钙是人体内含量最多的元素之一,钙在神经冲动的传递、血液凝固、神经肌肉的兴奋性、细胞膜功能的维持等方面起着重要的生理功能。钙缺乏会导致一系列的疾病,例如中老年人和更年期妇女的骨质疏松症和骨质增生以及儿童佝偻病等疾病。目前市场上的补钙制剂存在吸收利用率差等问题,因此,钙的吸收利用情况备受关注,在寻求来源丰富的天然钙的基础上,研究出一种生物利用率高的补钙制剂极为迫切。猪骨中含有丰富的钙、蛋白质、氨基酸等各种营养成分,但这些成分以结合态的形式存在,很难被人体直接吸收利用,通过微生物发酵法可使猪骨中的营养成分释放出来,更有利于机体的吸收利用。本课题对猪骨酵素中理化和营养成分进行测定以及研究了猪骨酵素中钙在体内的生物利用率,主要研究内容和结果如下:1.猪骨酵素中理化成分的测定:主要包括猪骨酵素pH值的测定;采用pH计电位滴定法测定总酸含量;采用HPLC-Q-Orbitrap-HRMS对有机酸进行定性定量分析以及方法学验证。实验结果表明猪骨酵素液的pH值为4.09;猪骨酵素液总酸的含量为0.826 g/100 m L;建立了有机酸高效液相色谱-高分辨质谱联用检测方法,方法学考察结果显示回归曲线线性关系良好,方法的加样回收率、精密度、重复性、稳定性良好,猪骨酵素中只测定出一种有机酸即琥珀酸,其含量为1.388 g/100 m L。2.猪骨酵素中营养成分的测定:主要包括采用考马斯亮蓝法测定猪骨酵素中可溶性蛋白的含量;采用酸度计法测定氨基酸态氮的含量;采用HPLC-Q-Orbitrap-HRMS对游离氨基酸进行定性定量分析以及方法学验证;采用EDTA滴定法测定游离钙离子的含量;并对猪骨酵素进行体外抗氧化能力的评价。实验结果表明猪骨酵素中可溶性蛋白的含量为0.4437g/100 m L;氨基酸态氮的含量为0.3681 g/100 m L;建立了氨基酸高效液相色谱-高分辨质谱联用检测方法,方法学考察结果显示回归曲线线性关系良好,方法的加样回收率、精密度、重复性、稳定性良好,猪骨酵素中共测定出13种氨基酸,氨基酸的含量在0.0104 mg/100 m L～1.1304 mg/100 m L,其中包括6种必需氨基酸,1种半必需氨基酸,6种非必需氨基酸,Ala含量最高,为1.1304 mg/100 m L;游离钙离子的含量为0.4091 g/100 m L;猪骨酵素具有较好的体外抗氧化能力,对DPPH自由基、羟自由基均有清除能力以及对Fe3+具有还原能力。3.猪骨酵素钙生物利用率的研究:以四周龄雄性SD大鼠为实验对象,建立缺钙大鼠模型,分别灌胃给予缺钙大鼠相同钙含量的碳酸钙和猪骨酵素,通过大鼠的体重增长率、钙表观吸收率、血清指标、股骨重量以及骨钙含量等指标评估猪骨酵素对缺钙大鼠钙吸收利用的影响。动物实验结果表明,与无机碳酸钙相比,猪骨酵素更能显著的促进大鼠的体重增长,显著提高缺钙大鼠对钙的吸收利用度,使缺钙大鼠的血清钙、磷、碱性磷酸酶恢复至正常水平,并显著提高缺钙大鼠的股骨重量和骨钙含量。总之证明了在钙摄入量相近的情况下,猪骨酵素中以多肽、氨基酸等结合形成的复合有机钙比无机钙具有更好的生物利用度,能够维持大鼠的正常发育,维持大鼠内环境和骨钙质量的稳定。综上所述,本课题综合测定了猪骨酵素中理化成分和营养成分,可为猪骨酵素进一步的开发和应用提供数据基础;猪骨酵素中的钙在大鼠体内具有较高的生物利用度,有望成为新型补钙产品。