一种鱼骨来源纳米补钙剂的制备方法与应用

本发明涉及一种鱼骨来源纳米补钙剂的制备方法及其用途，属于生物。背景技术：1、钙是人体内含量最丰富的无机元素，在骨骼和牙齿结构、神经信号传导、血液凝结、肌肉收缩和激素释放等方面起到重要生理作用。钙缺乏目前仍然是全球普遍存在的营养缺乏疾病之一，据联合国粮农组织调查，全球人均钙摄入量仅为684±211mg/天，约有35亿人口面临钙缺乏风险。除了钙摄入量不足之外，植物性食物中植酸、草酸和鞣酸等有机酸可与钙质形成不溶性沉淀，这也是造成钙缺乏的重要原因。近年来研究发现，不溶性矿物质的生物可利用性会随着其尺寸降低至纳米尺度而得到极大的提高，这与矿物质纳米微粒能够被肠上皮细胞高效内吞吸收有关。另外，矿物质纳米微粒在体液或液态食品中具有良好的“溶解性”(即分散稳定性)，但其化学反应活性却远低于等摩尔量的矿物质离子，故对人体胃肠道粘膜刺激作用较小，与液态食品体系也有良好的兼容性，且在对抗植酸抑制剂方面也有良好效果。因此，纳米钙在营养干预实践中具有独特的应用优势和很大的开发潜力。2、鱼骨是鱼类采肉加工副产物的最主要部分(约占总量60％左右)，富含胶原蛋白(约占干重24％)和羟基磷灰石(约占干重69％)，但目前大部分被遗弃或用作饲料，仅有少量经过粉碎、高压蒸煮、油炸和调味等工艺被开发为食品。鱼骨是由胶原束与羟基磷灰石纳米片状晶体有序“镶嵌”而成的多层致密自组装结构，故鱼骨胶原蛋白的提取通常需要利用强酸来脱除羟基磷灰石，这既导致鱼骨胶原蛋白的制造成本偏高，还造成鱼骨生物钙质的资源浪费和环境排放。因此，亟需开发高值化利用鱼骨生物钙质的新工艺。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种新型鱼骨来源纳米补钙剂的制备方法，并将其应用于人和动物钙缺乏及相关疾病预防和治疗。2、实现本发明目的采取的技术方案如下：3、采用酪蛋白磷酸肽(cpp)抑制鱼骨脱灰液中磷酸钙盐在中性ph条件下发生沉淀，利用高速剪切分散均质或者高压微射流均质的技术手段，进一步使磷酸钙盐胶体颗粒的粒径变小，最后通过超滤脱盐和喷雾干燥/冷冻干燥，得到鱼骨来源纳米补钙剂产品，即酪蛋白磷酸肽纳米钙(cpp-ca)营养补充剂。4、鱼骨来源纳米补钙剂的制备方法，包括下列步骤：5、(1)将鱼骨进行浸酸脱灰，所用酸性溶液为0.1～1.5m盐酸，料液比为0.1～1.5:10，浸泡时间为3～12h，浸泡结束后进行静置沉降、离心或者过滤处理，得到鱼骨脱灰液；6、(2)鱼骨脱灰液中加入cpp(<1kda占比超过70％，添加量≥0.1g/l)，再加入碱液(≤0.02m)中和体系ph至6.6～7.4；7、(3)采用高速剪切分散均质机(转速≥10000转/分)或者高压微射流均质机(均质压力≥25000psi，循环次数≥2)进行处理后，利用切向流超滤(2～30kda)进行浓缩，再经过喷雾干燥或者冷冻干燥，即可制得白色或浅黄色、能完全复溶、复溶后粒径无显著变化的鱼骨纳米钙固体粉末。8、优选的，本发明步骤(2)中cpp，通过碱性蛋白酶水解酪蛋白酸钠(料液比7:100，酶底物比3％、反应温度50℃、反应体系ph 9.0、作用时间3h)制得，水解度超过30％为宜。9、通过实施上述技术方案，本发明具有如下的有益效果：10、(1)本发明所制得的纳米补钙剂为生物钙质来源，钙磷比与人体骨骼相近，更容易被被消费者接受。11、(2)本发明可利用胶原蛋白肽生产工艺中的脱灰废水进行纳米钙补充剂的生产，经济效益高。12、(3)本发明中鱼骨来源纳米补钙剂具有与市售天门冬氨酸纳米钙相当的生物利用度，且能够耐受植酸的抗营养作用，其肠道吸收主要涉及了依赖于巨胞饮的内吞吸收途径。技术特征：1.一种鱼骨来源纳米补钙剂的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：2.权利要求1所述鱼骨来源纳米补钙剂在制备治疗人和动物钙缺乏及相关疾病的饲料、食品、保健食品和药品中的应用。技术总结本发明公开了一种鱼骨来源纳米补钙剂的制备方法，包括下列步骤：鱼骨经过浸酸得到脱灰液；将酪蛋白磷酸肽加入鱼骨脱灰液中，再加入碱液中和体系pH至6.6~7.4；采用高速剪切分散均质机或者高压微射流均质机进行处理后，利用切向流超滤进行浓缩，再经过喷雾干燥或者冷冻干燥，即可制得鱼骨来源纳米补钙剂固体粉末。本发明所制得的纳米补钙剂为生物钙质来源，钙磷比与人体骨骼相近，更容易被被消费者接受。本发明可利用胶原蛋白肽生产工艺中的脱灰废水进行纳米钙补充剂的生产，经济效益高。本发明中鱼骨来源纳米补钙剂具有与市售天门冬氨酸纳米钙相当的生物利用度，且能够耐受植酸的抗营养作用，其肠道吸收主要涉及了依赖于巨胞饮的内吞吸收途径。技术研发人员：吴浩浩,姚丹,牟海津,邢文硕,吴海燕受保护的技术使用者：中国海洋大学三亚海洋研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/23