一、化学结构与理化性质
酪蛋白磷酸肽(casein phosphopepetides,CPP)又称酪蛋白钙肽,是以牛乳酪蛋白为原料,通过生物技术制得的具有生物活性的多肽。CPP分子由20~30个氨基酸残基组成,其中包括4~7个成簇存在的磷酸丝氨酰基。
CPP为乳白色粉末,水分含量低于10%,是一种富含磷酸丝氨酸的天然多肽,易溶于水。当CPP浓度达到10mg/L时,可有效阻止不溶性磷酸钙的产生。在pH4.5和pH7.0的条件下,CPP溶液经120℃高温处理15min,其功能仍能分别保持99%、97%和94%。高纯度CPP在酸性条件下,具有极佳的稳定性和透明度,不会产生沉淀。CPP在5℃和25℃均可保持2年,其防止钙沉淀的功能指标基本无变化。同时,用凝胶过滤色谱分析法测定了CPP的分子量分布及其平均分子量。测定结果表明,CPP的平均分子量为2862,磷酸多肽含量为12.6%。
二、主要来源与生产制备方法
主要来源 主要存在于牛乳酪蛋白中。
生产制备方法 目前的生产制备方法主要以牛乳酪蛋白为原料,用合适的酶进行水解,将酪蛋白中特定的肽键切断,再经过分离纯化,制成不同规格的CPP产品。CPP生产的基本工艺为:酪蛋白→酶解反应→酶失活→干燥→CPP成品由上述工艺所得产品CPP含量为12%~20%,若经分离纯化可得到含量更高的产品。
其他 还可通过生物发酵方法制备。
三、生理功能及作用
促进钙吸收 20世纪50年代初,Mellander就证实了CPP在没有维生素D参与的情况下就可以促进钙的吸收,并首次从酪蛋白的胰蛋白水解产物中分离出磷酸肽,发现这些肽的钙盐在生理条件下具有非常好的溶解性,无论正常婴儿还是佝偻病患儿,对CPP形式的钙比对自然状态的钙都能更好地利用。此后,Reeve从酪蛋白的水解产物分离到CPP,并进行体外试验发现,CPP可以在中性和偏碱性条件下阻止钙的沉淀,从而促进了小肠对钙的吸收。据Sato等报道,当老鼠饲食中含有CPP或酪蛋白时,将会增加大腿组织中放射性标记的钙的含量。
促进铁的吸收 在体外模拟试验中,CPP能显著地延缓或阻止难溶性磷酸盐结晶的形成。在模拟小肠环境下(pH7.0,37℃),将20mmol/L Na3PO3液1ml,加入20mmol/L Ca2+和40μgβ-CPP的混合液0.25ml后,经0~24h后,其上清液中钙含量基本不变,而对照组却大幅度下降。在体外模拟小肠的环境下(pH7.0,37℃),CPP不但能阻止Ca2+的沉淀,也能阻止Fe2+的沉淀。在ca2+=2.5mmol/L和PO43-=10mmol/L的条件下,加入不同浓度的CPP,溶液中可溶性Ca2+和Fe2+都会随着CPP浓度的提高而增加,它们被胃和小肠所吸收的量也相应增加。因为由食物中摄入的Ca2+或Fe2+,在胃肠的酸性条件下,能处于良好的溶解状态,但在小肠中下部pH7~8的弱碱性条件下,就会形成不溶性的盐类沉淀,故无法被吸收。CPP的加入,大大减弱了不溶性盐类的形成,从而保证了Ca2+和Fe2+被吸收。另一方面,经大鼠试验发现,由于CPP的添加,ca2+向血中的移行量为对照组的20多倍,Fe2+向血中的移行量约为对照组10~20倍。
防龋齿的功能 CPP能提高钙、铁、锌、镁等元素的生物利用率,并具有预防龋齿的功能,可用于预防和治疗牙结石。CPP中的丝氨酸-丝氨酸-丝氨酸-谷氨酸-谷氨酸片段的肽,有抗龋齿功能,并称为抗龋齿CPP(anticariogenic casein phoshopeptides,ACPP),在ACPP中约含86%ACPP。ACPP能通过络合作用稳定非结晶磷酸钙,并使之集中在牙斑部位,充当Ca2+和PO43-的缓冲剂,从而防止牙细胞所产生的酸对釉质的脱矿质作用。Reyhold和Thwaits共同证明了CPP具有明显的防龋齿功能。所以,用ACPP制成的糖果,诱发龋齿的危险性大大降低。
其他 Nagai等报道,CPP能提高精子和卵细胞的受精率。CPP还能提高骨密度,预防骨质疏松。
四、安全性研究
人群资料 尚未查到有效安全评价资料。
代谢情况 尚未查到有效资料。
急性毒性 LD50≥15g/kg(大鼠,经口)。
遗传毒性 致突变试验:小鼠精子畸变试验、Ames试验、微核试验,均为阴性。
亚慢性毒性 尚未查到有效资料。
慢性毒性与致癌性 尚未查到有效资料。
生殖与发育毒性 尚未查到有效资料。
其他 尚未查到有效资料。
五、常见使用方法与调查/推荐摄入量
常见使用方法
食品 可添加于粮食及粮食制品,包括大米、面粉、淀粉制品等,最大使用量为1.6g/kg。婴幼儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品、婴幼儿断奶期食品中的最大使用量为3.0g/kg。饮料类(包装饮用水除外)中的最大使用量为1.6g/kg。
保健食品 在促进钙、铁吸收等营养强化保健食品中有应用。
其他 尚未查到有效资料。
调查/推荐摄入量
调查摄入量 尚未查到有效资料。
推荐摄入量 尚未查到有效资料。
六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况
中国 批准其作为食品强化剂(钙吸收促进剂),可添加于米谷类和饮料类食品中。最大使用量为1.6g/kg。CPP也是保健食品的常用原料。
美国 l998年美国作为食品添加剂认为一般是安全的,GRAS:GRN000011。终产品可在150mg含量以下,或者2.14mg/kg以下。
含有40%~60%酪蛋白膦酸肽的Calcium Casein Peptome,RN977027,在1997年也得到批准。在胶体中使用水平为5%(w/w)。
欧盟 尚未查到有效资料。
澳/新 澳新食品标准局添加剂名单238号为CPP,并且可以用于健康食品原料。
七、注意事项和禁忌
不适宜人群 未见报道。
禁忌 未见报道。
与药物相互作用 未查见相关文献资料。
其他 未见报道。