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骨质疏松症具有骨代谢紊乱、骨密度下降、骨强度降低、骨折危险系数增高等病理特征,已成为亟待解决的全人类健康问题。目前的治疗药物虽有一定疗效,但副作用大,因此寻找安全有效的功能食品具有重要意义。鱼卵是水产品加工中的主要副产物之一。我国淡水鱼产量占鱼类总产量的70%,其副产物比例大,鲫鱼等杂食淡水鱼的卵巢部分可达体重的25%,但鱼卵加工形式单一,资源浪费十分严重。目前对鱼卵的高值化利用研究主要集中于功能脂质上,对鱼卵蛋白的功能特性研究较少。本课题组采用活性追踪法,首次确定了鱼卵唾液酸糖蛋白具有显著促进成骨前体细胞MC3T3-E1增殖的活性,提示鱼卵唾液酸糖蛋白具有抗骨质疏松症的潜能。本论文以脱脂、水提等步骤从鲫鱼鱼卵中获得水溶性唾液酸糖蛋白,灌胃快速骨老化小鼠SAMP6,研究其对老年性骨质疏松症小鼠骨代谢的影响。主要研究结果如下：Ca-SGP的主要组成为SA 5.89±1.11%,总磷1.99±0.22%,总糖7.94±1.33%,粗蛋白44.25±2.71%,可显著促进MC3T3-E1成骨细胞增殖。利用毒理学研究方法从三个阶段系统评价Ca-SGP的安全性。急性毒性实验结果显示,Ca-SGP对ICR小鼠的最大耐受剂量大于45g/(kg·bw),相当于一个70kg成年人每日可摄入350g以上,属无毒级别。遗传毒性实验主要从原核细胞、常染色体和生殖染色体3个水平评价受试物的致突变作用。结果显示,Ca-SGP对组氨酸缺陷型鼠伤寒沙门氏菌TA97、TA98、TA100和TA102无致突变作用。在750-6750mg/(kg·bw)剂量范围内对小鼠骨髓微核染色体和生殖细胞无致突变作用。说明Ca-SGP无遗传毒性。90天喂养实验结果显示,灌胃Ca-SGP未引起大鼠外周血象、脏器指数和血清、尿液生化指标等的显著性变化,说明Ca-SGP未造成大鼠感染,未对肾脏、肝脏和心肌等造成毒理损伤。以SA为追踪目标系统研究了Ca-SGP经肠道吸收后的体内变化规律。结果发现,小鼠单次经口灌胃3g/(kg·bw)的Ca-SGP后,0.5h内进入小肠粘膜并达到峰值,小肠道内对Ca-SGP的吸收共持续3h。0至5h内Ca-SGP不断在血清中积累并逐渐达到峰值,此后至48h血清药物浓度缓慢下降至基础水平。4h时Ca-SGP在肝脏中达到最高浓度,肝脏内的吸收持续到48h。大肠肠壁SA无显著变化,说明大肠对Ca-SGP无明显吸收利用过程。以3g/(kg·bw)的Ca-SGP连续灌胃10天,以SA为追踪目标,研究了Ca-SGP在组织中的分布规律。结果发现,小鼠血清SA浓度显著上升(P<0.01)。股骨、胫骨和腰椎等骨组织中SA含量较正常对照组小鼠大幅增加(P<0.01),而肝脏、脑、肾脏、睾丸、子宫等组织器官内SA水平无显著变化。提示Ca-SGP的作用靶点是骨组织。以SAMP6为动物模型系统研究了Ca-SGP对老年性骨质疏松症小鼠的改善作用。分别以剂量为300 mg/(kg·bw)和600 mg/(kg·bw)的Ca-SGP灌胃5月龄SAMP6小鼠150天。结果显示,Ca-SGP显著升高血清BGP、BALP、PINP和PICP(P<0.01)含量,促进骨形成：显著降低血清TRACP、NTX、CTX含量和尿液DPD、Ca/Cr、P/Cr水平(P<0.01),抑制破骨活跃。Cath-K和MMP-9是骨吸收中发挥作用的最关键酶。结果发现,Ca-SGP显著降低了血清Cath-K和MMP-9水平(P<0.01),抑制骨吸收酶活性。骨密度是骨质疏松症诊断的金标准,骨生物力学性能决定骨质量。结果显示,Ca-SGP显著提高了SAMP6小鼠股骨、胫骨和腰椎的骨密度(P<0.01),提高股骨、胫骨的最大载荷和结构强度(P<0.01),提示Ca-SGP可全面改善骨质量。RANKL与RANK结合后启动骨吸收信号通路,OPG可竞争性地与RANKL结合,抑制骨吸收。结果发现,Ca-SGP显著升高血清OPG水平(P<0.01),降低RANKL水平(P<0.01),提高OPG/RANKL比值(P<0.01)。说明Ca-SGP可以通过调节成骨细胞OPG/RANKL分泌来调节破骨吸收。综上,Ca-SGP安全无毒,作用靶器官为骨组织。Ca-SGP可显著改善老年性骨质疏松症的骨代谢紊乱,提高骨强度。作用机制可能与其可调节OPG/RANKL系统有关。本论文首次在动物水平评价了Ca-SGP对骨质疏松症的改善作用,为鱼卵的高值化利用提供了理论依据。