维生素D3强化植物基卡仕达（Vegan Custard）的研制及其钙生物可及性与骨代谢改善作用评价

《Foods》：Improvement of Yield and Brewing Quality of Brewing Wheat Grown Under Reduced Nitrogen Fertilizer and Exogenous Melatonin Application

　　

植物基饮食或纯素饮食被认为是最重要的饮食模式之一，通常出于宗教或健康原因而遵循。它应包含蛋白质、铁、锌、钙、维生素D等关键营养素。本研究旨在生产一种具有高营养价值的植物基食品（纯素卡仕达，VC），并用维生素D₃（纯素卡仕达+D₃）进行强化。将35只雌性白化大鼠（平均体重160±5 g）平均分为五组（每组7只）：阴性对照组：仅喂食正常钙饮食；阳性对照组：仅喂食低钙饮食；第I组：低钙饮食添加10%市售卡仕达；第II组：低钙饮食添加10%纯素卡仕达；第III组：低钙饮食添加10%强化D₃的纯素卡仕达。将卡仕达样品的品质、营养价值和钙生物可及性与市售卡仕达进行比较。评估了喂食所有类型卡仕达对大鼠体重变化及某些血清生化标志物（如钙、甲状旁腺激素（PTH）、降钙素、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRACP）和碱性磷酸酶（ALP））的影响。此外，还组织学检查了股骨钙含量和骨组织改善情况。结果表明，创新性纯素卡仕达样品（VC和VC+D₃）在消费者喜好度、营养价值和加工性能方面得分最高。值得注意的是，强化D₃的纯素卡仕达将钙生物可及性提高至85.3%，每约100 g可提供每日维生素D需求的333.3%。该产品每100 g还可提供每日推荐钙摄入量的3.12%–4.40%，具体取决于年龄特异性需求。此外，组织学研究和组织形态计量学评估显示，股骨骨组织改善显著。最后，建议每日食用由30 g强化D₃卡仕达粉制备的纯素卡仕达，以满足维生素D需求。

近年来，植物基或纯素饮食因健康、动物福利和环境可持续性等原因在全球日益流行。然而，纯素饮食常存在钙和维生素D摄入不足的风险，尤其是维生素D在天然植物性食物中来源有限，而钙的生物可及性也受食物基质影响。市售卡仕达粉虽可作为强化载体，但多含牛奶衍生物，不适合纯素人群及乳制品过敏或乳糖不耐受者。目前，针对强化维生素D₃并改善钙摄入的植物基卡仕达产品仍十分有限。因此，研究人员利用猴面包粉、珍珠粟粉、香蕉粉等富含矿物质和功能成分的植物原料，开发了一种天然富钙且强化维生素D₃的新型纯素卡仕达（VC和VC+D₃），旨在提高钙和维生素D₃的摄入，并评估其作为特殊人群功能性食品的潜力。

研究人员首先制备了香蕉粉，并将玉米淀粉、猴面包粉、珍珠粟粉、香蕉粉、香草粉和柠檬黄色素混合制成纯素卡仕达（VC），其中VC+D₃额外添加维生素D₃（25 μg/50 g）。以市售卡仕达为对照，测定了粉末和煮熟样品的颜色、感官、溶解性、堆积密度、分散性、质构剖面、营养成分、抗氧化活性及体外钙生物可及性。动物实验中，35只雌性Wistar白化大鼠（160±5 g）被分为5组：阴性对照（正常钙饮食）、阳性对照（低钙饮食）、低钙饮食+10%市售卡仕达（I组）、低钙饮食+10%纯素卡仕达（II组）、低钙饮食+10%强化D₃纯素卡仕达（III组），喂养30天后检测体重、采食量、饲料效率比（FER）、血清钙、甲状旁腺激素（PTH）、降钙素、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRACP）、碱性磷酸酶（ALP）、股骨钙含量及骨组织学和组织形态计量学指标。

研究结果部分如下：

**3.1 卡仕达样品的颜色参数**：与市售卡仕达相比，VC和VC+D₃粉末的亮度（L*）降低，红度（a*）和黄度（b*）升高，色度（C*）增大，色调角向橙黄色偏移。煮熟后所有样品亮度均下降，但纯素卡仕达的黄度和饱和度显著高于市售品，外观更具吸引力。

**3.2 感官评价**：VC和VC+D₃在风味、口感、滋味和总体可接受性上均显著高于市售卡仕达，主要归因于香蕉粉中的挥发性芳香化合物。

**3.3 分散性、堆积密度和溶解性**：VC+D₃的分散性最低（63.27%），堆积密度也最低（0.45 g/mL），而溶解度随温度升高而增加，且纯素卡仕达的溶解度优于市售品，这与猴面包粉、粟粉和香蕉粉带来的较高蛋白质含量有关。

**3.4 煮熟卡仕达的质构剖面**：VC和VC+D₃的硬度、内聚性和胶粘性均高于市售卡仕达，其中VC+D₃内聚性和胶粘性最高（0.56和6.30），表明形成更稳定、完整的凝胶网络。

**3.5 营养价值和抗氧化特性**：纯素卡仕达的水分、脂肪、蛋白质、纤维、能量、钙和磷含量均显著高于市售品，而可利用碳水化合物较低。市售卡仕达不含维生素C、总酚和DPPH活性，而两种纯素卡仕达均含有这些生物活性成分，维生素D₃仅在强化样品中检出。100 g VC+D₃可提供维生素D₃推荐膳食供给量（RDA）的333.3%，钙贡献率随年龄组不同为3.12%–4.40%。

**3.6 钙生物可及性**：体外模拟消化后，VC+D₃的钙生物可及性最高（85.3%），VC为71.3%，而市售卡仕达仅为12.3%，表明植物基配方和维生素C可促进钙释放。

**3.7 体重增长、采食量、FER、每日营养素摄入和股骨重量**：喂食纯素卡仕达（II组和III组）的大鼠，其体重增长率、采食量、FER和股骨重量均显著高于阳性对照组和I组，且维生素D₃摄入量在III组显著最高。

**3.8 血清生化指标和骨组织改善**：阳性对照组和I组出现低钙血症特征，血清钙、降钙素和股骨钙降低，PTH、ALP和TRACP升高。组织学检查显示，阴性对照组骨皮质正常；阳性对照组和I组骨皮质变薄、出现裂隙、骨小梁变细、骨髓腔扩张；II组呈中度改善；III组骨皮质接近正常并伴有成骨细胞增殖。组织形态计量学显示，III组的成骨细胞计数和皮质骨厚度较I组显著增加。

讨论部分指出，维生素D₃通过促进成骨细胞分化、骨基质蛋白合成和骨矿化，并调节PTH、ALP和TRACP水平，从而改善低钙饮食诱导的骨损伤。强化D₃的纯素卡仕达可降低骨吸收标志物，增加骨形成指标，促进骨修复。

研究结论为：创新性纯素卡仕达产品，尤其是维生素D₃强化型，在优化制备条件下具有高营养价值、高钙生物可及性和良好加工品质，可作为乳制品过敏者、乳糖不耐受者及特殊饮食需求人群的功能性食品。100 g强化D₃纯素卡仕达粉提供维生素D RDA的333.3%，30 g份量即可基本满足每日维生素D需求。此外，喂食该产品可显著改善低钙饮食引起的大鼠体重、血清生化指标、股骨钙含量及骨组织形态学异常，尤其增强股骨修复能力。