酪蛋白磷酸肽对断乳大鼠钙吸收利用的影响

酪蛋白磷酸肽对断乳大鼠钙吸收利用的影响

过去，钙通常是增加钙摄入或补充维生素d的方法。钙的吸收受植酸、草酸盐等的干扰,同时因为人体吸收钙主要在小肠下部,而小肠下部是弱碱性的,钙极易产生沉淀,影响吸收。而补充维生素D则存在容易过量问题。矿物质载体的酪蛋白磷酸肽(CPP),是运用生物技术从牛奶蛋白中分离出的一种天然生理活性肽,能在人体小肠弱碱性环境中与钙形成可溶性酪合物,阻止钙沉淀,促进人体对钙的吸收。张亚非等通过大鼠试验证明,无论在低钙饲料还是基础饲料中,添加一定量的CPP后,可显著增加断乳大鼠对钙的吸收率和储留率,但未能证明钙的利用率有显著变化。ERBA等报道,CPP对钙的被动吸收有积极作用,且依赖于小肠内CPP和钙的相对数量,试验结果表明,CPP与Ca比例为0.37时对提高矿物元素运输是最有效的。Saito等研究表明,雄性大鼠日粮CPP与Ca比值为0.2时,小肠钙表观吸收率、钙储留率、可溶性钙含量与对照组相比显著提高(P<0.05),CPP最小有效剂量为0.7gkg。这些文献报道多选用的高纯度CPP(CPP≥80%,氮磷摩尔比为8~10),适合于科研需要,但成本较高,限制了CPP在功能性食品中的应用。本研究选用纯度为44%CPP样品通过大鼠生长和代谢实验研究不同CPPCa比值对断乳期大鼠钙吸收利用的影响,为进一步研究CPP作为食品添加剂的使用提供科学依据。1材料和方法1.1饲料及动物中心饲料实验动物由山东大学医学部实验动物中心提供,纯种Wistar断乳雄性大鼠(雌性大鼠体内的雌激素对钙水平有影响,干扰钙的吸收)50只,体重70~90g。饲料由实验动物中心按低钙配方制作,钙质量分数为0.15%。大鼠低钙饲料的主要组成(%)为:玉米粉32、小麦粉40、豆粕15、麸皮8、酵母粉4.5、食盐0.2、植物油0.3、多维素约0.003。1.2公司提供服务实验用酪蛋白磷酸肽(CPP)由青岛康宇生物制品有限公司提供。理化指标如下:NP为24~32,重金属(以Pt计)≤0.2mgkg,砷(As)≤0.05mgkg,灰分为6%~7%,水分为≤5%。1.3实验方法1.3.1不同cppca比的碳酸钙/cpp混悬液的配制实验大鼠以普通饲料适应性喂养周后禁食12h,按体重随机分为5组,分别为低剂量CPP加钙组、中剂量CPP加钙组、高剂量CPP加钙组、补钙组和低钙对照组,每组10只。各组自由进食低钙饲料(钙质量分数0.15%)和饮用去离子水的同时,补钙组再经口灌胃给予碳酸钙,各剂量CPP加钙组按表1的剂量经口灌胃给予不同CPPCa比值的碳酸钙和CPP混悬液。实验期为4周。1.3.2生长试验1.3.3饲料和粪和尿中含钙量的测定生长试验结束后,将动物移入代谢笼,分别收集每只受试动物的粪、尿3天。并准确记录饲料消耗量。测定饲料、粪和尿中的含钙量。按下式计算:摄入钙=饲料中的钙+经口灌胃的钙吸收钙=摄入钙-粪钙钙吸收率=(吸收钙摄入钙)×100%储留钙=摄入钙-粪钙-尿钙钙储留率=(储留钙摄入钙)×100%1.3.4数据分析生长试验和代谢试验后,断头处死所有动物。剥离筋膜取双侧股骨称重,测其长度和宽度。按下列公式计算股骨指数:股骨指数=双侧股骨重体重钙测定方法饲料和粪经混合酸(硝酸∶高氯酸=4∶1)消化后,再采用日立Ⅰ8080型原子吸收光谱仪测定。其中粪钙消化后需稀释200倍再用原子吸收光谱仪测定,尿钙仅需冷消化,然后稀释50倍用原子吸收光谱仪测定。1.3.5统计学处理实验所得数据按文献公式计算,全部数据均用SPSS11.6软件进行统计处理,采用单因素方差分析和t-检验进行显著性检验,实验结果以x±s表示。2结果2.1cpp对大鼠体重的影响实验期间各组大鼠生长良好,各组大鼠体重有增长趋势,经统计,低钙对照组和补钙组大鼠体重没有显著差异(P>0.05),各剂量CPP加钙组与补钙组以及各剂量组之间体重均无显著性差异(P>0.05)。CPP加钙各剂量组体重大于低钙对照组(P<0.05),差异有统计学意义,见表2。2.2对钙吸收及储留率的影响实验结果显示(表3),与单纯补钙组相比,CPP各剂量组中钙吸收率和储留率均增加,且中高剂量组增加有统计学意义(P<0.05)。结果还显示随着CPP添加量的增加,钙的吸收率、储留率也随之增加,具有剂量效应关系。2.3cpp加钙对大鼠股骨长度的影响表4显示,补钙组和各剂量CPP加钙组的股骨长度、股骨宽度、股骨重及股骨指数均高于低钙对照组。补钙组与低钙对照组大鼠股骨长度相比无显著差异,各剂量CPP加钙组股骨长度及宽度与低钙对照组相比均有显著差异(P<0.05)。各剂量CPP加钙组股骨长度与补钙组相比,P值均大于0.05,差异无统计学意义。补钙组与各剂量组股骨宽度间也无显著差异,各组之间股骨指数无显著差异。3对钙的吸收利用的影响由生长试验可看出补钙能增加大鼠体重,促进其生长,添加了CPP的补钙组,促进大鼠生长的效果更明显。三个剂量CPP加钙组与单纯补钙组相比,中剂量和高剂量CPP加钙组钙的吸收率和储留率明显提高(P<0.05)。表明CPP能够有效促进钙的吸收,但低剂量CPP加钙组吸收率和储留率无显著性提高,可能是CPP的纯度太低所致。股骨生长指标的试验表明,补钙能够促进股骨的生长。股骨长、宽、重以及股骨指数,随着CPP剂量的增加具有增加趋势。但与补钙组相比无显著性差异(P>0.05),有待于进一步研究。钙的吸收受很多因素影响,钙摄入水平不同时,表观吸收率有很大差别,在“钙饥饿”状态下,吸收率明显升高,大鼠的适宜钙摄入量为饲料含钙3000~5000mgkg之间,补钙过多,钙吸收率反下降,本研究在低钙饲料(Ca为0.15%)基础上再补充0.35%的钙,能够满足大鼠的生长需要,与SATIO等的报道一致。本研究结果表明,当CPP与Ca的比值为1.0和2.0时,4周后两组大鼠体重显著高于低钙对照组和补钙组,钙的吸收率和储留率也显著高于补钙组,表明在满足大鼠钙生理需要量基础上,给予适宜剂量的CPP可以更好地促进钙吸收利用。我国的膳食结构,植物性食品比重大,而且缺少乳制品,很容易造成缺钙现象,严重影响儿童、孕妇、乳母及生理功能减退的老年人的健康。造成上述严重现象的原因,除了钙的摄入量不足之外,吸收不良也是一个不容忽视的主要因素。钙在小肠内被吸收的前提是应保持溶解状态,但小肠中下部为中性至弱碱性的环境,极易因各种因素的干扰使钙产生不溶性沉淀而降低吸收率。因此,仅仅通过强化提高食品中钙的绝对含量,还不足以使问题得到很好的解决,增加吸收促进因子,提高吸收利用率,是更有效的途径。有研究表明,CPP促进钙的吸收过程的特点:在十二指肠的上端以及维生素D存在的条件下,以主动方式促进钙吸收;在回肠及小肠末端则以被动方式促进钙吸收,一般以后一种方式为主。CPP由于具有高密度的负电荷,因而在肠道中可抵抗消化酶的进一步分解。与传统的钙吸收促进剂维生素D相比,CPPs更具有优势。(1)CPP因对二价金属的亲和性,能与钙在小肠这种弱碱性环