食源性低聚肽的成分分析及持鈣能力探討

本研究探討了食源性低聚肽成分分析以及持鈣能力，研究期間采取實驗研究模式，在分析7種食源性低聚肽主要成分后，基于CPP對照進行低聚肽持鈣能力分析，最終得出持鈣能力最好的食源性低聚肽，并針對該低聚肽提出開發(fā)應用的建議。僅以本文，供我國食品研發(fā)部門借鑒與參考。

研究表明，一些食源性低聚肽（如乳鐵蛋白酸性肽、魚膠原肽等）能夠與鈣離子結合形成穩(wěn)定的絡合物，提高鈣的溶解度和生物利用率。這種絡合增加了鈣的吸收和轉運，對于預防和治療骨質疏松、促進骨骼生長發(fā)育具有重要意義。另外，低聚肽還對鈣的穩(wěn)態(tài)調節(jié)起著一定作用，影響鈣的釋放和儲存，參與維持體內鈣平衡。因此，深入探討食源性低聚肽成分與持鈣能力之間的關系，對于促進健康食品和鈣營養(yǎng)研發(fā)、改善人體鈣代謝失衡病癥具有重要意義。

1.食源性低聚肽概述

食源性低聚肽是由2-20個氨基酸殘基組成的小分子多肽，在食物中常被發(fā)現(xiàn)并參與多種生理功能。這些低聚肽可以不同的食物來源獲得，如乳制品、瘦肉、海鮮豆類等。常見食源性低聚肽包括乳鐵蛋白酸性肽、魚膠原肽等。其中，乳鐵蛋白酸性肽是存在于乳制品中的一種鐵結合酸性糖蛋白。通過酶水解，乳鐵蛋白可生成一系列的低聚肽，這些肽段具有多種生物活性，如免疫調節(jié)、抗菌、抗氧化等。此外，乳鐵蛋白酸性肽能夠與鈣離子結合，形成穩(wěn)定的絡合物，增強鈣的溶解度和吸收。魚膠原肽方面，魚膠是魚類皮膚和鱗片等組織中的主要蛋白質，通過酶水解可獲得魚膠原肽。魚膠原肽富含多種氨基酸，特別是甘氨酸、羥脯氨酸和脯氨酸等，其具有良好的生物活性，不僅有助于提高皮膚彈性、減少皺紋，還對骨骼健康有益。

2.食源性低聚肽的成分分析

本研究將為食源性低聚肽在食品工業(yè)中的應用奠定基礎。本項目擬以七類食源性低聚肽為對象，開展其基本理化成分及氨基酸組成研究，并以CPP為參照物，通過體外模擬實驗，研究食源性低聚肽組織磷酸鈣析出能力。

2.1實驗材料

三文魚骨/三文魚肉/三文魚皮（市場采購）、玉米黃粉（市場采購）、大豆分離蛋白（市場采購）。色譜純鈣標準溶液（美國Sigma）、CPP（華安生物科技）、NaH2PO4（分析純）、CaCl2（分析純）、La2O3（分析純）。Tris（色譜純）。

2.2實驗設備與儀器

本次實驗設備與儀器包括漩渦混合儀、pH計、電熱恒溫水浴鍋、原子吸收光譜儀、高效液相色譜儀、高速離心機、自動氨基酸分析儀。具體設備與儀器參數(shù)見表1。

2.3實驗方法

2.3.1食源性低聚肽樣本制備

本項目擬以三文魚肉、魚皮和魚骨為原料，采用“兩步酶解法”制備食源性低聚肽樣品。制備階段，在蒸餾水中加入準備的7種原材料，其中三文魚肉、魚皮與魚骨使用破壁機進行粉碎。在將材料加入蒸餾水后，將蒸餾水攪拌成為均勻的漿液，將堿性蛋白酶加入到漿液內，調節(jié)pH環(huán)境為8.5，水溫為50℃，將漿液進行水解處理。完成水解處理后，調節(jié)pH環(huán)境至6.5水平，在加入中性蛋白酶后再一次進行水解處理，第二次水解處理期間加入NaOH（0.1mo/L），旨在保證pH值在反應過程中始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。在酶理結束后，利用100℃沸水進行滅酶，隨后進行10min時長、5000xg的離心處理，然后提取上清液，采用陶瓷膜、超濾膜過濾和噴霧干燥等方法，分別獲得①海洋膠原肽干粉、②海洋骨原肽干粉、③海洋蛋白肽干粉、④乳清肽干粉、⑤卵白肽干粉、⑥玉米肽干粉、⑦大豆肽干粉7種樣品。

2.3.2測定基礎理化成分同氨基酸組成

在測定基礎理化成分時，采用國標法，蛋白質含量采用GB5009.5-2016中規(guī)定的方法測定，含水量用GB5009.3-2016規(guī)定的測定方法測定水分含量，用GB5009-2016試驗測定的方法測定脂肪含量，用GB 5009.4-2016試驗方法測定灰分含量。在測定氨基酸成分時，主要參照GB5009.124-2016中規(guī)定的方法，使用氨基酸分析儀作輔助裝置，精確地分析低聚肽氨基酸組成。

2.3.3持鈣能力測定

在鈣持性的測量過程中，制備CPP溶液（3mg/mL），將0.5mol/L-KIC溶液（6mL）添加到該溶液中，6mL pH值7.2的Tris-HCI緩沖劑（2.4mL）、0.1摩爾/L-NaH2PO4溶液（2.4mL），并與去離子水（7.2mL）融合在一起，將配制好的混合液置于35℃的水浴中，直到混合液的溫度L高到35℃為止。接著，添加0.1摩爾/L-CaC12-（2.4mL）的溶液，攪拌均勻，然后在35℃的水浴中進行保溫。在保溫1小時之后，除去混合物，迅速進行冰浴，在6000xg，4℃條件下，進行10min的低溫離心，然后將上清液取出，添加等量0.1mol/L HCI。最后，將該混合物進行稀釋，使得La200（5%）溶液的體積/10mL溶液是2mL。在以上反應系統(tǒng)的基礎上，用同樣的水代替CaCl2溶液，然后進行控制試驗。配制好空白溶液、系列溶液和標準樣品溶液后，分別對火焰進行噴射，然后測量吸收值。試驗條件設定為：燈電流4.00毫安，波長為422.7納米，縫隙為0.5納米，空氣流量為10L/min，高燃燒器為15毫微米，乙炔流速為1.4L/min。在試驗階段，畫出相應于鈣濃度的吸收值的工作曲線?；诠ぷ髑€分析，發(fā)現(xiàn)10mg/L-50mg/L這一范圍下，Ca濃度標準曲線、吸光度二者具有良好的線性關系。最后，基于對溶液中鈣損失率的分析，對樣品持鈣能力進行評估，結果證實隨著該損失率的下降、持鈣能力將持續(xù)上升。

此外，本次研究共計開展3次平衡實驗，并利用Excel軟件進行梳理統(tǒng)計分析。

3.實驗結果與討論

3.1食源性低聚肽基礎理化成分

表2展示數(shù)據為食源性低聚肽基礎理化成分。

結合表2數(shù)據可發(fā)現(xiàn)，本次測試的7種食源性低聚肽，其蛋白質含量均超過80%，但脂肪、灰分與水分，分別低于0.3%、8.0%及6.0%。因此，食品中的低聚肽以蛋白質為主體，是一種較好的蛋白源。由于其不溶解特性，在不能完成水解非蛋白組分的前提下，結合蛋白質的增容效應，可獲得超高蛋白質含量的低聚肽。

3.2食源性低聚肽中的氨基酸構成

食物來源的低聚肽是由氨基酸構成的，7種低聚肽中，只有玉米低聚肽含有Lys，其他6種都滿足FAO/WHO推薦的成年人必需氨基酸。另外，各低聚肽的氨基酸組成也各不相同，但7種氨基酸的Trp含量偏低，Glu和Asp偏高，而疏水氨基酸的含量主要集中在21.57%-42.06%之間。在所有的7種低聚肽中，大豆多肽是最均衡的，含量也最多，與動物來源的低聚肽相當。玉米多肽中非極性氨基酸的含量最多，Lys和Trp含量最低，富含Leu，Val，IIe等支化氨基酸。

3.3食物來源的低肽對鈣的持鈣量

所謂的固鈣性，是指在某一特定的條件下，這種物質所保留的鈣的數(shù)量。在鈣離子和磷酸根離子的存在下，當pH值為堿性時，磷酸鈣將發(fā)生沉淀。添加具有固鈣性的材料，可以有效地減少磷酸鹽沉淀引起的鈣流失，保證更多的鈣在溶液中被溶解。表3是食品來源的低聚肽，CPP對鈣的保持力的測定。

結合表3數(shù)據分析可以發(fā)現(xiàn)，磷酸鈣在模擬的腸道內沉積。在添加食物來源的短肽和CPP后，絮狀沉淀在大豆肽和CPP中都沒有明顯的變化，直到反應結束，大豆肽和CPP都沒有出現(xiàn)明顯的澄清，說明大豆肽和CPP可以將大部分的鈣保留在溶液中，也就是具有很好的固鈣性。通過對實驗數(shù)據的分析，發(fā)現(xiàn)在加入CPP時，當CPP的濃度為0.6mg/mL時，此時的反應溶液中的鈣沉積量為15.51mg/L，這一損失只有5.11%；當CPP的濃度為1mg/mL時，鈣損失率也僅僅在2.68%，為所有樣品內持鈣能力最佳的分類。與此同時，大豆肽同樣表現(xiàn)出優(yōu)秀的持鈣效果，6mg/mL與10mg/mL濃度下，反應液內溶解鈣量分別為289.85mg/L與308.5mg/L，反應液內鈣沉淀量分別為25.96mg/L與16.66mg/L，鈣損失率分別為8.55%與5.49%，持鈣能力遠超出其他6種低聚肽。

在相同濃度為6mg/mL和10mg/mL的情況下，海洋膠原蛋白肽、乳清肽、海洋骨原肽、玉米肽、海洋蛋白肽都具有類似于蛋黃的保鈣作用，其中乳清肽有著相對較好的持鈣能力，鈣損失率為41.56%與35.95%。

4.食源性低聚肽的開發(fā)應用建議

基于上述分析，可得出在7種食源性低聚肽內，大豆肽有著最好的持鈣能力，其次為乳清肽。對于大豆肽的開發(fā)應用，本文建議可將其應用于大豆肽保健食品、營養(yǎng)輔助品的開發(fā)，例如，利用大豆低聚肽的抗氧化、抗菌、降血壓等多種功能，研發(fā)有助于促進腸道菌群平衡、改善腸道健康的大豆肽保健食品，或是將大豆肽制成營養(yǎng)補充品集成于配方中，供老年人、運動員、孕產期婦女等特定人群補充營養(yǎng)。

對于乳清肽的開發(fā)應用，本文建議可將其應用于開發(fā)肌肉鍛煉食品，即利用乳清蛋白的產物——乳清低聚肽的強肌鍛煉支持功能，為健身人群等提供以蛋白質為主的貼合運動支持產品。同時，食品制造商亦可基于乳清肽制備糖果、紅腸等各種肉制品來促進食品質量的提升。

結語

本文對海洋膠原肽、海洋蛋白肽、海洋骨原肽等7種食源性低聚肽的成分進行了分析，得出食源性低聚肽以蛋白質為主體。同時，在同CPP進行對照，對7種食源性低聚肽進行持鈣能力分析后，得出大豆肽有著最好的持鈣能力，其次為乳清肽，并提出大豆肽、乳清肽開發(fā)應用建議。相關單位可以本文為借鑒，為食品研發(fā)提供有效的數(shù)據支撐，從而提升我國食品質量，為社會公眾的健康保駕護航。