我国畜牧资源十分发达，随着畜禽养殖产业的兴盛，其副产物畜禽骨的产量也随之增加，而提高畜禽骨资源的开发利用程度，对于畜禽骨的综合开发具有极大的经济效益和社会效益，现今我国对畜禽骨的利用尤其是对牛骨的开发利用程度还存在一定的局限性，因此生产附加值更高且利用率更高的牛骨产品，已成为牛骨开发的重点和热点。

　　大量研究表明钙摄入不充足会导致骨钙的流失，易患骨质疏松等疾病，所以研发经济、高效而又安全的补钙剂是解决这一社会热点问题的主要方法。然而，市场上现有的补钙剂均存在一定程度的不足。对比大众比较认可的能使机体同时补充氨基酸与钙的氨基酸钙，肽钙螯合物由于其特有的螯合吸收转运机制，能够显著提高机体对钙的吸收，同时，分子质量更小的肽可提高矿物类元素的生物利用度，因此研发能提高机体对钙吸收利用率的肽钙螯合物迫在眉睫。

　　天津科技大学食品科学与工程学院的高敏、汪建明*和甄灵慧等人以螯合率、钙质量分数为评价指标，制备促钙离子吸收肽，采用扫描电子显微镜观察其微观结构；运用多种光谱分析方法研究螯合前后二者的结构差异，以期为后续钙螯合多肽的工业化生产及应用提供一定的理论依据。

　　结果显示，当pH 5～8时，钙质量分数以及螯合率随pH值升高而不断增加。而在pH 8时，钙质量分数以及螯合率都达到最大值。而在强碱性条件下，OH-与供电子基团争夺金属钙离子形成了羟桥化物，从而产生氢氧化物的沉淀，不利于螯合物的形成，因此选择pH 8较为合适。

　　结果显示，随着时间的延长，螯合率及钙质量分数均先增加后减小，在40 min达到最大值。而螯合时间过长不仅会降低生产效率，而且可能会使螯合物发生解离作用，同时可能会产生不利于螯合反应进行的副反应。因此选40 min为宜。

　　由图3可知，随着温度的升高，螯合率以及钙质量分数虽发生变化但波动幅度较小，说明温度不是反应的主要影响因素，对二者的影响不大。但由于螯合反应为吸热反应，适当高温有利于提高多肽的溶解度，增加多肽与钙离子的接触面积，使螯合反应进行顺利。同时温度过高出现下降趋势，可能是由于生成肽-M形式的产物时，生成了新键，释放一定热量，不利于正向反应的进行。因此综合考虑选择60 ℃为宜。

　　从图4可知，肽钙质量比对螯合反应影响显著。随着质量比的增大，呈现先增加后减小的趋势，在2∶1达到最大值。加入过量的多肽时产品的得率反而下降，其显然不符合经济效益；而加入过量钙源，则有部分钙未参与到反应中。综合考虑既要保证原料充分利用，又要降低产品成本，获得最大经济效益，因此选择肽钙质量比为2∶1较为合适。

　　采用极差分析法对正交试验结果进行分析，可知各因素对钙质量分数的主次影响顺序为肽钙质量比＞时间＞pH值，而对螯合率的影响顺序为时间＞肽钙质量比＞pH值，两者存在一应差异，优化后的最优组合为A2B2C2，即时间40 min、肽钙质量比2∶1、pH 8.0。对此条件进行验证，测得其钙质量分数为（21.29±1.21）%，螯合率为（38.97±0.80）%。

　　对多肽以及肽钙螯合物进行紫外扫描，由图5可以看出，多肽在208～233 nm波长之间有较强的吸收，这是肽键的特征吸收峰。比较两物质的紫外扫描图谱，发现多肽的吸收峰值在212 nm，肽钙螯合物的紫外吸收峰在210 nm，表明与钙结合以后，多肽的吸收峰发生了整体移动，峰的位置向短波长移动。证明了肽钙螯合物是一种不同于多肽的新物质。

　　由图6可以看出，当激发波长调整为280 nm时，多肽的荧光峰λ em1max = x 311 nm，表明是Tyr残基的典型荧光峰位置。λ em2max = x 355 nm，表明是Trp残基的典型荧光峰位置。而经过螯合反应形成的肽钙复合物由于其结构的改变，其最强峰的位置和强度产生了一定变化，并且肽钙螯合物的峰强度远低于多肽的峰强度，峰形逐渐平缓并在λ emmax =355 nm处的荧光峰消失。这些明显的荧光光谱的变化表明螯合反应可能是侧链残基基团相互作用所引起的，并且说明肽钙螯合物是一种不同于多肽的物质。

　　由图7可以看出，螯合前后红外光谱图谱发生了明显变化，说明螯合反应发生后，氨基酸基团的振动频率发生了变化，从而引起了吸收峰明显改变。在多肽的红外光谱特征区，1 632.68 cm-1属于酰胺I带，是由C＝O的伸缩振动所引发；1 458.23 cm-1处的振动属于酰胺II带，是由N—H键的面内弯曲振动和C—N键的伸缩振动引起；由于多肽结构的独特性，既Gly-Pro-Hyp序列的存在，使得其在范围内具有其他蛋白质所没有的特征红外光谱；1037.78 cm-1处属于（PtNH2）吸收峰；在599.34 cm-1以及564.02 cm-1则由于C＝O面外弯曲振动。

　　而在添加了钙离子后在1 546.91、1 408.97、1 340.59、1240.10 cm-1等处新出现了一个较强的吸收峰，与羧酸成盐后的变化相一致，1546.91 cm-1处为羧酸根的反对称伸缩振动，1 408.97 cm-1则为对称伸缩振动；而在1 240.10 cm-1处出现了代表C—O单键伸缩振动的典型新峰，表明肽钙螯合物中含有—NH2以及—COOH结构。在2 924.43 cm-1以及2 853.26 cm-1处的吸收峰反应后向低波段处移动，而1632.68 cm-1处则向高波段处移动，—COO—处附近有反对称振动。

　　在1 037.78 cm-1出现了向低波段移动，且吸收峰增强，是由于此处为典型（PtNH2）吸收峰，证明钙离子与—NH2之间存在一定的结合作用；上述峰位的转移、消失，说明在羧基中的氧原子以及氨基中的氮原子是发生螯合反应的主要配位原子，与此同时肽键也参与了螯合物的生成。由此可以推断多肽与钙离子之间发生了螯合反应，形成了螯合物。

　　结果显示，经螯合处理后，粒径增加。原因在于小分子多肽与外源钙离子相结合，以及自身之间也发生了结合，致使分子质量增加，粒径变大。结果显示，经过螯合处理后稳定性指数高于未经过处理，其代表的稳定性有所降低，而粒径越大，稳定性越低，稳定性指数越高。二者相辅相成，证明了稳定性指数与粒径大小之间的关系，从而进一步说明，多肽以及肽钙螯合物是两种不同的物质。

　　从图10可以看出，多肽结构疏松，表面粗糙，凹凸不平，而经过处理的螯合物则均匀分布着“沟槽裂痕”，这是由于螯合物经冷冻干燥处理后形成的亲水区，在空气中吸潮造成的；并且在制样过程中由于点样喷金操作过程的存在，样品极易吸水，之后在电子显微镜的真空环境中又快速失水干燥，因此留下痕迹；螯合物较多肽而言其表面更加光滑，结构更紧密，是由于多肽与钙离子通过离子键、配位键从而生成了小颗粒聚集体。

　　本研究选用骨肽与钙进行螯合处理，综合考虑钙质量分数及螯合率，自制得到有利于吸收的肽钙螯合物。同时，对骨肽及其钙螯合物进行紫外光谱、荧光光谱、傅里叶红外光谱以及电子显微镜扫描，结果表明，较骨肽而言螯合物由于二价钙离子与多肽发生了配位反应、离子反应以及一部分吸附作用，形成了更稳定的环状结构，两者在化学结构上存在一定差异，分属于不同的物质，较好地证明了钙螯合物的形成，该实验可为肽钙螯合物实际应用生产提供一定的理论基础与技术支持。

　　本文《牛骨多肽螯合物的制备及结构表征》来源于《食品科学》2020年41卷8期256-261页，作者：高敏，汪建明，甄灵慧，于景华，张伟伟。DOI:10.7506/spkx1217-183。

　　为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在成功召开“2019年动物源食品科学与人类健康国际研讨会（宁波）”的基础上，将与青海大学农牧学院于2020年10月22-23日在西宁共同举办“2020年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。研讨会将就肉、水产、禽蛋、乳制品等动物源食品科学基础研究、现代化加工技术，贮藏、保鲜及运输，质量安全与检测技术，营养及风味成分分析，副产物综合利用，法律、法规及发展政策等方面的重大理论研究展开深入探讨，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思。