酪蛋白磷酸肽的營養(yǎng)作用及其應(yīng)用

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1、酪蛋白磷酸肽的營養(yǎng)作用及其應(yīng)用WWW.SFNCC.ORG.CN　?　2009-2-16　國家食物與營養(yǎng)咨詢委員會唐?婷，馬?力(西華大學(xué)生物工程學(xué)院，成都?610039)摘?要：酪蛋白磷酸肽(CPPs)是從牛奶的酪蛋白中提取的一種生物活性肽，現(xiàn)已證明具有促進(jìn)鈣、鐵等礦物元素吸收、防止蛀牙等生理功能。本文介紹了CPPs的生理功能和作用機(jī)理，并對其在食品和藥物方面的應(yīng)用作了簡單介紹。關(guān)鍵詞：酪蛋白磷酸肽；生理功能；應(yīng)用酪蛋白磷酸肽(CaseinPhosphopePtides，CPPs)是以牛奶酪蛋白為原料，經(jīng)過單一或復(fù)合蛋白酶

2、的水解，再對水解產(chǎn)物分離純化后得到的含有磷酸絲氨酸簇的天然生理活性肽。CPPs在動物的小腸環(huán)境中能與鈣、鐵、鋅、硒等二價礦物質(zhì)離子結(jié)合，防止產(chǎn)生沉淀，增強(qiáng)腸內(nèi)可溶性礦物質(zhì)的濃度，從而促進(jìn)腸黏膜對鈣、鐵、鋅、硒，尤其是鈣的吸收和利用［1］，被譽(yù)為“礦物質(zhì)載體”。CPPs是目前唯一促進(jìn)鈣吸收的活性肽［2］，同時在提高機(jī)體免疫力、改善繁殖性能等方面也有重要作用。日本、德國等國家已把CPPs定為功能性食品，我國在這方面的研究越來越受到科學(xué)家和食品工作者的廣泛關(guān)注。本文就CPPs的營養(yǎng)作用及在食品、藥物方面的應(yīng)用作一綜述。1?酪蛋白

3、磷酸肽的生理機(jī)能及作用機(jī)理1.1?促進(jìn)腸道對礦物元素的吸收Ca在腸道中必須以離子的形式才能被吸收，在小腸前段VD作為Ca吸收促進(jìn)劑可加強(qiáng)Ca在小腸前段的主動吸收。而在小腸后段Ca的吸收形式是被動擴(kuò)散，吸收效率取決于小腸內(nèi)Ca離子的游離濃度，但它在中性和弱堿性環(huán)境下易與酸根離子形成不溶性鹽而流失。由于CPPs帶有高濃度的負(fù)電荷，既可以抵抗消化道中各種酶的水解，又可以與鈣結(jié)合成可溶物，從而有效地防止鈣在小腸中性或偏堿環(huán)境中形成磷酸鈣沉淀，同時它還可以有效地增加鈣在體內(nèi)的滯留時間，該結(jié)合物在被腸壁細(xì)胞吸收后才把鈣釋放出來。早在2

4、0世紀(jì)40年代，Mellander等首次從酪蛋白的胰蛋白酶水解產(chǎn)物分離到磷酸肽，并證明這些肽的Ca鹽在生理pH下具有非常好的溶解性，無論正常嬰兒還是佝僂病患兒，對CPPs形式的鈣比對自然條件下的Ca都能更好地利用。研究發(fā)現(xiàn)，CPPs可增加鈣的生物利用率，在缺乏VD情況下，患有佝僂病小孩服用酪蛋白經(jīng)胰蛋白酶消化的產(chǎn)物可強(qiáng)化骨骼鈣化［3］。動物實驗證明，CPPs可在中性或偏堿性條件下阻止鈣的沉淀，從而促進(jìn)鈣在小腸中吸收。CPPs雖可抑制磷酸鈣形成沉淀，卻不能使已形成磷酸鈣溶解，CPPs的結(jié)構(gòu)，特別是其分子內(nèi)親水和疏水氨基酸的排

5、布決定了它在磷酸鈣晶體增長中是一個重要的調(diào)節(jié)因子［4］。此外，CPPs還可促進(jìn)鐵、錳、鋅、硒等吸收［5］。1.2?防齲齒，促進(jìn)牙齒、骨骼中鈣的沉積和鈣化CPPs促進(jìn)鈣的沉積和鈣化的原因一般認(rèn)為是它在提高鈣的吸收利用的同時，減少了破骨細(xì)胞的作用，抑制了骨的再吸收。研究證明，CPPs具有明顯抗蛀牙功能［6］，可用于防止和治療牙結(jié)石。CPPs在溶液中能與鈣磷結(jié)合成復(fù)合體，即酪蛋白磷酸肽鈣磷復(fù)合體(CPP-ACP)［7］。它是可溶性復(fù)合物，附著在齲損處，維持高水平的鈣離子濃度，促使鈣離子進(jìn)入齲損區(qū)，促進(jìn)早期齲損再礦化，從而有效地防

6、止牙蝕細(xì)菌的侵蝕，達(dá)到抗齲齒的作用。用CPPs制成的抗齲齒添加劑是目前唯一不同于氟化物的添加劑。1.3?促進(jìn)動物體外受精通過動物(豬，牛)體外實驗證明［8，9］，CPPs可明顯促進(jìn)精子進(jìn)入卵細(xì)胞和體外精卵細(xì)胞的融合，他們發(fā)現(xiàn)含CPPs培養(yǎng)液中的精子明顯具有更高的穿透卵細(xì)胞的能力。此外，CPPs還能減少精子的變異程度而使胚胎發(fā)育更加穩(wěn)定，但作用機(jī)理尚不十分清楚，可能與溶解狀態(tài)鈣離子介導(dǎo)的精卵細(xì)胞融合有關(guān)，也可能與谷氨酸的游離羧基有關(guān)。1.4?其他生理功能CPPs還具有增強(qiáng)機(jī)體免疫的能力。研究表明，在大鼠飼料中添加CPPs能提

7、高血清中IgG、IgA等抗體的水平，使腸道內(nèi)的抗原特異性IgA和總IgA得到顯著提高，這些說明CPPs對黏膜免疫力的提高也有很大的促進(jìn)作用。2?酪蛋白磷酸肽在食品工業(yè)中的應(yīng)用CPPs是作為吸收促進(jìn)劑用于開發(fā)制造鈣、鐵功能食品的關(guān)鍵性原料，也是迄今為止唯一成功應(yīng)用于功能性食品的生理活性肽。缺鈣是世界性的營養(yǎng)問題，如何提高鈣的吸收利用率是目前需解決的主要問題之一，目前國內(nèi)市場上有200多種補(bǔ)鈣劑，大多著眼于增加鈣的攝入量，而提高鈣的吸收、利用率的產(chǎn)品種類很少。近年來，一些營養(yǎng)食品和保健食品生產(chǎn)廠家已在其產(chǎn)強(qiáng)化鈣的同時也對VD進(jìn)

8、行強(qiáng)化，目的是提高鈣的吸收利用率，這是到目前為止解決鈣吸收利用率而采用的唯一辦法，但VD的過量攝入會對人體的腎和骨造成一定的危害。目前在國外市場上已有含CPPs的許多適用于兒童、老人、孕婦等不同人群的各種保健食品，諸如糖果、飲料、餅干、奶酪制品、甜點、畜肉制品、各種乳制品等。CPPs在日本、東南亞、歐洲