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钙摄入不足易引发健康问题，传统钙补充剂吸收效率低且有副作用。研究人员从卵黄高磷蛋白水解物（PPPs）中筛选促钙转运肽。通过系列实验，发现 PPP3 活性最强，筛选出肽 LSKIWGR，为开发新钙补充剂提供理论依据。
钙，这个在人体中扮演着至关重要角色的矿物质，与我们的健康息息相关。它参与着骨骼健康的维持、神经传导的正常运作以及肌肉的收缩活动。然而，现实生活中，钙摄入不足却是一个普遍存在的问题。长期处于钙缺乏状态，会给人们的健康带来诸多麻烦，佝偻病、骨质疏松症等疾病就可能找上门来。为了解决钙缺乏的问题，人们常常会选择钙补充剂。像碳酸钙、磷酸钙和氯化钙这些传统的钙补充剂，虽然容易获取、价格亲民，且钙含量丰富，但是它们在肠道中的吸收情况却不尽如人意。肠道中的植酸、草酸和鞣酸等物质，会与这些传统钙补充剂释放出的钙发生反应，形成不溶性的钙盐，大大降低了钙的吸收效率。而且，如果过量摄入碳酸钙这类补充剂，还可能引发胃肠道的不良反应，比如便秘和胀气。
与之相比，肽 - 钙螯合物这种新型的螯合钙，却展现出了独特的优势。它能够在肠道中保持钙的溶解性，并且即使在钙浓度较高的情况下，生物毒性风险也较低。近年来的研究发现，从各种食物中，如蛋黄蛋白、牛奶、乳清和大米蛋白中，都能提取出具有螯合钙和促进钙吸收功能的生物活性肽。就拿从酪蛋白水解物中提取的酪蛋白磷酸肽（CPP）来说，它可以螯合多种二价矿物质，提高可溶性矿物质的含量。
蛋黄，作为一种富含蛋白质、脂质和矿物质等优质营养成分的物质，在生产技术发展的背景下，其中的磷脂被广泛应用于制药行业。但令人惋惜的是，剩余的蛋白质常常被当作饲料或者直接丢弃，造成了资源的极大浪费。在蛋黄剩余蛋白质中，卵黄高磷蛋白（PV）是一种含量较高的成分，它是蛋黄中磷酸化程度最高的蛋白质，约占蛋黄蛋白的 11%。这个由 217 个氨基酸组成的多肽，含有 128 个磷酸化位点，具备成为优质磷酸肽前体的潜力。含有天然磷酸化氨基酸的肽，往往具有金属离子螯合活性、抗氧化活性以及促进骨矿化等生物活性。然而，PV 中大量的磷酸化氨基酸残基呈连续簇状排列，这给蛋白酶与 PV 形成复合物带来了困难，降低了其酶解程度。
为了深入探究 PV 剩余蛋白质的功能成分，某研究团队开展了一系列研究。他们前期开发出一种高效的预处理方法，通过高温（120°C）和低压（0.1MPa）预处理，改善了 PV 的结构，提高了后续的酶解效果，从而获得了 PV - 肽（PPPs）。而且有研究发现，PPPs 能够增强缺钙小鼠的肠道钙吸收，提高钙的生物利用度，但是其增强钙吸收的具体机制还不清楚。
此外，肠道对钙离子的吸收主要通过跨细胞转运机制进行，十二指肠上皮是主动吸收钙的主要部位。Caco - 2 细胞单层模型，作为一种被广泛认可的体外肠道上皮模型，其功能酶表达和形态特征与十二指肠相似，常被用于研究十二指肠中可溶性钙的转运。在十二指肠的钙主动转运过程中，瞬时受体电位香草酸亚型 6（TRPV6）通道起着关键作用。钙离子通过 TRPV6 蛋白穿过细胞膜进入 Caco - 2 细胞，随后主要由钙结合蛋白（CalbindinD9k）进行转运，并通过质膜钙 ATP 酶1b（PMCA1b）被挤出到血液中。已有研究表明，一些来源于其他食物的肽能够通过与 Caco - 2 细胞的特定钙离子通道相互作用来促进钙转运，但 PPPs 是否通过 TRPV6 通路发挥作用还不明确。
基于以上背景，该研究团队开展了一项旨在从 PPPs 中筛选促钙转运肽的研究。他们通过多种关键技术方法，最终取得了重要的研究成果，该研究成果发表在《Food Bioscience》上。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：首先，利用阴离子交换色谱法对 PPPs 进行分离和纯化，根据肽与阴离子交换基质的结合特性，通过梯度浓度的 NaCl 溶液洗脱，将 PPPs 分为不同的组分；接着，运用 Caco - 2 细胞单层实验来评估不同组分促进钙转运的活性；然后，借助色谱 - 串联质谱（LC - MS/MS）技术对肽的序列进行鉴定；最后，利用分子对接技术，将筛选出的分子量小于 1kDa 的肽与 TRPV6 蛋白进行对接，筛选出具有良好水溶性且无毒的肽，并通过体外细胞实验测定其促钙转运活性 。
研究结果如下：
- PPPs 的分离纯化及钙螯合能力测定：利用阴离子交换色谱法，成功将 PPPs 分离为四个组分（PPP1、PPP2、PPP3 和 PPP4）。在肽与钙质量比为 6:1 的条件下，对各组分的钙螯合能力进行测定，发现 PPP3 的钙螯合能力最强，达到（98.10±0.92）%。这表明 PPP3 在结合钙方面具有独特的优势，为后续研究其促钙转运活性奠定了基础。
- 基于 Caco - 2 细胞单层模型的促钙转运活性研究：以 Caco - 2 细胞单层为实验模型，对比 PPPs 及其各组分的促钙转运活性。结果显示，PPP3 相较于 PPPs 整体，表现出最高的促钙转运活性。进一步研究发现，这种活性可能与 TRPV6 通道有关，暗示了 PPP3 促进钙转运的潜在机制与 TRPV6 通道密切相关。
- 肽序列鉴定及分子对接分析：运用色谱 - 串联质谱技术，对 PPP3 中的肽序列进行鉴定。随后，选取了八个分子量小于 1kDa 且氨基酸个数小于 10 的肽，与 TRPV6 蛋白进行分子对接。结果显示，水溶性肽 LSKIWGR 与 TRPV6 蛋白的结合亲和力最高，结合能达到 - 8.4kcal/mol，主要通过氢键和疏水相互作用实现结合。这一结果表明 LSKIWGR 与 TRPV6 蛋白之间存在较强的相互作用，为其促钙转运功能提供了分子层面的依据。
- LSKIWGR 促钙转运活性的体外验证：通过体外细胞实验，对筛选出的 LSKIWGR 肽的促钙转运活性进行测定。结果显示，相较于 PPP3 组分，LSKIWGR 在 Caco - 2 细胞单层上表现出更强的促进钙转运能力，转运量达到（10.55±0.10）μg/well。这一实验结果直接证明了 LSKIWGR 在促进钙转运方面的高效性。
研究结论表明，通过阴离子交换色谱法分离纯化得到的 PPP3 组分，在基于 Caco - 2 细胞单层模型的实验中，展现出最佳的钙转运活性，且该活性与 TRPV6 通路相关。从 PPP3 中快速筛选出的新型肽 LSKIWGR，能够通过疏水相互作用和氢键自发地与 TRPV6 受体结合，并且在促进钙转运方面表现出比 PPP3 更强的能力。
这项研究具有重要的意义。它首次从 PPPs 中成功筛选出促钙转运的新型肽 LSKIWGR，并揭示了其可能的作用机制，为进一步研究该肽在体内的促钙转运活性提供了坚实的理论基础。这不仅有助于开发新型、高效且安全的钙补充剂，满足人们对钙补充的需求，预防和改善钙缺乏相关疾病；同时，也为充分利用蛋黄剩余蛋白质资源，提高蛋黄粉的经济价值开辟了新的途径。未来，研究人员可以在此基础上，进一步开展体内实验，深入探究 LSKIWGR 的作用效果和安全性，推动其在食品和医药领域的实际应用。
