直接參與礦物質(zhì)吸收[6]。

除CPPs 外，大豆蛋白水解物（SPHs）、干酪乳清蛋白消化物（cheese whey protein digest，CWP-D）等衍生的肽也可促進(jìn)鈣的吸收。Lv 等以Caco-2 細(xì)胞為模型評估了不同分子量的SPH-鈣復(fù)合物對體外鈣攝取的影響。結(jié)果證明，10 kDa～30 kDa 的 SPH-Ca 復(fù)合物對Ca2+的吸收有重要作用，Ca2+的增加在0.5 mg/mL～4 mg/mL 范圍內(nèi)具有濃度依賴性[19]。Takano 等表明，CWP-D 可增強(qiáng)人類腸道Caco-2 細(xì)胞中的鈣攝取，并且CWP-D 可以抑制小鼠腸道內(nèi)鈣濃度下降[40]。Hou 等以Caco-2 細(xì)胞和外翻腸囊為模型研究了脫鹽鴨蛋清肽（duck egg white peptides，DPs）對鈣吸收的影響，發(fā)現(xiàn)DPs 可以增強(qiáng)鈣轉(zhuǎn)運(yùn)，可以通過充當(dāng)鈣載體并與細(xì)胞膜相互作用以打開特定的Ca2+通道來實現(xiàn)，而旁細(xì)胞途徑可能僅作出少量貢獻(xiàn)[41]。

綜上所述，鈣在體內(nèi)的吸收可能受多種因素的影響，如轉(zhuǎn)運(yùn)通道、肽的磷酸化及一級結(jié)構(gòu)、分子量等。

4.2 動物模型試驗研究

為了研究肽螯合鈣在體內(nèi)的生物利用度，動物模型在其中起著關(guān)鍵作用。我國保健食品檢驗與評價技術(shù)規(guī)范中指出，確定某種物質(zhì)是否具有補(bǔ)鈣功能，需使受試組骨鈣含量或骨密度顯著高于低鈣受試組且不低于相應(yīng)劑量CaCO3對照組，同時，鈣的吸收率也不得低于對照組[42]。Tsuchita 等利用雄性生長大鼠研究CPPs 的Ca 和P 可用性，通過制備含有9.6%的CPPCa 或9.0%無鈣CPPs 的實驗飲食，作為Ca 或P 的唯一來源。實驗發(fā)現(xiàn)，用CPPs 喂養(yǎng)的大鼠腎小管重吸收率、股骨和肱骨重量顯著高于對照組大鼠，其中用CPPs-Ca 喂養(yǎng)的大鼠與對照組相比股骨磷含量、股骨密度顯著升高，同時也顯示出高血清骨鈣素和低尿cAMP 值，表明了骨形成增加和骨吸收減少[43]。Lv 等利用生長期大鼠探索了SPH-Ca 復(fù)合物對骨量的作用。用乳酸鈣，SPH-Ca 復(fù)合物和酪蛋白磷酸肽鈣飼喂大鼠4 周后，與對照組和乳酸鈣組相比，口服SPH-Ca 顯著增加了大鼠股骨密度，同時SPH-Ca 與CPP-Ca 組之間股骨和腰椎骨密度無明顯差異[44]。除此之外，Zhao等研究了脫鹽鴨蛋清肽（DPs），磷酸化 DPs（PDPs）和脫鹽鴨蛋清肽-鈣復(fù)合物（DPs-Ca）對體內(nèi)鈣吸收的影響，試驗結(jié)果表明PDPs 比DPs 更有效地提高鈣吸收和骨強(qiáng)度，并且DPs-Ca 復(fù)合物比DPs 和CaCO3混合物更有利于骨的累積[45]。

絕經(jīng)后女性早期骨量下降較為明顯，鈣流失嚴(yán)重，容易引起骨質(zhì)疏松的發(fā)生。雌性成年大鼠卵巢切除后，體內(nèi)雌激素的缺乏，骨質(zhì)量也會逐漸下降并出現(xiàn)骨質(zhì)疏松性改變，類似于絕經(jīng)后婦女會產(chǎn)生的一些特征。因此，有研究利用卵巢切除大鼠作為研究絕經(jīng)后鈣流失和鈣在體內(nèi)吸收利用的模型。Yamaguchi 等使用去卵巢大鼠研究了CPPs 對Ca 生物利用度的影響，指出補(bǔ)充CPPs 的膳食補(bǔ)充劑可以改善OVX 大鼠對Ca 的利用，且對OVX 誘導(dǎo)的骨損失具有預(yù)防作用[46]。Liu 等發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合口服牛膠原肽和檸檬酸鈣可以抑制OVX 大鼠的骨質(zhì)流失[47]。

另外，缺鈣大鼠也是研究鈣生物利用度的模型，黃海等通過飼喂缺鈣飼料構(gòu)造缺鈣大鼠模型，研究魚卵肽鈣復(fù)合物（EPP-Ca）對缺鈣大鼠的補(bǔ)鈣效果。結(jié)果表明EPP-Ca 的補(bǔ)鈣效果顯著優(yōu)于無機(jī)鈣，且與酪蛋白磷酸肽鈣復(fù)合物（CPPs-Ca）效果相當(dāng)[48]。韓櫻等也利用缺鈣大鼠模型研究了蛋清肽-鈣配合物（egg white peptide binding with calcium，EWP-Ca）在動物體內(nèi)的補(bǔ)鈣效果，試驗結(jié)果證明與缺鈣模型組相比，高劑量EWP-Ca 組能極顯著增加大鼠股骨直徑、干質(zhì)量、骨鈣含量及股骨密度等，與鈣含量相同的CaCO3組相比，EWP-Ca 高劑量組股骨直徑、骨鈣含量極顯著和顯著增加[49]。Chen 等人發(fā)現(xiàn)，羅非魚水解蛋白水解鈣復(fù)合物（TSPH-Ca）也可顯著改善缺鈣大鼠股骨的物理和生物力學(xué)特性[22]。

肽的磷酸部分對鈣的利用是必不可少的，Tsuchita等的發(fā)現(xiàn)說明CPPs 可以提供P 來促進(jìn)骨形成[43]。Zhao、Choi 等也證明了磷酸部分的重要性。同時，肽螯合鈣與無機(jī)鈣相比，具有較好的生物利用度，可作為良好的鈣補(bǔ)充劑[45，10]。

5 結(jié)論與展望

本文概述了肽鈣復(fù)合物在結(jié)合機(jī)制、制備方法、吸收途徑、生物利用度等方面的相關(guān)研究內(nèi)容。肽鈣復(fù)合物作為新一代鈣制劑，其多肽來源十分豐富，同時不同的多肽還具有不同的生理活性，這類生物鈣穩(wěn)定性好、利用度高，可作為食品功能成分或鈣補(bǔ)充劑，對促進(jìn)國民健康具有極大的意義。

近年來，隨著生活水平的不斷提高，國民缺鈣問題有所改善，但仍然存在攝入量不足的問題，《2017 年中國居民食品營養(yǎng)健康關(guān)注度大數(shù)據(jù)》顯示，鈣、鐵、鉀是最受關(guān)注的兒童營養(yǎng)素前三甲。目前，市場上補(bǔ)鈣制劑的品種和劑型都日益豐富，但大多還集中在無機(jī)鈣和有機(jī)鈣，螯合鈣商業(yè)產(chǎn)品還主要是酪蛋白磷酸肽螯合鈣、乳清蛋白肽螯合鈣，且價格較高，如何發(fā)掘優(yōu)質(zhì)原料、改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品質(zhì)量，推進(jìn)螯合鈣的商業(yè)化進(jìn)程是亟需解決的問題，其中也包含一些科學(xué)問題需進(jìn)一步深入探索和明確。一是除磷酸基團(tuán)-鈣、羧基-鈣結(jié)合模式外，還有些哪些基團(tuán)可與鈣結(jié)合，哪種結(jié)合模式的效率更高；二是酪蛋白磷酸肽和卵黃磷蛋白磷酸肽等磷酸化肽被發(fā)現(xiàn)對鈣的促進(jìn)吸收效果較好，是否與其磷酸化結(jié)構(gòu)有關(guān)，可否通過對多肽進(jìn)行磷酸化改性進(jìn)一步提高多肽螯合鈣的生物利用度；三是食物中的植酸、草酸、單寧以及纖維等會影響鈣的吸收，如何通過包埋等技術(shù)手段提高鈣在腸道中的可溶性和生物有效性。