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科学松鼠会

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酪蛋白磷酸肽用来补什么  

2014-04-14 07:56:16|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:云无心

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在食品营养强化剂国家标准中,有一种食品强化剂叫做“酪蛋白磷酸肽”。酪蛋白、磷酸和肽,这三种东西分开来大家可能还比较熟悉,三者连在了一起是种什么东西?又是用来“强化”什么营养的呢?

事情得先从钙说起。

人体需要每天从饮食中摄取一定量的钙。不同的食物中钙的含量不同,被人体吸收的比例也不尽相同。许多人都知道奶制品中的钙含量很高,而且很容易吸收,而有些植物中也含有相当多的钙,但吸收却比较困难。

这种差别来源于钙的不同存在状态。人体吸收的钙需要处于离子状态,但是钙这种离子太不让人省心了——中学化学里就讲过,钙与多数阴离子形成的盐都难以溶解。在食物和饮料中,往往存在着各种各样的阴离子,所以钙一般都处于与他们亲密结合的状态。到了小肠,也还是不会分开成为离子,也就难以被人体吸收了。比如植物中的钙,与植物中的植酸结合之后,基本上就只能穿肠而过了。

牛奶中有许多蛋白,其中约有80%是酪蛋白。酪蛋白的分子结构很有特色,不象许多其他的蛋白那样形成紧密的一团,而是象条绳子一样身段柔软。酪蛋白家族中有几个兄弟,其中有一个一头疏水氨基酸比较集中,另一头多为亲水氨基酸。所以,疏水的那头喜欢凑在一起,而亲水的那头就冲向外面,负责与周围的水打交道。其他的酪蛋白兄弟也喜欢藏在里面,就形成了一个个的“酪蛋白胶束”。这些酪蛋白分子上有一些特定的氨基酸结构,能够吸引磷酸阴离子和钙离子。在酪蛋白的调和下,这些磷酸阴离子和钙离子并不结晶形成沉淀,而是无组织无纪律的扎堆与酪蛋白胶束之中。

酪蛋白胶束很稳定,即使是高温加热、长期保存,也不会被瓦解。其中的钙离子和磷酸阴离子偏安与胶束中,虽然浓度比通常的水溶液中形成沉淀的浓度要高,也相安无事。等到蛋白进了肚子,被蛋白酶切成小段,形成的多肽仍然顽强地抵抗着蛋白酶的进一步袭击,保护着这些钙离子和磷酸阴离子直到小肠下部被吸收。

在这些多肽中,往往都有一个特定的结构:连续三个磷酸丝氨酸接着两个谷氨酸。科学家们用酶把酪蛋白切开,把含有这个特定结构的多肽分离出来,就是“酪蛋白磷酸肽”,简称CPP。

他们把这样得到的CPP加到模拟小肠环境的水溶液中,在加入不同浓度的钙,发现它们的确可以使更多的钙保持溶解状态而不沉淀。进一步的研究发现,不仅对钙有这样的效果,对于铁、锌等二价金属离子也有类似的作用。他们还不嫌麻烦地人工合成了这样结构的多肽,证实它们也有同样的作用。这样,他们就得出了结论:CPP的这种特定结果,可以结合一定量的钙离子,避免其沉淀析出。

人体每天需要的钙比较多,而许多常规食物中含钙量不高。对于不吃那制品的人,获得足够的钙并不容易。在饮食中强化钙,就有了市场需求——在食品中添加容易缺乏的营养成分,是仅次于合理食谱的实现营养均衡的积极途径。对于钙这样与其他食物成分具有强悍结合能力的成分,不仅要考虑添加,还要考虑添加之后的吸收效率。尤其是在饮料中,一般的方式加钙,钙很容易沉淀析出,不仅难以吸收,还影响饮料的外观——谁看到有沉淀的饮料,总难免怀疑是劣质产品。而CPP,就是一种很好的强化钙的载体。

当然,以上的实验只是说明它可以结合钙,并不能说明有助于钙的吸收。要想获得“营养强化剂”的资格,就还必须要有吸收的实验。好在CPP也很争气,在实验中显示了比对照组更好的被吸收能力,于是得到认可,被选入了“营养强化剂”的国家标准中。

对CPP更多的研究是它对于牙齿在矿化的帮助。牙齿的主要成分是磷酸钙。这些磷酸钙会慢慢流失“脱矿”,也可能从唾液中沉积“再矿化”。要想保护牙齿,就需要防止脱矿。对于脱矿严重的,需要进行“再矿化”处理——就是提供溶解状态的磷酸钙,使它们沉积到牙齿上去。

如果在CPP中中加入磷酸阴离子和钙离子,。因为那个“连续三个磷酸丝氨酸接着两个谷氨酸”的特定结构的存在,这些磷酸阴离子和钙离子会处于一种叫做“无定形磷酸钙”的状态。得到的整个产物也就被叫做“酪蛋白磷酸肽——无定形磷酸钙”复合物,简称CPP-ACP。把这样的复合物加到牙膏或者口香糖之类的口腔用品中,磷酸阴离子和钙离子处于若即若离的状态,到了牙齿上才完成紧密结合从而沉积到牙齿上。

有好几项随机对照临床试验支持了这种设想。比如有一项试验招募了2720名学生,检查了他们的邻面龋的情况——邻面龋是发生在牙齿相邻那一面,刷牙无法刷到。把这些学生随机分成两组,让他们每天嚼三次无糖口香糖,每次10分钟。一组的口香糖中含有CPP-ACP,另一组不含。24个月之后,再次检查,发现嚼含有CPP-ACP口香糖的那组学生,龋齿的发展几率比对照组要少18%。

需要注意的是,不管是CPP还是CPP-ACP,都只是对于增加钙的吸收或者沉积有所帮助。它只是实现同种作用的各种方案中的一种。有效,但并不神奇。

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