米糠肽-钙螯合物的制备、体外钙转运评价及螯合机制研究

为解决钙补充剂生物利用度低及植物源肽钙螯合物研究不足的问题，研究人员以米糠蛋白为原料，通过酶解优化制备米糠肽-钙螯合物（RBP-Ca），利用Caco-2单层细胞模型评价其钙转运效率（较CaCl2 提升2.49倍），并结合XRD、FTIR等技术阐明Asp/Glu介导的螯合机制，为高值化利用农业副产物开发高效钙补充剂提供科学依据。

　　

钙是维持骨骼健康的关键营养素，但全球近半数人群面临钙摄入不足的困境。传统钙补充剂如碳酸钙（40%钙含量）因溶解度低易引发便秘，而氨基酸螯合钙虽吸收率高（80%）却可能诱发脂质氧化。近年来，肽钙螯合物因其高安全性和50%左右的吸收效率成为研究热点，但现有研究多集中于动物源肽（如乳源酪蛋白肽），对植物源尤其是农业副产物的探索仍属空白。米糠作为年产量8000万吨的稻米加工副产物，其蛋白富含酸性氨基酸（Asp/Glu），理论上能通过羧基/酰胺基与钙形成稳定螯合物，但相关机制与转运效能尚未明确。

为此，来自陕西帕尼尔生物科技有限公司等机构的研究团队在《Food Bioscience》发表论文，系统研究了米糠肽-钙螯合物（RBP-Ca）的制备工艺、钙转运特性及分子机制。研究采用酶解优化（筛选Alcalase酶）、Caco-2单层细胞转运实验、X射线衍射（XRD）、紫外可见光谱（UV-vis）及液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）等多技术联用策略，首次揭示了米糠肽与钙离子的相互作用规律。

材料与方法
研究以米糠蛋白（89.2%纯度）为原料，通过5种酶（Alcalase、Neutrase等）水解筛选最佳酶解条件，采用Caco-2细胞模型评估钙转运效率，结合XRD分析螯合物晶体结构，FTIR和Zeta电位测定阐释分子作用力，并通过氨基酸组成与LC-MS/MS鉴定关键结合位点。

结果与讨论

1. 酶解工艺优化：Alcalase酶解产物表现出最高钙结合能力（102.42 mg/g），其水解度（DH）与肽得率显著优于其他酶种。
2. 钙转运效能：在0.1 mg/mL浓度下，RBP-Ca的钙转运量达CaCl₂
   的2.49倍，证实其显著提升肠道钙吸收的潜力。
3. 结构表征：XRD显示螯合物形成新晶体相，粒径增大；FTIR证实羧基（COO^-
   ）与酰胺基（CONH）参与配位；Zeta电位降低提示静电相互作用。
4. 分子机制：LC-MS/MS分析表明Asp/Glu通过羧酸根氧原子与钙形成配位键，疏水相互作用进一步稳定结构。

结论与意义
该研究不仅建立了米糠肽-钙螯合物的高效制备工艺（酶解条件：Alcalase 10 U/mg，肽钙比2:1），更从分子层面阐明了其以Asp/Glu为核心的螯合机制。相较于传统钙剂，RBP-Ca兼具高转运效率（2.49倍于CaCl₂
）与植物源安全性，为开发适合素食人群的钙补充剂提供了新思路。此外，研究成果推动了稻米加工副产物的高值化利用，契合农业可持续发展需求。未来研究可进一步探索RBP-Ca在动物模型中的骨密度改善效应及工业化放大生产路径。