酪蛋白磷酸肽.doc

酪蛋白磷酸肽酪蛋白磷酸肽(CPP)是以牛乳酪蛋白為原料，通過(guò)生物技術(shù)制得的具有生物活性的多肽，可用于各種營(yíng)養(yǎng)、保健食品中，能有效促進(jìn)人體對(duì)鈣、鐵、鋅等二價(jià)礦物營(yíng)養(yǎng)素的吸收和利用。目錄概述 1. 促進(jìn)小腸對(duì)鈣的吸收 2. 促進(jìn)骨骼對(duì)鈣的利用 3. 促進(jìn)牙齒對(duì)鈣的利用結(jié)構(gòu)和功能 生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品 特性 作用及作用機(jī)理 1. CPP的持鈣能力 2. CPP防止骨質(zhì)疏松 3. CPP的作用機(jī)理應(yīng)用 1. 1補(bǔ)鈣加入CPP 2. 2CPP的應(yīng)用范圍概述 1. 促進(jìn)小腸對(duì)鈣的吸收 2. 促進(jìn)骨骼對(duì)鈣的利用 3. 促進(jìn)牙齒對(duì)鈣的利用結(jié)構(gòu)和功能 生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品 特性 作用及作用機(jī)理 1. CPP的持鈣能力 2. CPP防止骨質(zhì)疏松 3. CPP的作用機(jī)理應(yīng)用 1. 1補(bǔ)鈣加入CPP 2. 2CPP的應(yīng)用范圍酪蛋白磷酸肽是用胰酶或胰蛋白酶水解的酪蛋白，經(jīng)過(guò)精制、純化制成，其核心結(jié)構(gòu)為：Se r（P）Se r（P）Se r（P）G luG lu（Se r：絲氨酸，G lu：谷氨酸，P：磷酸基）。這一結(jié)構(gòu) 中的磷酸絲氨酸殘基（Se r（P）成簇存在，在腸道PH弱堿性環(huán) 境下帶負(fù)電荷，可阻止消化酶的進(jìn)一步作用，使CPP不會(huì)被進(jìn)一步水解 而在腸中穩(wěn)定存在。國(guó)內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，CPP中氮與磷的摩爾比值越小，CPP的肽鏈越短，磷酸基的密度越大，則CPP純度越高，促進(jìn)鈣的吸收 和利用作用也就越強(qiáng)。 鈣只有以離子形態(tài)存在時(shí)才易被吸收，而且在中性和弱堿性環(huán)境 中又容易與酸根離子形成不溶性鹽而流失。CPP對(duì)鈣的吸收作用主要表現(xiàn)為，在中性和弱堿性環(huán)境下能與鈣結(jié)合，抑制不溶性沉淀的生成， 避免鈣的流失，最終因游離鈣濃度的提高而被動(dòng)吸收。目前研究表明， CPP促鈣吸收的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 促進(jìn)小腸對(duì)鈣的吸收人的飲食中的谷類食物含有大量的植酸、肌醇六磷酸等高磷成 分，在小腸下端PH78環(huán)境下與鈣結(jié)合而生成磷酸鈣沉淀。而CPP能抑 制磷酸鈣沉淀的形成，使游離鈣保持較高的濃度，促進(jìn)鈣的被動(dòng)吸收， 成為維生素D作為鈣吸收促進(jìn)劑的又一途徑。 促進(jìn)骨骼對(duì)鈣的利用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，CPP能促進(jìn)鈣的吸收和利用，減弱破骨細(xì)胞作用及 抑制骨的再吸收。 促進(jìn)牙齒對(duì)鈣的利用過(guò)去認(rèn)為，餐后咀嚼乳 酪能刺激唾液分泌，使堿性的唾液緩沖牙斑上的酸性物質(zhì)對(duì)牙釉質(zhì)的 腐蝕，有助于防止齲齒的發(fā)生。近年研究發(fā)現(xiàn)，乳酪中含有的CPP能將 食物中的鈣離子結(jié)合在齲齒處，減輕釉質(zhì)的去礦物化，從而達(dá)到抗齲 目的。 研究發(fā)現(xiàn)，在含有CPP的培養(yǎng)液中的精子，明顯具有更高的穿透卵細(xì)胞的能力，還能減少精子的變異程度而使胚胎發(fā)育更加穩(wěn)定。CPP還 能提高鐵、鋅、鎂等金屬離子的生物利用度，因而被稱為具有金屬載體功能的肽類物質(zhì)。目前，國(guó)外已將CPP應(yīng)用于兒童咖喱飯、飲料、口香糖等食品和保健品中。對(duì)兒童缺鈣、老年人骨質(zhì)疏松、不育癥的治 療和牙齒保健方面的研究和應(yīng)用也在進(jìn)行之中。因?yàn)镃PP是從天然蛋白 質(zhì)中提取的多肽，具有不良反應(yīng)小、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，因而將會(huì)得到 更廣泛的應(yīng)用。國(guó)外研究了酪蛋白、脫脂乳蛋白和CPP的致敏反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)CPP的致敏性很小，表明它能夠適用于對(duì)牛奶過(guò)敏的體質(zhì)。但也應(yīng)注 意到，影響CPP作用的因素非常復(fù)雜，在鈣代謝過(guò)程中的作用還須進(jìn)行 深入的研究。 結(jié)構(gòu)和功能酪蛋白磷酸肽（CaseinPhosphopeptides，簡(jiǎn)稱CPP）是以牛乳酪蛋白為原料，通過(guò)生物技術(shù)制得的具生物活性的多肽。CPP分子由二十到三十幾個(gè)氨基酸殘基組成，其中包括47個(gè)成簇存在的磷酸絲?；４罅吭囼?yàn)證明，CPP能有效地促進(jìn)人體對(duì)鈣、鐵、鋅等二價(jià)礦物營(yíng)養(yǎng)素的吸收和利用。 生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品CPP生產(chǎn)的基本工藝為： 酪蛋白酶解反應(yīng)酶失活干燥CPP成品由上述工藝所得產(chǎn)品CPP含量為12%20%，若經(jīng)分離純化可得到含量更高的產(chǎn)品。高含量的產(chǎn)品（含量達(dá)80%左右）主要用于含鈣量較高的液態(tài)產(chǎn)品，固態(tài)產(chǎn)品和一般液態(tài)營(yíng)養(yǎng)、保健食品中則大多使用含量為12%以上的CPP產(chǎn)品。除了工藝較簡(jiǎn)單，成本較低外，低CPP含量的產(chǎn)品中還含有類啡肽、免疫調(diào)節(jié)肽、抗高血壓肽等多種生物活性肽，除了促進(jìn)鈣、鐵、鋅吸收功能外，還能向人體提供其他保健功能，其綜合營(yíng)養(yǎng)保健效果更好。因此國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上以低含量CPP產(chǎn)品的使用和貿(mào)易量最大。 CPP主要應(yīng)用于強(qiáng)化鈣、鐵、鋅的營(yíng)養(yǎng)保健食品（如補(bǔ)充鈣、鐵、鋅的膠囊、片劑、沖劑類保健食品）、乳飲料及針對(duì)中老年人和兒童開(kāi)發(fā)的乳制品、豆制品及烹調(diào)素中。 特性缺鈣是世界性的營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題，要解決缺鈣問(wèn)題必須同時(shí)從兩方面著手，一為增加鈣的攝入量，二為提高鈣的吸收利用率。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(lái)，一些營(yíng)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(shí)也對(duì)維生素D進(jìn)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惟一辦法。在人體腸道內(nèi) pH呈中性到弱堿性的環(huán)境中，CPP能螯合鈣、鐵、鋅離子，保護(hù)其不被膳食中的磷酸、草酸、植酸等陰離子沉淀，從而有效促進(jìn)對(duì)鈣、鐵、鋅等的吸收和利用。CPP也正是著眼于提高鈣的吸收利用而開(kāi)發(fā)的新型產(chǎn)品，CPP與傳統(tǒng)的鈣吸收劑維生素D相比，具有以下特點(diǎn)： 1CPP除了促進(jìn)鈣吸收功能外，還可促進(jìn)鐵、鋅等二價(jià)礦物營(yíng)養(yǎng)素的吸收。鐵和鋅是除了鈣以外中國(guó)人最易缺乏的礦物質(zhì)，若單純、過(guò)度補(bǔ)鈣，會(huì)對(duì)鐵和鋅的吸收造成一定的影響。若將CPP添加于強(qiáng)化鈣、鐵、鋅的營(yíng)養(yǎng)食品或營(yíng)養(yǎng)保健品中，則不僅可提高鈣的吸收，同時(shí)還可提高鐵和鋅的吸收利用率，從而有效克服一般補(bǔ)鈣劑對(duì)鐵、鋅吸收的潛在不利影響，這一點(diǎn)是任何其它補(bǔ)鈣劑都不具備的特性。 2維生素D可促進(jìn)小腸上部可飽和的鈣的主動(dòng)運(yùn)輸吸收，維生素D的作用受年齡和鈣攝入量的影響；CPP對(duì)小腸下部不可飽和被動(dòng)擴(kuò)散吸收，這種吸收不受年齡和鈣攝入量變化的影響，而鈣的被動(dòng)擴(kuò)散吸收遠(yuǎn)大于主動(dòng)運(yùn)輸吸收。CPP產(chǎn)品還具有良好的穩(wěn)定性，在干燥避光條件下保質(zhì)期可達(dá)18個(gè)月以上。加入到產(chǎn)品中后，在酸性到中性范圍內(nèi)均具有良好的穩(wěn)定性，可耐120度、30分鐘的高溫處理。在堿性條件下，穩(wěn)定性較差，隨受熱溫度提高和受熱時(shí)間延長(zhǎng)，脫磷酸基反應(yīng)會(huì)加劇，CPP的功能會(huì)受到影響。在一般使用條件下，CPP的結(jié)構(gòu)和功能都是穩(wěn)定的。 3在膳食中強(qiáng)化VD可增加鈣的吸收，但VD攝入過(guò)量會(huì)對(duì)腎和骨造成一定的危害。而若在膳食中強(qiáng)化鈣的同時(shí)，添加一定量的CPP，則可使腸道中的鈣保持在溶解狀態(tài)，從而有效促進(jìn)鈣的吸收和利用，且CPP來(lái)源于牛乳蛋白質(zhì)，即使超量服用也不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何毒副作用。此外，CPP具有在很寬的pH范圍內(nèi)完全溶解的特性，可耐受高溫處理，具有良好的穩(wěn)定性，CPP添加于食品時(shí)，具有低量高效的特點(diǎn)，添加CPP的制品可保持原有的風(fēng)味和口感。鈣之緣片，成分碳酸鈣（含量最高），內(nèi)含維生素D（人體對(duì)鈣離子吸收的載體），吸收好。 作用及作用機(jī)理CPP的持鈣能力CPP的持鈣能力也即一定條件下被CPP保持在溶液中的鈣量的大校在有鈣離子和磷酸根存在的溶液體系中，pH呈堿性時(shí)，將有磷酸鈣沉淀形成。CPP的存在可減少因磷酸鈣沉淀而引起的鈣損失，使較多的鈣保持溶解狀態(tài)。Ca：P=1：1（8mM：8Mm）和2：1（12Mm：6Mm）時(shí)，體系中添加200ppm的CPP，于35下保溫1小時(shí)。 Ca：P=1：1和2：1時(shí)，CPP的持鈣量（以CPP分子中每摩爾有機(jī)磷可保持溶解鈣的摩爾數(shù)表示）分別是372和280。 CPP防止骨質(zhì)疏松動(dòng)物試驗(yàn)中所用動(dòng)物模型為切除卵巢的老年雌性大鼠。在飼料中添加CPP為試驗(yàn)組，系列2為飼料中不給予CPP的對(duì)照組。試驗(yàn)進(jìn)行至4個(gè)月時(shí)，試驗(yàn)組的相對(duì)骨密度已顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明CPP在防止老年雌性大鼠的骨質(zhì)丟失中有良好效果。 CPP的作用機(jī)理CPP與鈣具有適度的結(jié)合，這樣的結(jié)合強(qiáng)度即可以保護(hù)鈣離子不被沉淀，并足以推動(dòng)大量的溶解鈣向腸黏膜轉(zhuǎn)運(yùn)，而又不至于因結(jié)合太緊密而影響鈣的吸收。CPP與鈣的結(jié)合是動(dòng)態(tài)的，鈣離子不斷被CPP結(jié)合、釋放，再結(jié)合、再釋放，從而使得CPP分子中一個(gè)磷酸基可以保護(hù)30多個(gè)鈣離子不被沉淀。 應(yīng)用1補(bǔ)鈣加入CPP縱觀補(bǔ)鈣產(chǎn)品的發(fā)展史，補(bǔ)鈣產(chǎn)品大致經(jīng)歷了以下四個(gè)發(fā)展階段： （1）無(wú)機(jī)鈣階段，向人體補(bǔ)充碳酸鈣、磷酸氫鈣等無(wú)機(jī)鈣鹽。 （2）有機(jī)鈣階段，向人體補(bǔ)充乳酸鈣、葡萄糖酸鈣、L蘇糖酸鈣等有機(jī)鈣，以增加鈣的攝入。 （3）鈣+維生素D階段，在補(bǔ)鈣產(chǎn)品中同時(shí)強(qiáng)化維生素D，以提高鈣的吸收利用率。 （4）鈣+CPP階段，以CPP替代對(duì)人體有一定毒副作用（特別是過(guò)量攝入時(shí)）的VD。 科學(xué)研究證明，在正常情況下，各種鈣源的吸收率相差無(wú)幾。牛奶之所以是眾所周知且人類最喜歡的補(bǔ)鈣食品，其原因除了牛奶含鈣較豐富外，還因牛奶酶蛋白在體內(nèi)經(jīng)腸道蛋白酶作用可生成部分CPP，而CPP可促進(jìn)鈣的吸收和利用，換言之，吸收率不應(yīng)成為廠家選擇鈣源的依據(jù)，在產(chǎn)品中加入適量的鈣吸收促進(jìn)劑CPP才是明智之舉。 CPP是由牛奶中的酪蛋白經(jīng)生物技術(shù)提煉出的產(chǎn)品，是名副其實(shí)的“天然牛奶精華”，因此補(bǔ)鈣產(chǎn)品中加入CPP最合適。 2CPP的應(yīng)用范圍CPP具有在很寬的pH范圍內(nèi)完全溶解的特性，可耐受高溫處理，具有良好的穩(wěn)定性，因此，可添加于下列各種產(chǎn)品中：強(qiáng)化鈣、鐵、鋅的營(yíng)養(yǎng)保健品奶類制品，如果奶、學(xué)生配方奶、高鈣低脂奶等兒童營(yíng)養(yǎng)食品，如嬰兒營(yíng)養(yǎng)米粉、高鈣餅干等豆制品，如高鈣豆奶粉、鈣豆腐等營(yíng)養(yǎng)麥片、口香糖等防齲固齒的牙膏啤酒、汽酒等含氣飲料（可使泡沫細(xì)膩、持久，并促進(jìn)其中的礦物質(zhì)吸收）在上述產(chǎn)品中應(yīng)用時(shí)，CPP可起到使產(chǎn)品配方更完善、合理，真正達(dá)到向人體補(bǔ)充這些礦物營(yíng)養(yǎng)素的目的，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)原有產(chǎn)品的升級(jí)換代。此外，添加CPP的制品，其原有的風(fēng)味和口感可保持不變。 上述產(chǎn)品均是在強(qiáng)化鈣、鐵的產(chǎn)品中添加了CPP，使其具有不同于市場(chǎng)上其他同類產(chǎn)品的特色，處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位。 從我國(guó)民眾的鈣營(yíng)養(yǎng)狀況看添加CPP產(chǎn)品的市場(chǎng)前景我國(guó)民眾膳食組成以植物性食物為主，其中含有大量的影響鈣、鐵、鋅吸收因子，如植酸、草酸、纖維素等，因此，中國(guó)人缺鈣尤為嚴(yán)重。 目前，我國(guó)從兒童到中老年人各年齡組的人群，普遍存在缺鈣問(wèn)題。這就使得國(guó)內(nèi)補(bǔ)鈣保健品市場(chǎng)多年以來(lái)保持長(zhǎng)盛不衰的現(xiàn)象，消費(fèi)者的補(bǔ)鈣意識(shí)已由“接受”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白园l(fā)”。除了鈣以外，中國(guó)人最易缺乏的礦物質(zhì)是鐵和鋅。CPP不僅可促進(jìn)鈣的吸收，對(duì)鐵、鋅的吸收利用也有良好的促進(jìn)效果，這更使得CPP在營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品和保健食品中的應(yīng)用備受矚目。因此開(kāi)發(fā)添加CPP的營(yíng)養(yǎng)食品和保健品，能真正達(dá)到有效補(bǔ)充人體缺乏的礦物質(zhì)的目的，滿足人們的營(yíng)養(yǎng)需求，必能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 酪蛋白磷酸肽