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  • 酪蛋白磷酸肽

    酪蛋白磷酸肽(Casein Phosphopeptides, CPP) 是功能性食品添加剂的一种。

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    概述/酪蛋白磷酸肽 编辑

    酪蛋白磷酸肽

    酪蛋白磷酸肽是用胰酶或胰蛋白酶水解的酪蛋白,经过精制、纯化制成,其核心结构为:—Se r(P)-Se r(P)-Se r(P)-G lu-G lu-(Se r:丝氨酸,G lu:谷氨酸,P:磷酸基)。这一结构 中的磷酸丝氨酸残基(-Se r(P)-)成簇存在,在肠道PH弱碱性环 境下带负电荷,可阻止消化酶的进一步作用,使CPP不会被进一步水解 而在肠中稳定存在。国内研究发现,CPP中氮与磷的摩尔比值越小,CPP的肽链越短,磷酸基的密度越大,则CPP纯度越高,促进钙的吸收 和利用作用也就越强。   

    钙只有以离子形态存在时才易被吸收,而且在中性和弱碱性环境 中又容易与酸根离子形成不溶性盐而流失。CPP对钙的吸收作用主要表现为,在中性和弱碱性环境下能与钙结合,抑制不溶性沉淀的生成, 避免钙的流失,最终因游离钙浓度的提高而被动吸收。目前研究表明, CPP促钙吸收的作用主要表现在以下几个方面:

    (1)促进小肠对钙的吸收。

    人的饮食中的谷类食物含有大量的植酸、肌醇六磷酸等高磷成 分,在小肠下端PH7~8环境下与钙结合而生成磷酸钙沉淀。而CPP能抑 制磷酸钙沉淀的形成,使游离钙保持较高的浓度,促进钙的被动吸收, 成为维生素D作为钙吸收促进剂的又一途径。

    (2)促进骨骼对钙的利用。

    动物实验表明,CPP能促进钙的吸收和利用,减弱破骨细胞作用及 抑制骨的再吸收。

    (3)促进牙齿对钙的利用。

    过去认为,餐后咀嚼乳 酪能刺激唾液分泌,使碱性的唾液缓冲牙斑上的酸性物质对牙釉质的 腐蚀,有助于防止龋齿的发生。近年研究发现,乳酪中含有的CPP能将 食物中的钙离子结合在龋齿处,减轻釉质的去矿物化,从而达到抗龋 目的。   

    研究发现,在含有CPP的培养液中的精子,明显具有更高的穿透卵细胞的能力,还能减少精子的变异程度而使胚胎发育更加稳定。CPP还 能提高铁、锌、镁等金属离子的生物利用度,因而被称为具有金属载体功能的肽类物质。目前,国外已将CPP应用于儿童咖喱饭、饮料、口香糖等食品和保健品中。对儿童缺钙、老年人骨质疏松、不育症的治 疗和牙齿保健方面的研究和应用也在进行之中。因为CPP是从天然蛋白 质中提取的多肽,具有不良反应小、安全可靠的优点,因而将会得到 更广泛的应用。国外研究了酪蛋白、脱脂乳蛋白和CPP的致敏反应,发现CPP的致敏性很小,表明它能够适用于对牛奶过敏的体质。但也应注 意到,影响CPP作用的因素非常复杂,在钙代谢过程中的作用还须进行 深入的研究。

    简介/酪蛋白磷酸肽 编辑

    酪蛋白磷酸肽(CPP)是以牛乳酪蛋白为原料,通过生物技术制得的具有生物活性的多肽,可用于各种营养、保健食品中,能有效促进人体对钙、铁、锌等二价矿物营养素的吸收和利用。

    酪蛋白磷酸肽,由牛乳酪蛋白水解而得,可以促进等矿物质的吸收和利用,使骨量增加。

    酪蛋白磷酸肽(Casein Phosphopeptides, CPP) 是功能性食品添加剂的一种,按日本厚生省分类属于氨基酸系列。它的蛋白前体是α、β-酪蛋白,其生理功能是促进钙、锌、铁的吸收,抗蛀牙、提高动物受精能力,调节血压。

    制备CPP常采用酶水解,主要是胰蛋白酶。制备CPP的原料多种多样,有人从α-酪蛋白开始,也有人从β-酪蛋白开始。将15%、pH7.0的酪蛋白溶液用胰蛋白酶在60℃下水解2小时,然后加热,使酶失活,直接喷雾干燥得到的产品为CCP1;将经脱苦处理水解产生的苦味肽,再喷雾干燥得到的产品为CCP2;也可调节水解酸度,然后离心,过滤,将沉淀干燥得到CCP3。

    生产工艺及产品/酪蛋白磷酸肽 编辑

    CPP生产的基本工艺为:   

    酪蛋白→酶解反应→酶失活→干燥→CPP成品由上述工艺所得产品CPP含量为12%~20%,若经分离纯化可得到含量更高的产品。高含量的产品(含量达80%左右)主要用于含钙量较高的液态产品,固态产品和一般液态营养、保健食品中则大多使用含量为12%以上的CPP产品。除了工艺较简单,成本较低外,低CPP含量的产品中还含有类啡肽、免疫调节肽、抗高血压肽等多种生物活性肽,除了促进、铁、吸收功能外,还能向人体提供其他保健功能,其综合营养保健效果更好。因此国内外市场上以低含量CPP产品的使用和贸易量最大。 CPP主要应用于强化钙、铁、锌的营养保健食品(如补充钙、铁、锌的胶囊、片剂、冲剂类保健食品)、乳饮料及针对中老年人和儿童开发的乳制品、豆制品及烹调素中。

    功能特性/酪蛋白磷酸肽 编辑

    缺钙是世界性的营养问题,要解决缺钙问题必须同时从两方面着手,一为增加钙的摄入量,二为提高钙的吸收利用率。目前国内市场上有200多种补钙剂,大多着眼于增加钙的摄入量,而提高钙的吸收、利用率的产品种类很少,近年来,一些营养食品和保健食品生产厂家已在其产强化钙的同时也对维生素D进行强化,目的是提高钙的吸收利用率,这是到目前为止解决钙吸收利用率而采用的惟一办法。在人体肠道内 pH呈中性到弱碱性的环境中,CPP能螯合钙、铁、锌离子,保护其不被膳食中的磷酸、草酸、植酸等阴离子沉淀,从而有效促进对钙、铁、锌等的吸收和利用。CPP也正是着眼于提高钙的吸收利用而开发的新型产品,CPP与传统的钙吸收剂维生素D相比,具有以下特点:   

    1.CPP除了促进钙吸收功能外,还可促进铁、锌等二价矿物营养素的吸收。铁和锌是除了钙以外中国人最易缺乏的矿物质,若单纯、过度补,会对铁和锌的吸收造成一定的影响。若将CPP添加于强化钙、铁、锌的营养食品或营养保健品中,则不仅可提高钙的吸收,同时还可提高铁和锌的吸收利用率,从而有效克服一般补钙剂对铁、锌吸收的潜在不利影响,这一点是任何其它补钙剂都不具备的特性。   

    2.维生素D可促进小肠上部可饱和的钙的主动运输吸收,维生素D的作用受年龄和钙摄入量的影响;CPP对小肠下部不可饱和被动扩散吸收,这种吸收不受年龄和钙摄入量变化的影响,而钙的被动扩散吸收远大于主动运输吸收。CPP产品还具有良好的稳定性,在干燥避光条件下保质期可达18个月以上。加入到产品中后,在酸性到中性范围内均具有良好的稳定性,可耐120度、30分钟的高温处理。在碱性条件下,稳定性较差,随受热温度提高和受热时间延长,脱磷酸基反应会加剧,CPP的功能会受到影响。在一般使用条件下,CPP的结构和功能都是稳定的。   

    3.在膳食中强化VD可增加钙的吸收,但VD摄入过量会对肾和骨造成一定的危害。而若在膳食中强化钙的同时,添加一定量的CPP,则可使肠道中的钙保持在溶解状态,从而有效促进钙的吸收和利用,且CPP来源于牛乳蛋白质,即使超量服用也不会对人体产生任何毒副作用。此外,CPP具有在很宽的pH范围内完全溶解的特性,可耐受高温处理,具有良好的稳定性,CPP添加于食品时,具有低量高效的特点,添加CPP的制品可保持原有的风味和口感。钙之缘片,成分碳酸钙(含量最高),内含维生素D(人体对钙离子吸收的载体),吸收好。

    作用及作用机理/酪蛋白磷酸肽 编辑

     1.CPP的持钙能力

    CPP的持钙能力也即一定条件下被CPP保持在溶液中的钙量的大校在有钙离子和磷酸根存在的溶液体系中,pH呈碱性时,将有磷酸钙沉淀形成。CPP的存在可减少因磷酸钙沉淀而引起的钙损失,使较多的钙保持溶解状态。Ca:P=1:1(8mM:8Mm)和2:1(12Mm:6Mm)时,体系中添加200ppm的CPP,于35℃下保温1小时。   

    Ca:P=1:1和2:1时,CPP的持钙量(以CPP分子中每摩尔有机磷可保持溶解钙的摩尔数表示)分别是37.2和28.0。

    2.CPP防止骨质疏松的动物试验

    动物试验中所用动物模型为切除卵巢的老年雌性大鼠。在饲料中添加CPP为试验组,系列2为饲料中不给予CPP的对照组。试验进行至4个月时,试验组的相对骨密度已显著高于对照组,说明CPP在防止老年雌性大鼠的骨质丢失中有良好效果。

    3.CPP的作用机理

    CPP与钙具有适度的结合,这样的结合强度即可以保护钙离子不被沉淀,并足以推动大量的溶解钙向肠黏膜转运,而又不至于因结合太紧密而影响钙的吸收。CPP与钙的结合是动态的,钙离子不断被CPP结合、释放,再结合、再释放,从而使得CPP分子中一个磷酸基可以保护30多个钙离子不被沉淀。

    应用/酪蛋白磷酸肽 编辑

    1.补钙加入CPP

    纵观补钙产品的发展史,补钙产品大致经历了以下四个发展阶段:

    (1)无机钙阶段,向人体补充碳酸钙、磷酸氢钙等无机钙盐。   

    (2)有机钙阶段,向人体补充乳酸钙、葡萄糖酸钙、L-苏糖酸钙等有机钙,以增加钙的摄入。 

    (3)钙+维生素D阶段,在补钙产品中同时强化维生素D,以提高钙的吸收利用率。 

    (4)钙+CPP阶段,以CPP替代对人体有一定毒副作用(特别是过量摄入时)的VD。   

    科学研究证明,在正常情况下,各种钙源的吸收率相差无几。牛奶之所以是众所周知且人类最喜欢的补钙食品,其原因除了牛奶含钙较丰富外,还因牛奶酶蛋白在体内经肠道蛋白酶作用可生成部分CPP,而CPP可促进钙的吸收和利用,换言之,吸收率不应成为厂家选择钙源的依据,在产品中加入适量的钙吸收促进剂CPP才是明智之举。 CPP是由牛奶中的酪蛋白经生物技术提炼出的产品,是名副其实的“天然牛奶精华”,因此补钙产品中加入CPP最合适。

    2.CPP的应用范围

    CPP具有在很宽的pH范围内完全溶解的特性,可耐受高温处理,具有良好的稳定性,因此,可添加于下列各种产品中:

    强化钙、铁、锌的营养保健品·奶类制品,如果奶、学生配方奶、高钙低脂奶等·儿童营养食品,如婴儿营养米粉、高钙饼干等

    豆制品,如高钙豆奶粉、钙豆腐等·营养麦片、口香糖等

    防龋固齿的牙膏·啤酒、汽酒等含气饮料(可使泡沫细腻、持久,并促进其中的矿物质吸收)在上述产品中应用时,CPP可起到使产品配方更完善、合理,真正达到向人体补充这些矿物营养素的目的,同时还可实现原有产品的升级换代。此外,添加CPP的制品,其原有的风味和口感可保持不变。   

    上述产品均是在强化钙、铁的产品中添加了CPP,使其具有不同于市场上其他同类产品的特色,处于市场领先地位。   

    从我国民众的钙营养状况看添加CPP产品的市场前景我国民众膳食组成以植物性食物为主,其中含有大量的影响钙、铁、锌吸收因子,如植酸、草酸纤维素等,因此,中国人缺钙尤为严重。 目前,我国从儿童到中老年人各年龄组的人群,普遍存在缺钙问题。这就使得国内补钙保健品市场多年以来保持长盛不衰的现象,消费者的补钙意识已由“接受”转变为“自发”。除了钙以外,中国人最易缺乏的矿物质是铁和锌。CPP不仅可促进钙的吸收,对铁、锌的吸收利用也有良好的促进效果,这更使得CPP在营养强化食品和保健食品中的应用备受瞩目。因此开发添加CPP的营养食品和保健品,能真正达到有效补充人体缺乏的矿物质的目的,满足人们的营养需求,必能产生巨大的经济效益和社会效益。   

    酪蛋白磷酸肽(Casein Phosphopeptides,简称CPP),来源于天然优质蛋白质---牛乳酪蛋白,它可以有效提高人体钙、铁、锌等二价矿物质的摄入量以及吸收和利用率,还具有固齿、健齿、修复龈齿的作用。CPP也正是着眼于提高钙的吸收利用率而开发的新型营养产品,它是目前为止实现了工业化生产的生物活肽型食品添加剂之一,它与VD相比吸收率高,无毒副作用,更能提高其它锌、铁等二价矿物质的吸收率。CPP可促进小肠下部不可饱和钙的被动扩散吸收,这种吸收不受年龄和VD的变化。[1]

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2010-11-18

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