《新型膠原蛋白-Ca複合物的形成及吸收機理研究》是依託西北大學，由鄧建軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型膠原蛋白-Ca複合物的形成及吸收機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄧建軍
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
人體鈣營養不足引發的疾病越來越受到全球的關注。傳統的小分子補鈣製劑吸收性差，且過量補充有形成結石的風險。以蛋白質（多肽）為配體開發複合鈣製劑對鈣的釋放和吸收具有緩釋作用，彌補了小分子補鈣製劑的缺點。研究表明，膠原蛋白可促進鈣質的吸收，但天然的生物膠原結構不明晰、水溶性差，難以模擬體內（外）鈣與膠原的互作及吸收機理。本項目擬以無毒、水溶性好的類人膠原蛋白（Human-like collagen，HLC）為配體，製備可食的HLC-Ca複合物，確定最優製備工藝條件，並對其載鈣能力、穩定性等進行測定；利用多種光譜方法研究Ca對HLC結構及功能的影響，進而闡明Ca與HLC的互作方式及形成途徑；並通過建立模型，分別在離體細胞水平及在體動物水平上研究HLC-Ca複合物的吸收規律及營養學評價。HLC-Ca形式的鈣製劑不僅有補充機體膠原蛋白和鈣質的雙重功效，也可為將來新型補鈣製劑的研發提供理論思路和方法。
結題摘要
人體鈣營養不足引發的疾病越來越受到全球的關注。傳統的小分子補鈣製劑吸收性差，且過量補充有形成結石的風險。以蛋白質（多肽）為配體開發複合鈣製劑對鈣的釋放和吸收具有緩釋作用，彌補了小分子補鈣製劑的缺點。本項目以無毒、水溶性好的類人膠原蛋白（Human-like collagen，HLC）為配體製備了HLC-Ca複合物。利用多種光譜方法和質譜技術研究了鈣離子與HLC的相互作用；並通過建立模型，分別在離體細胞水平及在體動物水平上研究了HLC-Ca複合物的安全性和補鈣活性。HLC-Ca形式的鈣製劑不僅有補充機體膠原蛋白和鈣質的雙重功效，也可為將來新型補鈣製劑的研發提供理論思路和方法。具體研究結果如下： 1. 利用紫外光譜、螢光光譜、紅外光譜及圓二色譜法技術研究了鈣離子與HLC的相互作用，結果表明，生理條件下，鈣離子的確可以與HLC結合形成HLC-Ca複合物，二者的互作是一個自發的（G 0）、放熱的（H 0），熵減小（S 0）的過程，作用力主要為范德華力和氫鍵；並且鈣離子的結合影響HLC三級結構微環境，但對其二級結構無影響。 2. 與超濾法相比，平衡透析法條件溫和，製備的HLC-Ca複合物鈣離子結合量大，每分子HLC大約可以結合10個鈣離子；三種檢測方法（AAS、ICP-MS和MALDI-TOF-MS）比較發現，ICP-MS對檢測HLC-Ca複合物中鈣離子更具優勢；對不同鈣鹽對HLC結合鈣離子的分析表明有機酸鈣鹽不適合作為鈣離子的供體，而無機鈣鹽對鈣離子與HLC結合影響不大；對HLC-Ca複合物結構表徵發現，鈣離子不僅能夠維持HLC-Ca複合物的高級結構，而且可以增加HLC的穩定性。 3. 採用MTT檢測和急性毒理學實驗對HLC-Ca複合物的安全性評價，結果表明HLC-Ca複合物不僅對細胞無毒副作用，而且具有促進細胞增長的作用，可以作為一種潛在的功能性補鈣產品進行研究。 4. 補鈣功能實驗表明，HLC-Ca複合物可以被Caco-2吸收，而且會伴隨著鈣離子進入細胞；相比無機鈣（CaCl2）和有機酸鈣（葡萄糖酸鈣），HLC-Ca複合物對改善小鼠骨質疏鬆症更具優勢，不僅三周內可使血清和骨骼中的鈣質恢復到正常水平，而且能夠顯著增加骨骼密度及骨膠原水平。
