糖基化核桃肽-钙螯合物的结构特性、钙吸收增强机制及成骨效应研究

为解决钙补充剂生物利用度低及核桃加工副产物高值化利用问题，研究人员通过计算机模拟筛选出核桃肽AERGVLYR，经壳寡糖(COS)糖基化修饰后形成稳定螯合物COS-AERGVLYR-Ca。研究发现该螯合物通过TRPV6和CAV1.3通道促进钙离子转运，显著增强MC3T3-E1成骨细胞增殖与矿化，为新型钙补充剂开发提供理论依据。

　　

钙是维持人体骨骼健康和生理功能的关键元素，但现代饮食结构和老龄化加剧导致钙缺乏问题日益突出。传统钙补充剂因受胃肠道pH环境和抗营养因子影响，吸收率普遍较低。与此同时，核桃加工产生的副产物核桃粕富含优质蛋白，却长期未被充分利用。如何通过技术创新提升钙的生物利用度，同时实现农业副产物的高值转化，成为营养科学与食品工程领域的重要课题。

云南某研究团队在《Food Chemistry》发表的研究中，通过计算机模拟筛选结合实验验证，开发出一种新型糖基化核桃肽-钙螯合物。研究采用分子对接技术从核桃蛋白酶解产物中筛选出具有钙结合潜力的八肽AERGVLYR，利用壳寡糖(COS)进行糖基化修饰增强稳定性，通过光谱学表征确认螯合结构，并采用细胞实验验证其促钙吸收机制。

Screening of optimal calcium-binding peptides
通过LC-MS/MS鉴定出25种分子量<1 kDa的核桃肽，分子对接显示AERGVLYR与钙离子通道蛋白TRPV6/CAV1.3结合能最低。该肽段通过亮氨酸羰基氧、谷氨酸羧基氧和缬氨酸羰基氧与Ca²⁺形成稳定结合位点。

Structural characterization
傅里叶变换红外光谱证实Ca²⁺与肽段的羧基氧和氨基氮配位结合。糖基化修饰使α-螺旋含量增加12.7%，显著提升对磷酸钙结晶的抑制能力（抑制率达78.3%）和胃肠消化稳定性（保留率>85%）。

Calcium transport mechanism
Caco-2细胞模型显示，COS-AERGVLYR-Ca能抵抗植酸等抗营养因子的抑制作用，使钙转运效率提升2.1倍。qPCR证实其通过上调TRPV6 mRNA表达量（3.2倍）和CAV1.3蛋白水平（1.8倍）促进跨膜转运。

Osteogenic activity
在MC3T3-E1成骨细胞中，100 μg/mL剂量组使细胞增殖率提高41.7%，碱性磷酸酶(ALP)活性增强2.3倍，并显著促进钙结节形成（茜素红染色面积增加58.6%）。

该研究首次阐明糖基化核桃肽通过双重钙通道调控吸收的分子机制，创新性地将农业副产物转化为高效钙补充剂原料。研究成果不仅为改善人群钙营养状况提供新策略，更建立了农产品加工副产物高值化利用的技术范式，对推动大健康产业可持续发展具有重要意义。