畜禽骨蛋白水解及多肽螯合鈣研究進展

周小翠 靳國鋒 金永國 馬美湖 蔡朝霞

摘 要：畜禽骨骼是一種量大并且營養(yǎng)十分豐富的天然資源，但是我國對畜禽骨骼的深加工利用率不足1%。本文針對國內(nèi)外畜禽骨骼的開發(fā)利用現(xiàn)狀，結(jié)合畜禽骨骼的組成與結(jié)構(gòu)特點，對畜禽骨膠原蛋白水解方法和主要功能性水解產(chǎn)物及其分離純化方法展開闡述，并重點探討了畜禽骨膠原多肽螯合鈣新型補鈣產(chǎn)品的開發(fā)研究，對其螯合工藝的主要影響因素以及螯合物的吸收性進行了詳細的介紹。最后預測了我國畜禽骨骼制品的開發(fā)前景。

關(guān)鍵詞：畜禽骨骼；蛋白水解；多肽螯合鈣

Current Status and Progress of Studies on Protein Hydrolysis of Livestock and Poultry Bones and Peptide Chelated Calcium

ZHOU Xiaocui， JIN Guofeng， JIN Yongguo， MA Meihu， CAI Zhaoxia*

（National Research & Development Center for Egg Processing， College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China）

Abstract： Livestock and poultry bones are abundant natural resources very rich in nutrients； however， only less than 1% of these resources in China are in depth processed or utilized. This article reviews the current situation in the exploitation and utilization of livestock and poultry bones at home and abroad with respect to chemical composition and structural characteristics， hydrolysis methods， major functional products， and techniques for their separation and purification， with emphasis on the development of bone peptide chelating calcium as a new calcium supplement. A detailed elucidation of the major factors affecting the chelating process as well as the absorption of the chelate is also given. Finally， the future prospect of bone products in China is predicted.

Key words： livestock and poultry bones； proteolysis； peptide chelating calcium

中圖分類號：TS251.1 文獻標志碼：A 文章編號：

doi： 10.7506/rlyj1001-8123-201508001

我國是畜禽消費大國，幾乎達到全世界畜禽消費總量的1/4。2013年1月20日，統(tǒng)計局發(fā)布農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，全年豬牛羊禽肉產(chǎn)量8 373 萬t，其中畜禽骨就占了20%～30%，但是其深加工利用率不足1%，大多用來熬湯或生產(chǎn)附加值低的產(chǎn)品，如骨粉、骨泥等。畜禽骨中含有豐富的蛋白質(zhì)以及人體必需的多種必需氨基酸。同時骨骼中鈣的含量是等量鮮肉的幾十甚至上百倍，鈣磷比近似為2∶1，是適合人體吸收的最佳比例。開發(fā)并加工廢棄畜禽骨骼，不僅可以充分利用骨中豐富的營養(yǎng)資源，而且還解決了骨骼腐爛造成的環(huán)境污染問題。

鈣是人體含量最多的無機元素，占體質(zhì)量的1.5%～2.2%[1]，鈣在細胞代謝、骨骼生長、血液凝結(jié)、肌肉收縮、神經(jīng)傳導以及心臟功能中起重要作用[2]。缺鈣是我國人群中普遍存在的問題，根據(jù)“中國居民營養(yǎng)與健康現(xiàn)狀”調(diào)查報告，我國居民鈣平均攝入量為0.413 g，僅達到鈣的推薦供給量的52%，90%左右的人群鈣攝入量嚴重不足。

現(xiàn)在市面上的補鈣產(chǎn)品主要有無機鈣、有機鈣以及氨基酸螯合鈣，但是無機鈣生物效價低、有機鈣溶解度大易溶失且價格高、氨基酸螯合鈣會產(chǎn)生顏色反應并引發(fā)脂肪氧化。來自畜禽骨骼水解的膠原多肽，與鈣螯合后的新型產(chǎn)品，可以做到膠原與鈣同補，有效防止鈣流失，起到預防骨質(zhì)疏松的作用。并且其吸收性比氨基酸螯合鈣好，具有廣闊的市場前景。因此，水解膠原蛋白是充分利用骨鈣的前提，在此基礎(chǔ)上開發(fā)肽鈣產(chǎn)品能夠在很大程度上緩解我國居民的缺鈣壓力，此外，骨膠原肽鈣的生產(chǎn)可以變廢為寶，原料價格低廉但成品價格十分昂貴，大批量的投入生產(chǎn)可帶動畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，同時又可以減少環(huán)境污染，對可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 畜禽骨骼開發(fā)利用國內(nèi)外發(fā)展概況

骨骼是一種天然復雜的有機體，占動物體質(zhì)量的10%～20%，主要包括骨基質(zhì)（膠原與膠原蛋白）和骨礦物質(zhì)（羥基磷灰石），骨骼的生成首先是形成膠原和基質(zhì)網(wǎng)，而后鈣磷以羥基磷酸鈣鹽的形式沉積在基質(zhì)網(wǎng)空隙中。目前，國內(nèi)外針對畜禽骨骼的綜合利用主要是從骨膠原蛋白、骨鈣以及多肽的相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)展開。

20世紀70年代，丹麥等發(fā)達國家率先開發(fā)出幾乎100%利用畜骨的骨泥和骨蛋白粉等制品；20世紀80年代，日本也開發(fā)出了食用骨粉、骨糊、骨膠等食品；隨后前蘇聯(lián)及美國連珠公司分別從骨中提取了食用蛋白干品及可溶性蛋白[3]；丹麥率先運用酶來處理動物骨頭，生產(chǎn)食用蛋白粉和明膠[4]。相對來說，我國對畜骨的開發(fā)和利用起步較晚，但隨著國內(nèi)研究力度的加大和科研工作者的不懈努力，畜骨產(chǎn)品的開發(fā)也取得了一定成績[5]。畜禽骨產(chǎn)品的研發(fā)，大致可分為全骨產(chǎn)品和骨提取物兩大類，全骨產(chǎn)品主要有骨粉、骨泥等，骨提取物主要有骨蛋白、骨素、骨明膠、骨多肽、骨油及骨鈣等。近年來，國內(nèi)外眾多學者主要致力于畜禽骨骼酶解技術(shù)的研究，以期獲得功能性多肽產(chǎn)品，并且已經(jīng)頗有成效。

2 畜禽骨膠原蛋白酶解

骨骼中的蛋白質(zhì)90%為膠原及軟骨素（酸性黏多糖），膠原蛋白具有獨特的3 股超螺旋結(jié)構(gòu)，3 條α鏈相互平行，由鏈間氫鍵相連，具有十分穩(wěn)定的性質(zhì)，一般的加工溫度或短時間的加熱都很難使其分解，因此不易被人體吸收，利用率較低。為了開拓其市場，一般將其進行水解制備功能活性肽。

2.1 畜禽骨膠原蛋白多肽的生理功能

自1979年日本學者大島等[6]確認明膠降解的多肽具有降血壓作用以來，已有許多研究證明骨膠原多肽具有很多其他生理功能，如預防和治療骨質(zhì)疏松、清除自由基、抗疲勞、抑菌及抗腫瘤等多種活性[7-8]。

骨膠原蛋白水解產(chǎn)物能夠有效地清除自由基，對抗氧化和抗衰老有積極作用。研究表明，蛋白水解產(chǎn)物中的纈氨酸、組氨酸、脯氨酸、天冬氨酸具有較高的抗氧化活性[9]。另外，膠原多肽對纖維黏連蛋白具有很高的親和性，因此膠原多肽對癌細胞的轉(zhuǎn)移過程具有重要作用。

含膠原多肽和明膠的一些產(chǎn)品一直被認為對關(guān)節(jié)是很有益處的。Zhang He等[10]以膠原多肽飼喂去卵巢雌性小鼠，13 周后發(fā)現(xiàn)骨密度顯著上升，說明補充膠原多肽可以預防和治療骨質(zhì)疏松。另外，畜禽骨骼酶解液具有一定抑菌作用。張順亮等[11]采用多種酶對牛骨膠原蛋白進行水解并測定酶解液對S.aureus和S.enteria的抑制活性。研究表明，動物復合蛋白酶和胰蛋白酶水解得到的肽只對革蘭氏陰性菌起作用，中性蛋白酶水解得到的肽可能只對革蘭氏陽性菌起作用，而風味蛋白酶水解得到的肽可能對兩種細菌都起作用。

2.2 畜禽骨骼骨膠原蛋白酶解工藝

2.2.1 畜禽骨骼膠原蛋白酶解方法

畜禽骨骼膠原蛋白的水解方式主要有酸法、堿法、高溫熱解法和生物酶解法[12]。酸法主要是采用強酸在高溫下水解，反應條件強烈，連續(xù)處理時較難操作，嚴重腐蝕設(shè)備，得到的多肽分子質(zhì)量參差不齊，多生成氨基酸混合物；堿法生產(chǎn)過程中常發(fā)生消旋現(xiàn)象，產(chǎn)生D和L-型的等物質(zhì)的量混合物，其中D-型氨基酸不能作為有效的氨基酸源，有些還具有毒性甚至有致癌、致畸和致突變風險；高溫熱解法所得產(chǎn)品優(yōu)點在于含鹽量低，但水解時間長，需帶壓操作，產(chǎn)物分子質(zhì)量分布不均勻，也不適合生產(chǎn)食品級膠原多肽；近年來報道最多的是生物酶解法，其優(yōu)點在于反應條件溫和可控，反應時間短，不造成環(huán)境污染，產(chǎn)品營養(yǎng)價值高，產(chǎn)物以多肽和L-型游離氨基酸為主，易于人體消化吸收，該法有助于提高蛋白質(zhì)的質(zhì)量和功能性質(zhì)。

2.2.2 膠原蛋白酶解工藝中酶的選擇

能使膠原蛋白水解的酶類較多，從來源上可分為植物蛋白酶、動物蛋白酶和微生物蛋白酶；此外，較常用于水解的蛋白酶還有風味復合酶等。一般來說，動物蛋白酶酶解得到的膠原多肽的分子質(zhì)量范圍比植物蛋白酶酶解的更廣。

常用的植物蛋白酶有菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶。木瓜蛋白酶屬巰基蛋白酶，可水解蛋白質(zhì)和多肽中精氨酸和賴氨酸的羧基端，并能優(yōu)先水解那些在肽鍵的N端具有二個羧基的氨基酸或芳香L-氨基酸的肽鍵。菠蘿蛋白酶屬于巰基蛋白酶，其作用位點無特異性。常用的動物蛋白酶有胰蛋白酶和胃蛋白酶。胃蛋白酶傾向于剪切氨基端或羧基端為芳香族氨基酸（如苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸）或亮氨酸的肽鍵；而如果往某一肽鍵氨基端數(shù)第3個氨基酸為堿性氨基酸（如賴氨酸、精氨酸和組氨酸）或者該肽鍵的氨基端為精氨酸時，則不能有效地對此肽鍵進行剪切。胰蛋白酶作用位點在賴氨酸和精氨酸之間。常用的微生物蛋白酶如堿性蛋白酶主要存在于細菌、放線菌和真菌中，商業(yè)應用的堿性蛋白酶主要來源于地衣芽孢桿菌，大部分堿性蛋白酶的最適pH值為9～11之間，其專一性受切開點兩側(cè)氨基酸殘基，尤其是羧基端第一位氨基酸的影響。中性蛋白酶是最早發(fā)現(xiàn)并廣泛應用于工業(yè)化生產(chǎn)的蛋白酶制劑，無序列特異性。

2.2.3 酶解條件優(yōu)化

雖然酶法水解有其不可替代的優(yōu)越性，但由于骨膠原蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，酶法水解的水解度一般較低，因此越來越多的工作集中在酶解工藝的優(yōu)化上。

Dong Xianbing等[13]采用熱壓提取雞骨中的膠原蛋白后，再用風味蛋白酶水解提取物，酶解8 h后小分子肽（400～1 000 D）含量比酶解1 h時增加了74倍。韋漢昌等[14]以新鮮牛骨為原料，采用高壓脈沖電場協(xié)同風味酶提取牛骨蛋白，不僅能夠提高骨蛋白溶出率，而且能縮短酶解時間。Kangsanant等[15]用70 W超聲波預處理以及超聲波輔助風味蛋白酶酶解，發(fā)現(xiàn)水解度相對于常規(guī)酶解降低了23%～35%，但是水解產(chǎn)物的DDPH自由基清除能力和還原能力分別增加了33%和45%，說明超聲波輔助酶解可以作為獲取功能活性肽的全新手段。劉小紅[16]采用堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、風味蛋白酶分步酶解豬股骨頭，可以顯著提高酶解液ACE抑制率和水解度。

以上研究的酶解方法大致可以歸為兩類，一是采用物理處理聯(lián)合酶解處理的方法，如加熱酶解、高壓酶解以及超聲波輔助酶解等，其中加熱酶解和高壓酶解都可以顯著提高膠原蛋白的水解度；經(jīng)高壓脈沖電場處理再進行酶解，可以顯著縮短酶解時間，提高酶解效率；而超聲波輔助酶解雖然降低了水解度，但是水解產(chǎn)物的抗氧化性顯著增強；二是采用多種蛋白酶協(xié)同酶解的研究，利用各種酶特異酶切位點充分水解膠原蛋白。

2.2.4 酶解產(chǎn)物的分離純化

酶解產(chǎn)物中包含不同生物活性、理化特性及分子質(zhì)量的多肽，出于不同的研究目的，所采用的分離純化方法也不盡相同。用于多肽分離純化的技術(shù)及特點，如表1所示。

實際應用中，單一的分離方法很難達到預期的分離效果，往往需要將多種方法聯(lián)合使用，不僅能實現(xiàn)生物活性肽多級分離，還能達到提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。例如現(xiàn)在多使用連續(xù)色譜法純化金屬螯合肽，主要包括固定化金屬親和層析（immobilized metal affinity chromatography，IMAC）、反向高效液相色譜（reversed phase high performance liquid chromatography，RP-HPLC）、離子交換層析（ion-exchange column chromatography，IEC）、凝膠過濾層析（gel filtration chromatography，GFC），由于IMAC具有杰出的捕捉螯合肽的能力，因此，常常作為純化的第一步，其次是GFC、IEC和RP-HPLC[20]。

3 骨降解功能性多肽螯合鈣

在多肽促鈣吸收理論成熟以后，為了充分利用畜禽骨中兩大豐富資源—骨蛋白和骨鈣，一些學者致力于膠原蛋白功能性多肽螯合鈣產(chǎn)品的研發(fā)，一方面補充膠原多肽，另一方面在多肽促進下加強鈣在體內(nèi)的生物利用率。

3.1 具有金屬螯合功能的多肽

多肽不僅在兩端存在未縮合的—NH2和—COOH，在多肽側(cè)鏈上也有，如Lys的—NH2和Asp和Glu的—COOH、—NH2與Ca2+配位結(jié)合，—COOH與Ca2+通過離子鍵結(jié)合。Jamalian等[21]在研究中發(fā)現(xiàn)谷氨酸和天冬氨酸殘基負責一級結(jié)合中金屬的配位，蘇氨酸和絲氨酸-OH中的氧原子可以提供額外的配位點，同時—OH與鄰位氨基之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移可以加強肽的配位能力，此外天冬氨酸和酪氨酸可以增加潛在的結(jié)合位點，這些結(jié)果對鈣與多肽的結(jié)合以及鈣載體物質(zhì)的設(shè)計提供了豐富的理論支持。

Huang Guangrong等[22]分別用風味蛋白酶、復合蛋白酶、堿性蛋白酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶酶解蝦加工副產(chǎn)物時發(fā)現(xiàn)，所有酶解液中，胰蛋白酶酶解液與鈣的結(jié)合能力最強。結(jié)合胰蛋白酶的作用位點在精氨酸和賴氨酸之間，可以推測鈣結(jié)合能力可能與這兩種氨基酸含量有關(guān)。Liu Fengru等[23]通過研究各種麥胚蛋白酶解物結(jié)合鈣的能力，證實螯合物中鈣的含量在很大程度上取決于水解物所用酶的種類、水解度、氨基酸組成以及分子質(zhì)量分布，當用堿性蛋白酶水解時，水解度達21.5%，多肽分子質(zhì)量低于2 000 D，并且螯合物中鈣含量達到67.5 mg/g，鈣結(jié)合肽主要由谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸和甘氨酸組成。Charoenphun等[24]發(fā)現(xiàn)用堿性蛋白酶2.4 L水解羅非魚蛋白，其水解度為27.7%時，水解產(chǎn)物螯合鈣的能力最強，達65 mg/g，經(jīng)分離鑒定，該結(jié)合態(tài)的分子質(zhì)量為1.2 kD，氨基酸組成為Trp-Glu-Trp-Leu-His-Tyr-Trp，并認為Glu中的羧基和His中的咪唑基對鈣結(jié)合活性是必不可少的。此外，Zhao Lina等[25]從乳清蛋白水解產(chǎn)物中分離出一種具有鈣螯合能力的肽，經(jīng)鑒定，該肽為甘氨酸-酪氨酸二肽，分子質(zhì)量為237.99 D，鈣螯合能力達75.38 μg/mg，比蛋白水解復合物提高了122%，通過對螯合模式的研究，發(fā)現(xiàn)主要的結(jié)合位點為羰基中的氧原子和氨基及亞氨基中的氮原子，熱重量分析-差動掃描量熱法顯示甘氨酸-酪氨酸-鈣在酸性和堿性條件下均具有很好的熱穩(wěn)定性及溶解性，有利于鈣在人體胃腸道中的吸收。

通過以上研究結(jié)果，可以初步判斷賴氨酸、精氨酸、谷氨酸、組氨酸、甘氨酸、天冬氨酸等可能是跟螯合活性有關(guān)的氨基酸，并且具有金屬螯合功能的肽一般是寡肽，分子質(zhì)量低于1 000 D。

3.2 多肽螯合鈣的優(yōu)勢與特點

鈣制劑的發(fā)展經(jīng)過了無機鈣鹽到傳統(tǒng)的有機鈣鹽再到新型可溶性有機鈣的歷程。無機型鈣生物學效價低，有機鈣鹽溶解度大易溶失，為了克服這些缺點，便出現(xiàn)了鈣的氨基酸螯合物。氨基酸螯合鈣（如His和Met）具有易被吸收的特點，一度成為補鈣的首選產(chǎn)品，不只是會產(chǎn)生不期望的顏色反應并可能引發(fā)脂肪氧化[26]。多肽螯合鈣是通過多肽的N-端氨基、C-端羧基、氨基酸側(cè)鏈以及肽鏈中的羰基和亞氨基與Ca2+配位形成，此外，多肽對鈣還有吸附作用[27]，比氨基酸螯合鈣具有更高的配合率和穩(wěn)定性。劉閃等[28]以白鰱魚骨和氯化鈣為原料制備膠原多肽螯合鈣，通過紅外光譜和電鏡發(fā)現(xiàn)鈣離子與膠原多肽確實發(fā)生了螯合反應，結(jié)合方式有離子結(jié)合、配位結(jié)合及吸附作用。有研究通過傅里葉變換紅外光譜證明膠原多肽螯合鈣是一種新的物質(zhì)[29]，也說明多肽與鈣之間形成了新的化學鍵。多肽螯合鈣具有生物效價高、吸收快、營養(yǎng)高等優(yōu)點，具有抗氧化、抗菌、免疫調(diào)節(jié)、降血脂和降血糖等活性，有很高的開發(fā)價值和應用前景，日益成為國內(nèi)外研究的熱點[30-32]。

3.3 多肽螯合鈣制備的螯合工藝研究

膠原多肽螯合鈣目前存在的最大的問題是螯合率不高以及螯合物中鈣的含量不高，而研究發(fā)現(xiàn)，影響螯合率的因素主要有螯合時間、螯合溫度、螯合pH值以及多肽與鈣的比例。

3.3.1 螯合時間對螯合率的影響

隨著螯合時間的延長，螯合率是增加的，但是關(guān)于時間過長，螯合率降低的說法并沒有統(tǒng)一的結(jié)論。如范鴻冰等[33]以風味蛋白酶酶解鰱魚骨制備多肽，再經(jīng)乳酸提取骨鈣，多肽液與鈣液體積比為1∶1，在pH 8，40 ℃反應條件下，螯合率隨反應時間的延長不斷增加，到20 min后基本趨于平穩(wěn)，但是并沒有出現(xiàn)下降的趨勢。趙妍嫣等[34]采用堿性蛋白酶酶解豬骨粉后再以乳酸菌發(fā)酵酶解上清液，從而活化骨鈣，最后與膠原多肽溶液進行螯合，在研究螯合時間對螯合率的影響時發(fā)現(xiàn)，隨著螯合時間的延長，螯合率變化不大，但在50 min后螯合率顯著下降。螯合率下降的原因可能是螯合物不穩(wěn)定而分解。因此，一般可選擇螯合時間為40 min左右為宜。

3.3.2 溫度對螯合率的影響

隨著溫度的升高，螯合率一般先增加后下降。夏光華等[35]研究發(fā)現(xiàn)50 ℃時螯合率最大。螯合反應屬于放熱反應，溫度過高不利于螯合物的生成。此外，也可能與溫度變化影響膠原多肽的性質(zhì)有關(guān)。再者，溫度過高也可能使肽鈣螯合物發(fā)生部分分解。因此，一般螯合反應的溫度選用50 ℃左右。

3.3.3 pH值對螯合率的影響

隨著pH值的增加，螯合率一般先增加后減少。丁利君等[36]用多肽和無水CaCl2進行螯合反應，比較不同pH值對螯合效果的影響，結(jié)果顯示在pH 4.0～7.0的范圍內(nèi)，隨著pH值的升高，螯合率逐漸增加；當pH值超過7.0時，螯合率急劇下降。因為在酸性條件下，H+與Ca2+爭奪供電子基團，不利于螯合物等的生成；隨著pH值的升高，膠原多肽的-NH2 和-COOH的配位能力逐漸增大，但pH值過高，溶液中OH-增多，爭奪體系中Ca2+而優(yōu)先生成氫氧化鈣沉淀。說明過酸或過堿條件都不利于螯合物的生成，因此螯合反應的pH值是6.5～9.0為最佳。

3.3.4 多肽與鈣的比例

多肽和Ca2+的比例是影響螯合反應的重要條件，隨著其比例的增加，螯合率一般先增加后下降。劉永等[37]優(yōu)化羅非魚鱗膠原蛋白肽鈣螯合物的制備工藝時發(fā)現(xiàn)，螯合率隨肽與氯化鈣質(zhì)量比的增加而迅速增加，在3∶1時達到最高，繼續(xù)升高二者比例，螯合率降低。膠原多肽與Ca2+通常以2∶1的比例螯合，過高或過低會導致多肽或鈣的利用率有所下降。多肽液與鈣液體積比過小，反應體系中過多的游離鈣導致螯合率的下降；體積比過大，螯合率基本保持穩(wěn)定，但會導致多肽利用率的下降，并且螯合物中鈣的含量較低。因此，一般螯合反應的質(zhì)量比是1：1～4：1為最佳。

3.4 多肽螯合鈣吸收機理研究

一般認為，通過飲食攝入的鈣，被消化分解為游離的可溶解的Ca2+狀態(tài)，才能被腸道吸收。1986年，Harvey等[38]發(fā)現(xiàn)腸道里的鈣是與腸道分泌的短肽結(jié)合后，以分子狀態(tài)被腸道整體吸收的，進入細胞后，螯合鍵自動斷開，分解成肽和Ca2+分別被利用。當腸腔內(nèi)的Ca2+濃度較低時，在VD作用下使細胞膜上Ca2+通道開放，進入細胞液并在鈣結(jié)合蛋白參與下，可被線粒體攝取，也可由基底側(cè)面膜泵入血漿；當腸腔內(nèi)的Ca2+濃度較高時，Ca2+通過細胞旁路彌散進入血液循環(huán)[39]，此外還可經(jīng)由腸上皮細胞吞飲及鈣泵主動轉(zhuǎn)運到血液循環(huán)中。

螯合鈣結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可避免Ca2+在腸道吸收時受到其他養(yǎng)分（如植酸）對礦物元素的沉淀或吸附，Hansen等[40]早在1996年已經(jīng)通過研究攝入高植酸含量膳食的幼鼠模型證明了多肽可以提高鈣的生物利用率；Ca2+在螯合狀態(tài)下是通過肽的吸收通道被吸收而不是金屬離子的吸收通道，從而避免與利用同一通道吸收的其他金屬離子拮抗競爭，提高吸收效率；肽- Ca2+螯合物吸收速度快且可以減少很多生化過程，節(jié)約機體能量消耗[41]。總而言之，肽- Ca2+螯合物可以利用機體對肽的吸收而使Ca2+在消化道中更容易被吸收。

梁春輝等[42]在小鼠基礎(chǔ)日糧中添加膠原多肽螯合鈣、葡萄糖酸鈣和CaCO3等補鈣制劑，通過對比小鼠股骨骨質(zhì)、血鈣和血磷含量的變化發(fā)現(xiàn)，膠原多肽螯合鈣在股骨長度、質(zhì)量、骨鈣、骨磷以及有機質(zhì)含量方面均顯著高于其他補鈣制劑。成靜等[43]分別用膠原多肽螯合鈣、CaCO3飼喂缺鈣模型小鼠，通過檢測受試動物的血清鈣、股骨鈣含量及股骨指數(shù)，比較多肽螯合鈣和CaCO3的補鈣效果，結(jié)果顯示，膠原多肽螯合鈣組血清鈣含量及股骨鈣含量均著性高于模型組（P<0.01），膠原多肽螯合鈣高劑量組股骨指數(shù)顯著高于模型組及CaCO3組（P<0.01），說明膠原多肽螯合鈣具有一定的補充鈣質(zhì)的功能，并優(yōu)于無機型CaCO3。Lü等[44]則使用結(jié)腸腺癌細胞通過體外實驗判斷不同分子質(zhì)量（1～3 kD、3～10 kD、10～30 kD）大豆水解蛋白-鈣復合物在促進鈣吸收上的作用，結(jié)果表明分子質(zhì)量為3～10 kD復合物促進鈣吸收效果最好。

4 結(jié) 語

骨食品營養(yǎng)價值很高，能防治各種營養(yǎng)缺乏癥，被營養(yǎng)學家譽為“21世紀新型食品”、“21世紀功能性食品”。特別是在當今世界普遍缺鈣的大前提下，迫切需要開發(fā)一種安全有效的補鈣產(chǎn)品，而畜禽骨富含蛋白質(zhì)和活性鈣，因此無論從資源利用還是環(huán)境保護角度出發(fā)，畜禽骨產(chǎn)品的開發(fā)都具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。我國對畜禽骨骼及其蛋白質(zhì)資源的研究已進行了十多年，但是產(chǎn)品開發(fā)面臨幾大問題：膠原蛋白超螺旋結(jié)構(gòu)，導致其水解度較低，但是可以通過物理處理聯(lián)合酶解或多種酶共同酶解得以改善；螯合物的螯合率不高以及螯合物中鈣含量不高，是否可以從骨膠原蛋白水解液中分離純化得到一種特定氨基酸序列的鈣螯合肽還有待進一步實驗進行研究。

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