1. Introduction
Calcium, one of the most abundant elements in human body, plays an important role in human bone health, especially for children (Nicklas, 2003) and menopausal women (Zemel & Miller, 2004). Bone loss, which leads to diseases such as osteoporosis and hypertension (Centeno, Diaz de Barboza, Marchionatti, Rodriguez, & Tolosa de Talamoni, 2009), has been proved to be associated with calcium uptake. Improved calcium absorption will contribute to the reduction of bone fractures and osteoporosis in the body. Calcium can be absorbed in ionized or molecular forms in the intestine, where calcium would chelate with amino acids and the chelated calcium was absorbed by intestinal cells. After entry to the cells, the chelate bond of calcium was broken by cytosol and the calcium and amino acids were utilized separately (Harvey, Kenny, Poindexter, & Pak, 1990). However, calcium absorption was affected by several factors. Firstly, calcium uptake decreases with age. Infants could absorb about 60–70% calcium from milk while the adults could only absorb about 20–40%. Secondly, some dietary factors might affect the calcium absorption. Phytic acid in silverskin and seed, oxalate in spinach, and tannic acid in tea can decrease calcium uptake. Oxalic acid is known to interfere with calcium absorption by forming insoluble salts of calcium. Phytate is a hexaphosphate of inositol and binds calcium and iron, rendering them unavailable (Gupta, Jyothi Lakshmi, & Prakash, 2006). On the other hand, some other substances can promote calcium absorption. Some prebiotics such as inulin are referred to as enhancers of intestinal calcium absorption in animals and humans (Holloway et al., 2007). They can improve calcium absorption by increasing calcium solubility through reduction of pH in the intestine, and by improving proliferation of epithelial cells in the large intestine. Casein phosphopeptides (CPPs) are considered as potential promoters of calcium absorption by the human gut. CPPs, both commercial preparation and single purified CPP, were able to promote calcium uptake (Cosentino et al., 2010, Ferraretto et al., 2003 and Ferraretto et al., 2001).
More recently, many calcium supplements have been developed and investigated for a thorough understanding of the mechanism of calcium absorption. The various calcium supplements in the market can be classified into four categories: (i) inorganic calcium salts such as calcium carbonate; (ii) organic acid calcium salts including calcium lactate, calcium acetate and calcium gluconate; (iii) calcium amino acid chelate; (iv) calcium oligo-peptide chelate. In 1960, oligo-peptides were found to transport across the intestinal wall and the absorption rate was higher than that of amino acids (Zhou et al., 2012). Combined with the absorption mechanism of metal ions, calcium oligo-peptide chelate might be absorbed in the pathway of oligo-peptide transport and the bioavailability might be improved. For instance, one nano-composite of whey protein hydrolysate chelated with calcium improved calcium absorption at the intestinal level (Xixi, Lina, Shaoyun, & Pingfan, 2015). Additionally, soybean protein hydrolysates that bind with calcium also promoted calcium uptake in Caco-2 cell model (Lv, Bao, Liu, Ren, & Guo, 2013). In our previous wok, desalted duck egg white peptides (DPs), phosphorylated DPs (PDPs), and DPs-calcium chelates were all confirmed to be calcium absorption promoters and could enhance bone tissues and mechanical properties in rapidly growing rats (Zhao et al., 2014). The results from Caco-2 monolayer model and structural identification indicated that the contribution of DPs to calcium absorption may be attributed to two factors: 1) the structure of DPs can ensure high bioactivity is maintained, enabling calcium to interact with the membrane and open the specific calcium channels; and 2) the most suitable DPs structures will not only bind calcium for transport but also release the ion easily (Hou et al., 2015). Thus, it is necessary to characterize the structures in the process of the binding of DPs and calcium. Additionally, in order to find a novel calcium supplement to resolve the calcium deficiency and expand the understanding of the mechanism of calcium uptake in Caco-2 cells by DPs. The effect of DPs on calcium uptake in Caco-2 monolayers was investigated in the presence of dietary factors. And the influence and association of phytic acid and DPs on the apparent absorption of calcium and other three minerals, and the calcium status variables in mice were also studied.
1. บทนำ
แคลเซียมหนึ่งในองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในร่างกายมนุษย์มีบทบาทสำคัญในการดูแลสุขภาพกระดูกของมนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเด็ก (Nicklas, 2003) และผู้หญิงวัยหมดประจำเดือน (Zemel และมิลเลอร์, 2004) การสูญเสียกระดูกซึ่งนำไปสู่โรคต่าง ๆ เช่นโรคกระดูกพรุนและความดันโลหิตสูง (Centeno บเดอ Barboza, Marchionatti ริกัวซ์และ Tolosa เด Talamoni 2009) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีส่วนเกี่ยวข้องกับการดูดซึมแคลเซียม การดูดซึมแคลเซียมดีขึ้นจะส่งผลให้การลดลงของกระดูกหักและโรคกระดูกพรุนในร่างกาย แคลเซียมสามารถดูดซึมในรูปแบบที่แตกตัวเป็นไอออนหรือโมเลกุลในลำไส้ที่แคลเซียมจะก้ามปูกับกรดอะมิโนและแคลเซียม chelated ถูกดูดซึมโดยลำไส้เซลล์ หลังจากที่เข้าสู่เซลล์พันธบัตรคีเลตแคลเซียมถูกทำลายโดยเซลล์และแคลเซียมและกรดอะมิโนที่ถูกนำมาใช้แยกต่างหาก (ฮาร์วีย์, เคนนี Poindexter และปาก, 1990) แต่การดูดซึมแคลเซียมได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ ประการแรกการดูดซึมแคลเซียมลดลงด้วยอายุ ทารกสามารถดูดซับแคลเซียมประมาณ 60-70% จากนมในขณะที่ผู้ใหญ่เท่านั้นที่สามารถดูดซับประมาณ 20-40% ประการที่สองปัจจัยการบริโภคอาหารที่มีผลต่อการดูดซึมอาจแคลเซียม กรดไฟติกใน silverskin และเมล็ดพันธุ์ออกซาเลตในผักโขมและกรดแทนนินในชาสามารถลดการดูดซึมแคลเซียม กรดออกซาลิเป็นที่รู้จักกันเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับการดูดซึมแคลเซียมโดยการสร้างที่ไม่ละลายน้ำเกลือของแคลเซียม ไฟเตทเป็น hexaphosphate ของทอและผูกแคลเซียมและธาตุเหล็ก, การแสดงผลให้พวกเขาสามารถใช้งานได้ (แคนด์ Jyothi ลักษมีและแกช 2006) ในทางกลับกันบางสารอื่น ๆ ที่สามารถส่งเสริมการดูดซึมแคลเซียม prebiotics บางอย่างเช่นอินนูลินจะเรียกว่าการเพิ่มการดูดซึมแคลเซียมในลำไส้สัตว์และมนุษย์ (Holloway et al., 2007) พวกเขาสามารถปรับปรุงการดูดซึมแคลเซียมโดยการเพิ่มความสามารถในการละลายแคลเซียมผ่านการลดลงของค่า pH ในลำไส้และโดยการปรับปรุงการแพร่กระจายของเซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้ใหญ่ phosphopeptides เคซีน (พร้อมด้วยต้นทุน) จะถือว่าเป็นผู้สนับสนุนศักยภาพของการดูดซึมแคลเซียมจากลำไส้ของมนุษย์ พร้อมด้วยต้นทุนทั้งการเตรียมความพร้อมในเชิงพาณิชย์และที่เดียวบริสุทธิ์ CPP ก็สามารถที่จะส่งเสริมการดูดซึมแคลเซียม (Cosentino et al., 2010 Ferraretto et al., 2003 และ Ferraretto et al., 2001).
เมื่อเร็ว ๆ นี้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารแคลเซียมจำนวนมากได้รับการพัฒนาและการตรวจสอบ เพื่อความเข้าใจอย่างละเอียดของกลไกของการดูดซึมแคลเซียม อาหารเสริมแคลเซียมต่างๆในตลาดสามารถแบ่งได้เป็นสี่ประเภท: (i) เกลือแคลเซียมนินทรีย์เช่นแคลเซียมคาร์บอเนต; (ii) เกลือของกรดอินทรีย์แคลเซียมรวมทั้งการให้น้ำนมแคลเซียมแคลเซียมอะซิเตทและแคลเซียมกลูโคเนต; (iii) แคลเซียมกรดอะมิโนคีเลต; (iv) คีเลตแคลเซียม Oligo เปปไทด์ ในปี 1960 โอลิโกเปปไทด์ถูกพบในการขนส่งข้ามผนังลำไส้และอัตราการดูดซึมสูงกว่าที่ของกรดอะมิโน (Zhou et al., 2012) รวมกับกลไกการดูดซึมของโลหะไอออนแคลเซียม Oligo เปปไทด์คีเลตอาจจะมีการดูดซึมในทางเดินของการขนส่ง Oligo เปปไทด์และการดูดซึมอาจจะมีการปรับตัวดีขึ้น ยกตัวอย่างเช่นหนึ่งนาโนคอมโพสิตของโปรตีนไฮโดรไลเวย์คีกับแคลเซียมในการปรับปรุงการดูดซึมแคลเซียมในระดับลำไส้ (Xixi, Lina, Shaoyun และ Pingfan, 2015) นอกจากนี้ไฮโดรไลเซโปรตีนถั่วเหลืองที่ผูกกับแคลเซียมยังได้เลื่อนการดูดซึมแคลเซียมใน Caco-2 แบบมือถือ (Lv, เบ้าหลิว Ren & Guo, 2013) ในกระทะก่อนหน้านี้ของเรา desalted ไข่เป็ดเปปไทด์สีขาว (DPs) DPs phosphorylated (PDPs) และ chelates DPs แคลเซียมได้รับการยืนยันทั้งหมดที่จะก่อการแคลเซียมดูดซึมและสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเนื้อเยื่อกระดูกและคุณสมบัติทางกลในหนูที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว (Zhao et al, 2014) ผลจากการ Caco-2 แบบ monolayer และบัตรประจำตัวที่มีโครงสร้างการชี้ให้เห็นว่ามีส่วนร่วมของ DPs การดูดซึมแคลเซียมอาจนำมาประกอบกับปัจจัยสองประการคือ 1) โครงสร้างของ DPs สามารถมั่นใจได้ทางชีวภาพสูงจะยังคงช่วยให้แคลเซียมในการโต้ตอบกับเมมเบรนและเปิด ช่องแคลเซียมเฉพาะ และ 2) โครงสร้าง DPs ที่เหมาะสมที่สุดจะไม่เพียง แต่ผูกแคลเซียมสำหรับการขนส่ง แต่ยังปล่อยไอออนได้อย่างง่ายดาย (Hou et al., 2015) ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่จะอธิบายลักษณะโครงสร้างในกระบวนการของการผูกพันของ DPs และแคลเซียม นอกจากนี้เพื่อหาอาหารเสริมแคลเซียมใหม่ในการแก้ปัญหาการขาดแคลเซียมและขยายความเข้าใจในกลไกของการดูดซึมแคลเซียมใน Caco-2 เซลล์โดย DPs ที่ ผลของการ DPs ในการดูดซึมแคลเซียมใน Caco-2 monolayers ถูกตรวจสอบในการปรากฏตัวของปัจจัยการบริโภคอาหาร และมีอิทธิพลและความสัมพันธ์ของกรดไฟติกและ DPs ในการดูดซึมที่ชัดเจนของแคลเซียมและแร่ธาตุอื่น ๆ อีกสามและแคลเซียมตัวแปรสถานะในหนูยังมีการศึกษา
การแปล กรุณารอสักครู่..
