胶原源性羟脯氨酸二肽/三肽的刷状缘膜酶生成机制与吸收特性研究

本研究针对胶原水解物中羟脯氨酸(Hyp)二肽/三肽体内生成与吸收机制不明的关键问题，通过模拟消化结合刷状缘膜(BBM)酶解与Caco-2模型，首次揭示Xaa-Hyp/Xaa-Hyp-Gly由BBM酶特异性生成，阐明其经PEPT1转运的渗透性规律(Papp 达23.91×10?8 cm/s)，为胶原肽精准营养提供理论依据。

　　

胶原蛋白作为人体重要的结构蛋白，其水解产物近年来因显著的皮肤抗光老化、促进伤口愈合等健康功效备受关注。然而一个有趣的现象长期困扰着研究者：口服不同分子量的胶原水解物后，血液中检测到的羟脯氨酸(Hyp)二肽/三肽种类和浓度存在显著差异，甚至出现低含量前体肽反而产生高血液浓度的"矛盾"结果。这种差异直接影响了胶原肽的生物利用度与功效发挥，但背后的机制始终未明。

为破解这一谜题，中国的研究团队在《Food Research International》发表了一项开创性研究。通过模拟人体消化过程的INFOGEST模型结合刷状缘膜(BBM)酶解系统，并运用Caco-2细胞转运模型与分子对接技术，首次系统揭示了胶原源性Hyp二肽/三肽的生成与吸收规律。

研究采用的关键技术包括：1）建立胃十二指肠-BBM酶序贯消化模型；2）利用UPLC-MS/MS定量分析Hyp二肽/三肽；3）Caco-2细胞单层转运实验测定表观渗透系数(P_app
)；4）分子模拟预测肽段与PEPT1转运体的结合亲和力。

主要研究结果

Release of Hyp-containing di- and tripeptides by digestion with BBM enzymes
研究发现Xaa-Hyp二肽、Xaa-Hyp-Gly三肽及Gly-Pro-Hyp(GPO)均特异性地由BBM酶（而非胃十二指肠酶）产生。氨基肽酶N、羧肽酶和二肽基肽酶-IV(DPP-IV)是关键的加工酶。值得注意的是，低分子量胶原水解物(CTH)因富含3-4残基前体肽，更易生成Xaa-Hyp二肽；而高分子量产物(CH)则更利于Xaa-Hyp-Gly三肽释放。

吸收特性分析
Caco-2实验显示Hyp二肽/三肽能以完整形式跨膜转运，其中GPO表现出最高转运效率(P_app
=(23.91±3.18)×10^?8
cm/s)。分子对接揭示Xaa-Hyp二肽与PEPT1转运体的亲和力与其P_app
值呈正相关，这从相互作用角度解释了这些抗水解肽段的渗透性差异。

结论与意义
该研究首次阐明BBM酶在胶原肽生物活性片段释放中的核心作用，破解了不同分子量胶原水解物产生差异吸收现象的机制。发现前体肽链长度决定终产物类型（CTH倾向生成二肽、CH倾向生成三肽），而肽段与PEPT1的亲和力差异则解释了吸收效率的分化。这些发现不仅为胶原肽产品的精准设计提供了理论指导（如通过调控前体肽链长度来靶向生成特定活性肽），更建立了"BBM酶加工-转运体识别"的完整研究范式，对功能性肽段的代谢稳定性预测具有普适性价值。研究特别指出富含Xaa-Hyp/Xaa-Hyp-Gly的胶原水解物可能具有更优的皮肤健康改善效果，这为抗光老化等功能性食品开发提供了明确的分子靶点。