2019, Vol. 35
2. 福建省博广天兴食品有限公司
章鱼蛋白钙（octopus protein calcium，OP-Ca）是对章鱼下脚料进行酶解、纯化，提取制备章鱼多肽，与钙螯合后的产物，具有易吸收、安全无毒、生物利用率高等特点[1]。本研究对章鱼蛋白钙在小鼠体内吸收代谢及补钙功效进行了研究，为章鱼下脚料及钙补充剂的开发应用提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 主要试剂与仪器OP-Ca样品（由福州大学制备）；低钙饲料（钙含量为0.03 %，苏州双狮饲料有限公司）；碳酸钙（优级纯，天津市光复精细化工研究所）；血清Ca、血清碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、血清总蛋白试剂盒（南京建成生物工程研究所）；AA-6300原子吸收分光光度计（日本岛津公司）；Epoch 2微孔板分光光度计（美国伯腾仪器有限公司）。
1.2 实验动物及分组SPF级ICR小鼠60只，雄性，3周龄，体重为（19 ± 2）g，由厦门大学实验动物中心提供，经动物伦理委员会同意，适应性饲养一周后进行实验。将小鼠随机分为5组，即正常对照组、低钙组、碳酸钙组、低剂量和高剂量OP-Ca组，每组12只。除正常对照组外，其余4组喂饲低钙饲料。低、高剂量OP-Ca组分别灌胃给予OP-Ca 39.9、119.7 mg/kg，碳酸钙组灌胃给予碳酸钙119.7 mg/kg，正常对照组和低钙组灌胃给予等体积去离子水，每日1次，共4周。期间小鼠自由摄食，饮用去离子水。
1.3 指标与方法 1.3.1 钙的表观吸收率和储留率的测定灌胃至25 d时，将小鼠转移至代谢笼中，记录小鼠的摄食量，并收集各组小鼠24 h的粪便和尿液，连续3 d，采用原子吸收法测定粪钙和尿钙含量。钙的表观吸收率和储留率计算公式如下：
| $\begin{array}{l} {\text{钙表观吸收率}}\left( \% \right) = \displaystyle\frac{{{\text{摄入钙}} - {\text{粪钙}}}}{{{\text{摄入钙}}}} \times 100\% \\{\text{储留率}}\left( \% \right) = \displaystyle\frac{{{\text{摄入钙}} - {\text{粪钙}} - {\text{尿钙}}}}{{{\text{摄入钙}}}} \times 100\% \end{array}$ |
小鼠灌胃4周后禁食8 h，眼球取血，分离血清，按相应试剂盒说明测定血清中Ca、ALP和总蛋白的含量。
1.3.3 股骨指标的测定处死小鼠后，迅速剥离两侧股骨，游标卡尺测量左股骨长度；称取双侧股骨湿重，计算股骨指数，股骨指数=双侧股骨湿重/体重。CT扫描获取小鼠左侧股骨CT影像，截取小鼠股骨中段，测量皮质骨厚度；将左侧股骨烘干至恒重，冷却后研成粉末，采用火焰原子吸收法测定股骨钙含量。
1.4 统计分析实验数据以
|
注：a与低钙组相比，P < 0.05；b与碳酸钙组相比，P < 0.05。 图 1 OP-Ca对钙的表观吸收率和储留率的影响 |
低剂量OP-Ca组钙表观吸收率、储留率显著低于低钙组（P < 0.05）；低、高剂量OP-Ca组表观吸收率和储留率显著高于碳酸钙组（ P < 0.05）。
2.2 OP-Ca对小鼠血清Ca、ALP的影响（表1）
|
表 1 OP-Ca对小鼠血清Ca、ALP的影响（
|
低、高剂量OP-Ca组血清Ca含量明显高于低钙组（P < 0.05）；高剂量OP-Ca组血清Ca含量明显高于碳酸钙组（ P < 0.05）。低、高剂量OP-Ca组血清ALP含量明显低于低钙组（ P < 0.05）；高剂量OP-Ca组血清ALP含量明显低于碳酸钙组（ P < 0.05）。
2.3 OP-Ca对小鼠股骨指数、股骨长度的影响（表2）|
|
表 2 OP-Ca对小鼠股骨指数、股骨长度的影响（
|
低、高剂量OP-Ca组股骨指数、股骨长度均明显高于低钙组（P < 0.05）；且低、高剂量OP-Ca组股骨指数均明显高于碳酸钙组（ P < 0.05）。
2.4 OP-Ca对小鼠股骨钙含量、皮质骨厚度的影响（图2，表3）
|
注：a与低钙组相比，P < 0.05；b与碳酸钙组相比，P < 0.05。 图 2 小鼠左侧股骨CT成像 |
|
|
表 3 OPP-Ca对小鼠股骨钙含量、皮质骨厚度的影响（
|
左侧股骨CT扫描图像显示，低、高剂量OP-Ca组皮质骨厚度、骨小梁数量增加明显（图2）。股骨钙和皮质骨厚度测定结果显示，低、高剂量OP-Ca组股骨钙含量、皮质骨厚度显著高于低钙组（P < 0. 05）；而且高剂量OP-Ca组股骨钙含量、皮质骨厚度显著高于碳酸钙组（ P < 0. 05）。
2.5 OP-Ca对小鼠血清总蛋白的影响（图3）
|
注：a与低钙组相比，P < 0.05；b与碳酸钙组相比，P < 0.05。 图 3 小鼠血清总蛋白测定结果 |
低、高剂量OP-Ca组血清总蛋白含量显著高于低钙组（P < 0.05），且高剂量OP-Ca组血清总蛋白含量显著高于碳酸钙组（ P < 0.05）。
3 讨 论代谢平衡法是研究钙元素在体内吸收利用状况的常用方法[2]。钙表观吸收率高时，说明摄入机体的钙在机体内的吸收效果较好；储留率则反映了摄入机体的钙储留于机体的程度，储留率越高说明机体对钙的利用程度越好。本实验结果显示，高剂量OP-Ca组表观吸收率和储留率均为75 %以上，表明OP-Ca摄入机体后在小鼠体内可以得到有效的吸收和利用。
血清钙含量是肠道钙吸收和骨钙溶出的共同结果，血清ALP是反映骨形成和骨吸收的重要生化指标。骨骼代谢发生障碍时，血清钙稳态失衡，血清ALP会显著升高[3]。本实验结果显示，高剂量OP-Ca组小鼠血清钙含量显著升高，ALP活性显著降低，说明OP-Ca可调节ALP活性，提高血清钙含量，改善小鼠的钙营养状况，且效果优于碳酸钙，这与Chen等[4]的研究中蛋白螯合钙对血清钙、血清ALP的影响作用一致。股骨指数、股骨长度可以反映骨骼的生长状况，通过皮质骨厚度的测量可反映骨骼的稳定性和强度[5]。本实验结果显示，高剂量OP-Ca组小鼠股骨指数、股骨长度和皮质骨厚度均显著升高，说明OP-Ca有利于钙在骨骼中沉积，提高骨骼强度，促进骨骼的生长。小鼠股骨的CT扫描结果也显示，补充高剂量OP-Ca后，小鼠股骨皮质股厚度和骨小梁数目显著增多，内部空间结构有明显改善，这与许先猛等[6]的研究中证实的蛋白螯合钙可促进骨骼生长、骨钙沉积，预防骨质疏松症的作用一致，刘艳双等[7]在研究中也发现蛋白肽可以增加骨小梁数目及强度。
血清总蛋白可以反映机体的营养状况。本实验结果显示，补充不同剂量的OP-Ca后，小鼠血清总蛋白水平显著高于低钙组，说明OP-Ca可以改善小鼠的蛋白质营养状况，黄海等[8]研究也发现蛋白螯合钙可以改善机体的营养状态。
综合本次实验结果，说明章鱼蛋白钙具有较高的生物利用率，有利于钙在骨骼中沉积，提高骨骼强度，促进骨骼生长，改善骨钙营养状况，且效果优于碳酸钙。
| [1] | 陈紫红, 花朋朋, 周文斌, 等. 多肽-矿质元素螯合物的研究进展[J]. 食品工业科技, 2017, 38(8): 350–355. |
| [2] | 卢佳希, 吴非同, 徐海泉, 等. 北京怀柔区13～15岁青少年钙代谢实验研究[J]. 中国骨质疏松杂志, 2015(5): 607–611. |
| [3] | 林曦阳, 袁雪, 刘俊田, 等. 性别、年龄、空腹血糖对血清碱性磷酸酶升高体检人群发生骨质疏松的影响[J]. 山东医药, 2017, 57(30): 50–52. DOI:10.3969/j.issn.1002-266X.2017.30.015 |
| [4] | Chen D, Mu X, Huang H, et al. Isolation of a calcium-binding peptide from tilapia scale protein hydrolysate and its calcium bioavailability in rats[J]. Journal of Functional Foods, 2014, 6(1): 575–584. |
| [5] | 张玺, 胡永成, 耿欣, 等. 老年肱骨近端骨折患者皮质骨厚度与骨密度相关性分析[J]. 中华老年骨科与康复电子杂志, 2015, 1(1): 16–21. |
| [6] | 许先猛, 董文宾. 猪皮胶原多肽螯合钙增加大鼠骨密度[J]. 食品科学, 2017(23): 191–195. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201723030 |
| [7] | 刘艳双, 侯焘, 郭丹郡, 等. 鲫鱼皮胶原肽对小鼠的促钙吸收作用[J/OL]. 食品科学: 1 – 8[2018 – 05 – 15]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20170426.1522.084.html. |
| [8] | 黄海, 李八方, 刘尊英, 等. 鱼卵肽钙复合物对大鼠体内促钙吸收作用的研究[J]. 食品工业科技, 2014, 35(3): 331–335. |