技术领域
本发明涉及一种氨基酸螯合钙组合物及其制备方法。
背景技术
目前，钙是人体内含量最多且最活跃的金属元素，在体内居氧、碳、氢、氮之后，排在第五位。占人体体重的2％，总量超过1千克，有人体“生命元素”的美誉。钙是人体内最丰富的矿物质，参与人体整个生命过程，从骨骼形成、肌肉收缩、心脏跳动、神经以及大脑的思维活动、直至人体的生长发育、消除疲劳、健脑益智和延缓衰老等等，可以说生命的一切运动都离不开钙。所以说“钙是人体生命之本”。
缺钙对人体的抵抗力、耐力、免疫力、记忆力、理解力、创造力、反应能力和抗衰老能力都有不同程度的影响。进一步说，骨质增生、骨质疏松、骨折、佝偻病、龋齿病、肩周炎、关节炎、少儿弱智、老年性痴呆症、高血压、心脏病、糖尿病、贫血症、厌食症等疾病都与缺钙有直接或间接的关系。
纵观补钙产品的发展史，补钙产品大致经历了以下四个发展阶段：(1)无机钙阶段，向人体补充碳酸钙、磷酸氢钙等无机钙盐。(2)有机钙阶段，向人体补充乳酸钙、葡萄糖酸钙、L-苏糖酸钙等有机钙，以增加钙的摄入。(3)钙+维生素D阶段，在补钙产品中同时强化维生素D，以提高钙的吸收利用率。(4)钙+CPP阶段，以CPP(酪蛋白磷酸肽)替代对人体有一定毒副作用(特别是过量摄入时)的VD。
在这众多的补钙产品中都是为补钙而补，品种单一，都是钙加维生素或微量元素等产品，作用机制单一，无多种机制间的协同促进作用，导致多种原因造成的钙剂难以吸收、达不到疗效。
发明内容
本发明针对上述不足，提供了一种拟从维生素水平、骨基质及重要成分、钙吸收肠道环境等多方面协同作用以达到补钙目的多机制的氨基酸螯合钙组合物。
本发明还提供了一种上述氨基酸螯合钙组合物的制备方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是该氨基酸螯合钙组合物包含有以下质量份配比的原料：
上述脯氨酸组合物是由羟脯氨酸与脯氨酸组合而成，且羟脯氨酸：脯氨酸的质量比为1：1～3；经氨基酸顺序分析表明，胶原蛋白的各条肽链都含有Gly-X-Por或Gly-x-HyP的三肽重复顺序，其中，X可以是任何一种氨基酸,HyP是脯氨酸的羟化衍生物。本发明添加了甘氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸，使甘氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸、其他氨基酸的比例控制在1:1:1左右，接近于人体胶原蛋白序列中各氨基酸的比例，脯氨酸残基的羟基化作用对三股螺旋的坚固性具有重要作用，羟化不足的链在体温下不能形成坚固的三股螺旋，因此不能从细胞中排出去，为机体形成胶原蛋白提供了良好的环境及物质基础，能够促进骨胶原蛋白的形成。
上述益生菌可以是双歧杆菌或乳酸杆菌或其任意组合；
上述植物提取物可以是槐米、菊花、陈皮、山楂、番茄、葡萄、红车轴、大豆、黄芪、葛根、银杏叶、淫羊藿、射干提取物的一种或任意组合。
上述的组合物中还可以包含有10～20重量份的粘多糖或黄芪多糖；粘多糖为硫酸软骨素或透明质酸，有助于骨基质形成，
该组合物优选以下质量份配比的原料组成：
本发明还提供了一种上述氨基酸螯合钙组合物的制备方法，其由以下步骤组成：
(1)将鲜牛骨清洗后粗粉碎，采用高压蒸煮法对牛骨进行脱脂，蒸煮时鲜牛骨与蒸馏水的体积比为1:4～6，优选1:5，温度为121℃，时间为1.5～2h；
(2)将蒸煮后的鲜牛骨沥去油水，均匀平铺在平盘上，放入80℃的烘箱中，10h烘干，经多级粉碎，过80目筛得到牛骨粉，按质量比为1:8～12的量向牛骨粉中加入2mol/L的盐酸，优选1:10，70℃下酸解1～2h，抽滤，得含可溶性钙的上清液，加入NaOH调节上清液pH至8.0，按复合氨基酸与Ca2+的质量比为2.5:1～3.5:1的量加入复合氨基酸，优选3:1，75～85℃下反应60～80min，优选80℃下反应70min，干燥后得复合氨基酸螯合钙；
(3)按上述比例称取含复合氨基酸螯合钙、维生素D、维生素K、甘氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸、益生菌、植物提取物以及多糖，充分混合，制得氨基酸螯合钙组合物。
本发明的氨基酸螯合钙组合物是一种多机制的钙剂组合物，其利用维生素促进钙吸收，用氨基酸、多糖促进骨基质形成，其中氨基酸尤其是甘氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸是骨胶原蛋白的重要组成成分，本发明将甘氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸、其他氨基酸的比例控制在1:1:1左右，接近于人体胶原蛋白序列中各氨基酸比例，为机体形成胶原蛋白提供了良好的环境及物质基础，利用多糖尤其是粘多糖是骨基质和结缔组织细胞的主要成分，利于骨基质形成，同时本发明还添加了益生菌，为钙的吸收提供良好的肠道环境，槐米、山楂、菊花等植物提取物既有利于机体的钙吸收，又多有抗氧化、解毒消炎、提高机体免疫力的作用，进一步维护机体健康的独特作用，因此从多方面协同作用以达到补钙目的，更利于钙吸收，而且对肠道无刺激，不会产生肠胃不适或者便秘等问题；本发明的制备方法简单，能够保留各组分的原营养成分，使各营养成分协同作用，吸收率高。
具体实施方式
现结合实施例和数据对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施情形。
实施例1
现以每份是1g为例，本实施例的氨基酸螯合钙组合物由以下质量份配比的原料组成：
本实施例的硫酸软骨素实为粘多糖中的一种，即为氨基葡聚糖的一种，是骨基质和结缔组织细胞的主要成分，它是由糖醛酸和N—乙酰己糖胺或其硫酸酯组成的双糖单位的重复序列大分子，是多阴离子多聚体的糖胺多糖。
本实施例的脯氨酸组合物是由羟脯氨酸与脯氨酸按照质量比为1:2的量组成，即羟脯氨酸为10g，脯氨酸为20g。
上述的槐米提取物是将槐米按照常规的提取工艺提取所得的提取物。
上述氨基酸螯合钙组合物由以下步骤组成：
(1)将鲜牛骨清洗后粗粉碎，采用高压蒸煮法对牛骨进行脱脂，蒸煮时鲜牛骨与蒸馏水的体积比为1:5，温度为121℃，时间为1.5h；
(2)将蒸煮后的鲜牛骨沥去油水，均匀平铺在平盘上，放入80℃的烘箱中，10h烘干，经多级粉碎，过80目筛得到牛骨粉，按质量比为1:10的量向牛骨粉中加入浓度为2mol/L的盐酸，70℃下酸解1.5h，抽滤，得含可溶性钙的上清液，加入NaOH调节上清液pH至8.0，按复合氨基酸与Ca2+的质量比为3:1的量加入复合氨基酸，80℃下反应70min，干燥后得复合氨基酸螯合钙；
(3)按上述比例称取复合氨基酸螯合钙40g、维生素D0.0005g、维生素K0.005g、甘氨酸30g、羟脯氨酸10g、脯氨酸20g、双歧杆菌10g、槐米提取物15g以及硫酸软骨素15g，充分混合，制得氨基酸螯合钙组合物。
实施例2
现以每份是1g为例，本实施例的氨基酸螯合钙组合物由以下质量份配比的原料组成：
本实施例的脯氨酸组合物是由羟脯氨酸与脯氨酸按照质量比为1:1的量组成，即羟脯氨酸为14g，脯氨酸为14g。
上述氨基酸螯合钙组合物由以下步骤组成：
(1)将鲜牛骨清洗后粗粉碎，采用高压蒸煮法对牛骨进行脱脂，蒸煮时鲜牛骨与蒸馏水的体积比控制在1:4，温度为121℃，时间为2h；
(2)将蒸煮后的鲜牛骨沥去油水，均匀平铺在平盘上，放入80℃的烘箱中，10h烘干，经多级粉碎，过80目筛得到牛骨粉，按质量比为1:8的量向牛骨粉中加入浓度为2mol/L的盐酸，70℃下酸解1h，抽滤，得含可溶性钙的上清液，加入NaOH调节上清液pH至8.0，按复合氨基酸与Ca2+的质量比为2.5:1的量加入复合氨基酸，75℃下反应80min，干燥后得复合氨基酸螯合钙；
(3)按上述比例称取复合氨基酸螯合钙38g、维生素D0.0003g、维生素K0.003g、甘氨酸28g、羟脯氨酸14g、脯氨酸14g、双歧杆菌8g、槐米提取物18g以及硫酸软骨素18g，充分混合，制得氨基酸螯合钙组合物。
实施例3
现以每份是1g为例，本实施例的氨基酸螯合钙组合物由以下质量份配比的原料组成：
本实施例的脯氨酸组合物是由羟脯氨酸与脯氨酸按照质量比为1:3的量组成，即羟脯氨酸为8.25g，脯氨酸为24.75g。
本实施例所用的黄芪多糖是采用豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根部按照常规工艺提取、浓缩、纯化后所获得的水溶性杂多糖，其中含有多种活性单糖成分如D-葡糖糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖等，而这些存在于人体内的单糖在软骨细胞外基质蛋白多糖的合成中充当着重要底物。
上述氨基酸螯合钙组合物由以下步骤组成：
(1)将鲜牛骨清洗后粗粉碎，采用高压蒸煮法对牛骨进行脱脂，蒸煮时鲜牛骨与蒸馏水的体积比控制在1:6，温度为121℃，时间为1.8h；
(2)将蒸煮后的鲜牛骨沥去油水，均匀平铺在平盘上，放入80℃的烘箱中，10h烘干，经多级粉碎，过80目筛得到牛骨粉，按质量比为1:12的量向牛骨粉中加入浓度为2mol/L的盐酸，70℃下酸解2h，抽滤，得含可溶性钙的上清液，加入NaOH调节上清液pH至8.0，按复合氨基酸与Ca2+的质量比为3.5:1的量加入复合氨基酸，85℃下反应60min，干燥后得复合氨基酸螯合钙；
(3)按上述比例称取复合氨基酸螯合钙43g、维生素D0.0006g、维生素K0.006g、甘氨酸33g、羟脯氨酸8.25g、脯氨酸24.75g、乳酸杆菌13g、黄芪提取物16g以及黄芪多糖16g，充分混合，制得氨基酸螯合钙组合物。
实施例4
现以每份是1g为例，本实施例的氨基酸螯合钙组合物由以下质量份配比的原料组成：
本实施例的脯氨酸组合物是由羟脯氨酸与脯氨酸按照质量比为1:3的量组成，即羟脯氨酸为6g，脯氨酸为18g。
本实施例所用益生菌是双歧杆菌和乳酸杆菌按照质量比为1:1的量组合而成。
上述氨基酸螯合钙组合物由以下步骤组成：
(1)与上述实施例1相同。
(2)与上述实施例1相同，得到复合氨基酸螯合钙；
(3)按上述比例称取复合氨基酸螯合钙32g、维生素D0.0001g、维生素K0.001g、甘氨酸24g、羟脯氨酸6g、脯氨酸18g、乳酸杆菌2.5g、双歧杆菌2.5g、葛根提取物10g以及透明质酸10g，充分混合，制得氨基酸螯合钙组合物。
实施例5
现以每份是1g为例，本实施例的氨基酸螯合钙组合物由以下质量份配比的原料组成：
本实施例的脯氨酸组合物是由羟脯氨酸与脯氨酸按照质量比为1:2的量组成，即羟脯氨酸为12g，脯氨酸为24g。
本实施例所用益生菌是双歧杆菌和乳酸杆菌按照质量比为1:4的量组合而成。
上述氨基酸螯合钙组合物由以下步骤组成：
(1)与上述实施例1相同。
(2)与上述实施例1相同，得到复合氨基酸螯合钙；
(3)按上述比例称取复合氨基酸螯合钙48g、维生素D0.001g、维生素K0.01g、甘氨酸36g、羟脯氨酸12g、脯氨酸24g、乳酸杆菌3g、双歧杆菌12g、葡萄提取物20g以及透明质酸20g，充分混合，制得氨基酸螯合钙组合物。
实施例6
现以每份是1g的量为例，本实施例的氨基酸螯合钙组合物由以下质量份配比的原料组成：
本实施例的脯氨酸组合物是由羟脯氨酸与脯氨酸按照质量比为1:1的量组成，即羟脯氨酸为16g，脯氨酸为16g。
上述氨基酸螯合钙组合物由以下步骤组成：
(1)与上述实施例1相同。
(2)与上述实施例1相同，得到复合氨基酸螯合钙；
(3)按上述比例称取复合氨基酸螯合钙39g、维生素D0.0004g、维生素K0.004g、甘氨酸32g、羟脯氨酸16g、脯氨酸16g、乳酸杆菌12g以及大豆提取物15g，充分混合，制得氨基酸螯合钙组合物。
实施例7
现以每份是1g的量为例，本实施例的氨基酸螯合钙组合物由以下质量份配比的原料组成：
本实施例的脯氨酸组合物是由羟脯氨酸与脯氨酸按照质量比为1:1的量组成，即羟脯氨酸为15g，脯氨酸为15g。
上述氨基酸螯合钙组合物由以下步骤组成：
(1)与上述实施例1相同。
(2)与上述实施例1相同，得到复合氨基酸螯合钙；
(3)按上述比例称取复合氨基酸螯合钙42g、维生素D0.0003g、维生素K0.003g、甘氨酸29g、羟脯氨酸15g、脯氨酸15g、双歧杆菌9g、射干提取物10g以及淫羊藿提取物3g，充分混合，制得氨基酸螯合钙组合物。
实施例8
现以每份是1g的量为例，本实施例的氨基酸螯合钙组合物由以下质量份配比的原料组成：
本实施例的脯氨酸组合物是由羟脯氨酸与脯氨酸按照质量比为1:1.5的量组成，即羟脯氨酸为12g，脯氨酸为18g。
上述氨基酸螯合钙组合物由以下步骤组成：
(1)与上述实施例1相同。
(2)与上述实施例1相同，得到复合氨基酸螯合钙；
(3)按上述比例称取复合氨基酸螯合钙38g、维生素D0.0005g、维生素K0.005g、甘氨酸31g、羟脯氨酸12g、脯氨酸18g、乳酸杆菌12g、菊花提取物8g以及槐米提取物6g，充分混合，制得氨基酸螯合钙组合物。
上述实施例中的植物提取物还可以用等质量的陈皮、山楂、番茄、红车轴、银杏叶或淫羊藿的提取物来替换，或者还可以用等质量的槐米、菊花、陈皮、山楂、番茄、葡萄、红车轴、大豆、黄芪、葛根、银杏叶、淫羊藿、射干提取物的任意比例组合物来替换，由于槐米、菊花、陈皮、山楂、番茄、葡萄、红车轴、大豆、黄芪、葛根、银杏叶、淫羊藿、射干等含有丰富的异黄酮，更利于钙的吸收，能够增加骨密度，此外，还有抗氧化、解毒消炎、提高免疫力的作用，因此，各种植物提取物在本发明的氨基酸螯合钙组合物其所起的功效相同。
本发明氨基酸螯合钙组合物可制粒、制片或制胶囊等方式单独口服，或着还可以在冲奶粉或制备食品时加入食用。
为了验证本发明的氨基酸螯合钙组合物具有较好的效果，发明人通过大量的实验进行验证，具体可参见下述的部分实验及结果进行说明。
1、常规检测实验
按照GB 14881和固体饮料生产许可证审查细则标准规定的检测方法对本发明实施例1、3、6、8所制备的组合物进行检测，结果如下表1：
表1 是本发明的氨基酸螯合钙组合物的常规检测结果
项目 指标 实施例1 实施例3 实施例6 实施例8 钙，％ 2～5 2.7 2.6 2.8 2.3 氨基酸，％≥ 40 67.1 62.3 71.5 71.2 维生素D，μg/kg≥ 1500 2000 1800 2000 2000 维生素E，mgα-TE/kg≥ 21 22 22 22 22 水分，％≤ 5.0 3.0 2.8 2.9 2.5 总砷(以As计)，mg/kg≤ 0.2 ﹤0.2 ﹤0.2 ﹤0.2 ﹤0.2
铅(以Pb计)，mg/kg≤ 0.5 ﹤0.5 ﹤0.5 ﹤0.5 ﹤0.5 黄曲霉毒素B1μg/kg≤ 5 ﹤5 ﹤5 ﹤5 ﹤5 糖精钠，mg/kg≤ 不得检出 未检出 未检出 未检出 未检出 甜蜜素，mg/kg≤ 不得检出 未检出 未检出 未检出 未检出 日落黄 不得检出 未检出 未检出 未检出 未检出 镉(以Cd计)，mg/kg≤ 0.2 ﹤0.2 ﹤0.2 ﹤0.2 ﹤0.2 汞(以Hg计)，mg/kg≤ 0.02 ﹤0.02 ﹤0.02 ﹤0.02 ﹤0.02 铬(以Cr计)，mg/kg≤ 1.0 ﹤1.0 ﹤1.0 ﹤1.0 ﹤1.0
由表1可以看出，本发明的氨基酸螯合钙组合物的各项指标均能够满足GB 14881和固体饮料生产许可证审查细则标准规定的要求。
2、对骨质疏松症的疗效的动物实验
去势雌性大鼠骨质疏松模型的制备：Wistar种雌性大鼠体重190～210g，无菌摘除双侧卵巢，喂养低钙饲料及饮用去离子水30天，造成骨质疏松模型。正常对照大鼠进行假手术。
试验：取去卵巢大鼠30只，随机分为三大组，每组10只。第一组为安慰剂组，服用安慰剂；第二组为实施例1步骤(2)所制取的复合氨基酸螯合钙组，日服量4g/kg(含钙量相当于1.5g/kg的复合氨基酸螯合钙)；第三组本发明的实施例1、3、6、8的氨基酸螯合钙组合物组，日服量4g/kg(含钙量相当于1.5g/kg的复合氨基酸螯合钙)；第四组为正常对照组，选用进行假手术而未摘除双侧卵巢的大鼠。
饲养：实验室温度22±1℃，喂养低钙饲料，饮用去离子水，正常对照组喂养普通饲料及饮用水。
以上所用动物在试验3个月，采集粪样，放血处死，取血分离血清用于血Ca、P、AKP的测定；剥离大鼠双侧股骨，低温冰箱冻存，供试验分析用。
检测方法：
粪钙采用高锰酸钾滴定法。
血清Ca、P和AKP的测定：血清钙用甲基麝香草酚蓝比色法测定；血清磷用单一试剂法测定；血清碱性磷酸酶(AKP)用对硝基苯磷酸二钠法测定。
骨密度测定：取低温冰箱冻存的右侧股骨，应用骨密度仪测定股骨中央50％和近端20％处的骨矿盐含量，扫描速度为0.25mm/s，精确度为99％。单位为每平方厘米所含骨矿盐骨(BMC/cm2)。
取右侧新鲜剥离的股骨，测长度、称湿重，在120℃烘箱中烘烤5小时，恒重后称重即为干重，然后再放入800℃马弗炉中烧6小时，恒重后称重即为灰分，用EDTA络合滴定法测定灰分中的钙盐含量。
实验结果如下：
表2 对钙的表观吸收率的影响
组别 摄入钙,mg/d 粪钙,mg/d 表观吸收率,％ 复合氨基酸螯合钙组 68±7.2 26.3±2.71 61.3±3.4 实施例1的组合物组 66±5.9 14.4±1.66 78.2±2.9 实施例3的组合物组 67±5.3 13.8±1.50 79.4±2.7 实施例6的组合物组 68±5.1 14.1±1.66 79.3±2.9 实施例8的组合物组 69±5.0 13.9±1.46 79.9±2.8
统计表明，本发明的氨基酸螯合钙组合物组与安慰剂、复合氨基酸钙组比较差异显著，P<0.05。
表3 对血清钙、磷、碱性磷酸酶(AKP)的影响
统计表明，本发明的氨基酸螯合钙组合物组与安慰剂、复合氨基酸钙组比较差异显著，P<0.05。
表4 对骨密度的影响
组别 骨近端骨密度(g/cm2) 骨中点骨密度(g/cm2) 安慰剂组 0.227±0.031 0.208±0.025 复合氨基酸螯合钙组 0.272±0.024 0.246±0.015 实施例1组合物组 0.292±0.011 0.264±0.022 实施例3组合物组 0.292±0.011 0.264±0.022 实施例6组合物组 0.292±0.011 0.264±0.022 实施例8组合物组 0.292±0.011 0.264±0.022 正常对照组 0.289±0.019 0.265±0.026
统计表明，本发明的氨基酸螯合钙组合物组与安慰剂、复合氨基酸钙组比较差异显著，P<0.05。
表5 对股骨重和骨钙含量的影响
组别 股骨重量(g) 骨钙含量(mg/g) 安慰剂组 0.638±0.057 221.4±25.3 复合氨基酸螯合钙组 0.784±0.034 265.7±30.1 实施例1组合物组 0.912±0.045 298.8±20.4 实施例3组合物组 0.928±0.035 293.8±18.4 实施例6组合物组 0.935±0.041 295.3±19.4 实施例8组合物组 0.942±0.045 291.8±18.2 正常对照组 0.907±0.056 299.1±22..3
由上表5对比可以看出本发明的氨基酸螯合钙组合物组与安慰剂、复合氨基酸钙组比较差异显著，P<0.05。
3、口服安全性毒理试验
将本发明的组合物按照常规的安全性毒理试验方法进行试验，结果如下：
(1)急性毒性试验
本发明组合物口服对雌性小白鼠的急性经口的最大耐受剂量MTD均大于20000mg/kg。
(2)微核试验结果：阴性。
(3)精子畸变试验结果：阴性。
(4)Ames试验结果：阴性。