陈伟，闫宁环，钱文涛，李洪亮，于景华,3

（1.内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司，呼和浩特 011500；2.内蒙古化工学院，呼和浩特 010018；3.天津科技大学，天津 300457）

添加牛奶碱性蛋白牛奶对大鼠骨密度的影响

陈伟1，闫宁环2，钱文涛1，李洪亮1，于景华1,3

（1.内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司，呼和浩特 011500；2.内蒙古化工学院，呼和浩特 010018；3.天津科技大学，天津 300457）

探讨添加牛奶碱性蛋白（MBP）牛奶对正常大鼠骨密度的影响。将50只SD大鼠分为低钙对照组、碳酸钙、低、中、高5个剂量组。分别采用含钙40，80，96 mg/kg及含3.3，6.7，8 mg牛奶碱性蛋白，检测体质量、骨密度、骨钙以及钙吸收率等指标。结果表明，各剂量组对大鼠体质量在3个月中未见显著差异；各剂量组大鼠股骨干重、股骨远心端骨密度、股骨中点骨密度、骨钙质量分数均明显高于低钙对照组；高剂量组的钙表现吸收率明显高于碳酸钙对照组。根据《保健食品检验与评价技术规范》推断，添加牛奶碱性蛋白的牛奶产品对大鼠具有增加骨密度作用。

牛奶碱性蛋白；骨密度；功能

0 引 言

由于世界人口的老龄化，骨质疏松发病率越来越高，并且女性多于男性，即使在发达国家也是常见的代谢性骨病。骨密度（BMD）指骨单位面积所含的骨矿物量，它是反映人体骨骼代谢状况的一项重要指标。研究表明骨组织的强度有75%～85%与骨密度（BMD）有关，随着年龄的老化，周身各骨骼的骨密度均呈逐渐下降趋势，股骨颈的BMD在20～90岁之间，女性要下降58%，男性要下降39%，BMD下降到一定程度，易于发生骨折。

牛乳碱性蛋白（Milk Basic Protein，MBP）从牛奶乳清中分离出来，是乳蛋白质的碱性部分。MBP包含既可以影响骨形成又可以影响骨吸收的活性物质，具有促进成骨细胞形成和调节破骨细胞代谢的功能，并能够维持骨重建的平衡，对预防骨质疏松[1-6]。

本研究利用对大鼠的口服实验，研究含牛乳碱性蛋的牛奶对大鼠骨密度的作用，为其在人体的临床使用提供理论依据。

1 实 验

1.1 动物

出生4周断乳SD大鼠，清洁级，雌性，64～75 g，50只。饲料室温度为20～25℃，相对湿度为40%～70%，

1.2 牛奶碱性蛋白指标工艺

全脂牛奶→离心分离→巴氏消毒（72℃）→冷却小于10℃→阳离子交换吸附→NaCl洗脱→浓缩→冷冻干燥→研磨→包装。

1.3 剂量设计

样品为添加牛奶碱性蛋白的牛奶（牛奶碱性蛋白由新西兰tatua公司提供），受试物成品的人体推荐量为每日500 mL（每60 kg体质量），钙质量分数为0.093%，牛奶碱性蛋白量为40 mg/d。由于受试物成品的推荐量过大，故采用牛奶浓缩为奶粉（8倍浓缩）作为受试样品，其人体推荐量为每日63 g（每60 kg体质量），含钙量为0.76%。本研究根据供试浓缩物的溶解性，配制成最大可灌胃溶液，即为人体推荐剂量的12倍，将此剂量设置为高剂量组（每千克体质量为12.6 g和8 mg牛乳碱性蛋白），下设中、低剂量分别为人体推荐量的10倍和5倍，及10.5和5.3 g（每60 kg体质量），相当于受试物成品剂量为100，83.3，41.7 mL（每60 kg体质量）。同时设立两个对照组：低钙对照组、碳酸钙对照组0.24 g/60 kg（与高剂量组钙水平相同，含钙量为96 mg/60 kg）。

1.4 仪器设备

电子天平（PL3002）；电子秤（ACS-3A型）；原子吸收分光光度计（AA-300）；双能X线骨密度仪（QDR-4000型）。

1.5 试剂

质量分数为2%的氧化镧溶液：称取分析纯氧化酶（纯度大于99.99%）25g，加入75 mL优级纯盐酸，加去离子水至1 000 mL。

钙标准溶液：称取1.2486 g分析纯碳酸钙（纯度大于99.99%），加入50 mL去离子水，加盐酸使之溶解。移入1 000 mL容量瓶中，加2%的氧化镧溶液至刻度。此溶液1.00 mL相当于500 ug钙。此溶液储存于聚乙烯瓶中，4℃保存，临用时稀释。

2 方法与步骤

2.1 样品处理

取供试浓缩物5.3 g、10.5 g、12.6 g，分别加去离子水至20 mL，充分溶解后，即为低、中、高3个剂量组供试液。称取含钙量为40%的碳酸钙0.24 g，加去离子水至20 mL，混匀，即为碳酸钙对照组供试液。

钙吸收实验是根据本实验剂量设计要求及动物饲料摄入情况（每日约8 g/100 g），分别将供试浓缩物65.6，131.3，157.5 g掺入基础饲料至1 kg，拌匀，经饲料机制成饲料，即成低、中、高3种不同受试物质量分数的饲料，分别给3组动物喂饲料，低钙对照组给予基础饲料：取含钙量为40%的碳酸钙2.99 g掺入基础饲料1 kg拌匀，即成碳酸钙对照组饲料。

2.2 给样途径

灌胃，灌胃容量为2 mL/100 g。钙吸收实验给予3 d配制的饲料。

2.3 观察指标与方法

（1）体重及身长：灌胃给予样品3个月，每周称量并记录各组动物体重。每周还要测量身长1次。

（2）钙吸收实验：实验3周后将大鼠放入代谢笼，进行3 d钙代谢实验。记录3 d进食量，收集72 h粪便，测定饲料及粪便中钙质量分数。

（3）股骨骨密度测定：解剖大鼠，剥离左侧股骨，应用QDR-4000型骨密度仪测定大鼠股骨中点及股骨远心端骨密度，将股骨烤干至恒重，称量骨干重。

（4）骨钙质量分数测定采用原子吸收法测量。

2.4 统计方法

应用SPSS13.0软件进行分析统计。

3 结 果

3.1 样品对大鼠体重的影响

表1 为样品对大鼠体重的影响。由表1可以看出，各组体重在喂养的3个月中均未见显著性差异 （P＞0.05），受试物对大鼠体质量变化没有明显影响。

表1 样品对大鼠体质量的影响

由表1可以看出，各组体质量在喂养的3个月中均未见显著性差异（P＞0.05），受试物对大鼠体质量变化没有明显影响。

3.2 样品对大鼠股的影响

表2 为样品对大鼠股骨的质量、骨钙及骨密度的影响。由表2可见，低剂量组和中剂量组剂量组与低钙对照组比较，大鼠股骨干重、股骨远心端骨密度、股骨中点骨密度、骨钙质量分数均明显高于低钙对照组（P＜0.05）；高剂量组的股骨远心端骨密度、股骨中点骨密度及骨钙质量分数与碳酸钙对照组相比，均无显著性差异（P＞0.05）。同样钙质量分数的添加牛奶碱性蛋白与碳酸钙组相比较，添加牛奶碱性蛋白的牛奶组在股骨干重、股骨远心端骨密度、股骨中点骨密度、骨钙质量分数上的数字均要高于碳酸对照组。在骨钙的质量分数上，每千克体质量为8 mg牛乳碱性蛋白（MBP）的剂量组与碳酸钙对照组相比较骨钙的质量分数分别为141 mg/g和147 mg/g。

表2 对大鼠股骨的质量、骨钙及骨密度的影响

3.3 样品对大鼠钙吸收的影响

比均无显著性差异（P＞0.05），各剂量组的钙表现吸收率要明显高于低钙对照组（P＞0.05），高剂量组的钙表现吸收率明显高于碳酸钙对照组（P＜0.05）。毎千克体质量为8 mg牛奶碱性蛋白的剂量组的钙吸收率要明显高于同等钙质量分数的碳酸钙对照组，表明牛奶碱性蛋白对钙的吸收有显著的影响。中剂量组的钙表吸收率为96.8%，与碳酸钙对照组或低钙对照组虽未统计学的差异，但绝对值的差异是比较大，同样也表明牛奶碱性蛋白对钙代谢有较大影响，该研究结果与研究结果一致。

表3 样品对大鼠实验期内钙吸收的影响

4 讨 论

近年来研究发现，牛奶碱性蛋白（MBP）包含既可以影响骨形成又可以影响骨吸收的活性物质，具有促进骨细胞形成和调节破骨细胞代谢的功能，能够维持骨重建的平衡，对预防骨质疏松，改善骨质健康具有积极意义[7]。同时，对牛奶碱性蛋白对正常大鼠的实验研究表明牛奶碱性蛋白对大鼠骨远心端骨密度和骨矿物质质量分数均显著高于对照组[8]。本研究是以国家保健食品规范的操作方式，采用不同的牛乳质量分数，给正常大鼠灌胃90 d，观察骨密度和骨矿质量分数的影响，以为其在人群中应用提供重要的理论依据。

本研究表明，各剂量组正常大鼠的体重与对照组未见显著差别，说明添加牛奶碱性蛋白的牛奶对正常大鼠体重没有影响。低剂量组和中剂量组剂量组与低钙对照组比较，大鼠股骨干重、股骨远心端骨密度、股骨中点骨密度、骨钙质量分数均明显高于低钙对照组（P＜0.05）；高剂量组的股骨远心端骨密度、股骨中点骨密度及骨钙质量分数与碳酸钙对照组相比，均无显著性差异。高剂量组的钙表现吸收率明显高于碳酸钙对照组（P＜0.05）。毎千克体质量为8 mg牛奶碱性蛋白的剂量组的钙吸收率要明显高于同等钙质量分数的碳酸钙对照组，表明牛奶碱性蛋白对钙的吸收有显著的影响。本研究的对照组为碳酸钙，由于其具有较高的钙吸收，因此，该实验模型不能很好的显示添加牛奶碱性蛋白对钙的吸收作用。

本研究显示，添加牛奶碱性蛋白的牛奶对大鼠具有增加骨密度功能。但牛奶是一个复杂的混合体，牛乳中复杂的成分带来了对研究牛奶碱性蛋白对实验中钙的吸收的难以辨认因素。另外，牛奶碱性蛋白是促进钙的吸收，当钙已经足够充足的时候，可能就不易观察牛奶碱性蛋白对钙的保持作用。因此，可能对于缺乏钙的动物模型是更为科学的考察牛奶碱性蛋白的增加骨密度功能。当牛奶碱性蛋白剂量较低时，改善骨密度的功能可能是需要较长时间才能显示其功能作用。对牛奶碱性蛋白在牛奶中对骨密度的功能作用有待于进一步研究。

[1]YUKIHIRO T,KOBAYASHI N.Whey Protein Suppresses the Osteoclastmediated Bone Resorption and Osteoclast Cell Formation[J].Int Dairy Journal,1997,6（7）：821-825.

[2]YUKIHIRO T,YASUHIRO M.Milk Whey Protein Enhances the Bone Breaking Force in Ovariectomizedrats[J].Nutr Res.,1997,17（12）：1709-1720.

[3]JUN-ICHI Y,SEICIHIRO A.Milk Basic Protein（MBP）Increases Radial Bone Mineral Density in Healthy Adult Women[J].Biosci Biotechnol Biochem,2002,66（3）：702-704.

[4]YASUHIRO T,YUKIHIRO T.Milk Basic Protein Promotes Bone Formation and Suppresses Bone Resorption in Healthy Adult Men[J].Biosci Biotechnol Biochem,2001,65（12）：1353-1357.

[5]YASUHIRO M,ATSUSHI S.Cystatin C in Milk Basic Protein（MBP）andItsInhibitoryEffectonBoneResorptioninVitro[J].BiosciBiotechnol Biochem,2002,66（12）：2531-2536.

[6]Hiroshi Kawakami1 Biological Significance of Milk Basic Protein（MBP）for Bone Health[J].Food Sci.Technol Res.,2005,11（1）：1-81.

[7]TOBA Y，TAKADA Y，YAMAMURA J，et a1.Milk Basic Protein：A Novel Protective Function of Milk Osteoporosis[J].Bone，2000，27（3）：403-408.

[8]卢钰，柴巍中，林晓明.乳碱性蛋白对大鼠骨密度的影响[J].卫生研究，2007,36（1）：37-40.

[9]中华人民共和国卫生部.保健食品检验与评价技术规范[S].2003.

Effect of mik contain Milk Basic Protein on rat mineral density

CHEN Wei1，YAN Ning-huan2，QIAN Wen-tao1，LI Hong-liang1，YU Jing-hua1，3
（1.Inner Mongolia Mengniu Dairy Industry Co.Ltd.，Hohhot 011500，China；2.Inner Mongolia vocational college of chemical engineering，Hohhot 010018，China；3.Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457，China）

Objective：To investigate the effect of milk contain milk basic protein（MBP）on bone mineral density（BMD）in normal rats.Methods：50 normal Sprague-Dawley rats were randomly separated into 5groups：the calcuim contain is 40、80、96 mg/kg respectivly（with 3.3，6.7，8 mg MBP were applied in each group）.Aoirdupois，bone mineral density，calcuim absorptivity were determined termly.Results：the Aoirdupois of rats have not notable varity of each sample group;the thighbone aoirdupois、thighbone density of far away of heart,thighbone density of medium heart,and cacuim contain were significantly higher than those in low contrlo group;the calcuim absorptivity were significantly higher than those in calcium carbonate contrlo group.Base on the correlative standard,we can get the conclussion that the mik with the addition of MBP can increase the bone mineral density of the rats.

Milk Basic Protein；bone mineral density；functional

TS252.1

A

1001-2230（2011）07-0015-03

2011-05-31

陈伟（1980-），男，硕士，从事乳及乳制品加工工艺研究工作。