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钙是维持人体骨骼健康的重要矿物质。骨钙流失已被证明与钙吸收有关,会导致佝偻病、骨质疏松症等相关疾病。相关研究表明,人体对钙的吸收利用量取决于十二指肠和空肠近端中可溶性钙的含量。由于肠道中的钙离子会与膳食成分如纤维素、植酸盐和草酸盐产生沉淀,降低了肠道中钙的可溶性,从而抑制钙的有效吸收。膳食成分（特别是肽）对钙的可溶性和促钙吸收方面的研究备受关注。肽可以结合钙离子以防止钙在胃肠道消化过程中产生沉淀,从而改善机体对钙的吸收效果。本课题以蛋清肽（Asp-His-Thr-Lys-Glu,DHTKE）为原料制备蛋清肽钙螯合物（DHTKE-calcium）,并对DHTKE及DHTKE-calcium进行结构表征。采用Caco-2细胞,在单细胞水平上,通过Leica SP 8型激光共聚焦显微镜实时监测单个细胞内荧光强度,研究DHTKE-calcium经Caco-2细胞刷状缘膜的促钙吸收作用。在群细胞水平上,借助于Caco-2细胞单层模型,研究了DHTKE-calcium及其消化物的促钙吸收特性。最后,使用不同通路促进剂或抑制剂处理Caco-2细胞单层膜,研究DHTKE-calcium的高效促钙吸收途径。为潜在的钙补充剂的表征、吸收特性及吸收途径提供理论依据。研究结果如下:1.蛋清肽及蛋清肽钙螯合物的结构表征应用光谱学,波谱学以及热力学等手段,探讨DHTKE与Ca2+的结合模式。结果表明,DHTKE与Ca2+发生结合,DHTKE中的钙结合位点主要是天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）上的羧基氧原子、氨基氮原子和组氨酸（His）上的咪唑基团氮原子。DHTKE与Ca2+的结合比例为1:1。因此,DHTKE有较高的钙结合活性。2.Caco-2细胞单层模型的建立与完整性评价Caco-2细胞单层模型建立过程中,采用跨膜电阻的变化、Caco-2细胞单层膜激光共聚焦显微成像、细胞单层膜的分化极性来评价单层膜的完整性。结果表明,在细胞单层膜培养两周时,Caco-2细胞膜的极性分化程度较高,并且已经分化为完整的细胞单层膜结构。表明细胞单层模型建立成功,与人体内小肠上皮吸收系统相似。3.蛋清肽钙螯合物及其消化物的促钙吸收特性研究在单细胞水平上,通过Leica SP 8型激光共聚焦显微镜实时监测单个细胞内荧光强度,研究DHTKE-calcium经Caco-2细胞刷状缘膜的促钙吸收作用。在群细胞水平上,借助于Caco-2细胞单层模型,探讨了DHTKE-calcium与其消化物对钙吸收的影响。实验结果表明,CaCl2和DHTKE-calcium均会显著增加细胞内钙离子含量（P<0.05）,且DHTKE-calcium效果更显著。另外,DHTKE-calcium在肠道消化过程中具有一定的结构稳定性,而且DHTKE-calcium与其消化物在促钙吸收作用上无显著性差异（P>0.05）,表明消化不影响DHTKE-calcium的促钙吸收作用。4.蛋清肽钙螯合物经人肠道细胞促钙吸收途径的研究借助于Caco-2细胞单层模型,使用不同通路（胞吞途径、TRPV6钙离子通道、Cav1.3钙离子通道以及细胞旁路途径）的促进剂或抑制剂,探讨了DHTKE-calcium经人肠道细胞促钙吸收途径。结果表明,DHTKE-calcium通过多途径促进钙吸收,涉及到钙离子通道Cav1.3、胞吞途径与细胞旁路途径。