猴头菇源新型钙结合九肽WYEEGTDKA的计算机筛选及其钙螯合物的特性研究与促钙吸收作用

针对传统钙补充剂生物利用度低、易受肠道干扰等问题，研究人员通过计算机分子对接（in silico screening）结合实验验证，从猴头菇（Hericium erinaceus, HE）中筛选出高亲和力钙结合肽WYEEGTDKA，解析其与Ca2+的螯合机制，证实其通过激活钙敏感受体（CaSR）显著提升钙吸收效率，为开发新型功能性钙补充剂提供理论依据。

　　

钙是维持骨骼健康和生理功能的关键元素，但全球范围内钙缺乏问题严峻，传统钙补充剂如碳酸钙（CaCO₃）易与植酸形成不溶性复合物，导致吸收率低且引发便秘等副作用。肽-钙螯合物（Peptide-Ca chelates）因其可规避肠道干扰、通过内吞作用直接递送钙离子而成为研究热点。然而，现有钙结合肽（CBP）筛选方法耗时费力，且多数肽的氨基酸序列与钙结合机制尚不明确。

为解决上述问题，陕西某现代农业有限公司联合研究团队以高蛋白食材猴头菇（Hericium erinaceus, HE）为原料，通过超滤和阴离子交换色谱分离获得高钙结合率（CBR=85.17%）组分F₃₃，结合LC-ESI-MS/MS鉴定出8种候选肽。创新性采用计算机模拟（in silico）技术，通过分子 docking 评估肽与Ca²⁺/钙敏感受体（CaSR）的结合能，最终筛选出兼具高钙亲和力（结合能<-8 kcal/mol）和CaSR激活能力的九肽WYEEGTDKA。

关键技术包括：（1）超滤与色谱联用分离活性肽；（2）LC-ESI-MS/MS测序；（3）AutoDock Vina分子对接分析肽与Ca²⁺/CaSR（PDB ID: 2FLU）相互作用；（4）扫描电镜（SEM）、圆二色谱（CD）等表征螯合物结构；（5）Caco-2细胞模型评估促钙吸收效应。

研究结果揭示：

1. CBP分离纯化：分子量<10 kD的F₃组分CBR最高（79.21%），阴离子交换进一步富集的F₃₃含酸性氨基酸（E/D）占比高，静电作用增强钙结合。
2. 肽筛选机制：WYEEGTDKA通过W1/E3/E4等残基与CaSR的S272/D275形成氢键和疏水作用，结合能达-8.3 kcal/mol，显著优于其他肽。
3. 螯合物结构：螯合后形成规则球形和致密片层结构，α-螺旋占比提升；FT-IR和¹H NMR证实Ca²⁺与W的吲哚N、E/D的-COO^-及T的-OH形成配位键/离子键。
4. 稳定性验证：80.67%钙在模拟消化中保留，但胃酸环境（pH 2）导致部分解离；热稳定性优异（25-95℃无显著钙释放）。
5. 生物效应：10 mg/mL WYEEGTDKA-Ca使Caco-2细胞钙吸收率超越商业化酪蛋白磷酸肽（CPP-Ca），荧光强度达CaCl₂组的1.8倍。

该研究首次将CaSR激活能力纳入CBP筛选标准，阐明WYEEGTDKA通过"双功能机制"（直接钙螯合+受体激活）协同增效。螯合物中Ca²⁺以无定形态存在，避免了传统钙剂的结晶缺陷。研究成果发表于《Journal of Future Foods》，为食源性肽钙补充剂的精准设计提供新范式，尤其对骨质疏松等钙缺乏相关疾病的营养干预具有应用潜力。未来需通过动物实验进一步验证其体内促吸收效果。