王思怡，楊晰茗，王震宇，杜明，程述震

（大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院國家海洋食品工程技術(shù)研究中心，遼寧大連 116034）

鋅（Zn）是人體的必需營養(yǎng)物質(zhì)之一，對(duì)人類的生命活動(dòng)有不可替代的作用，被稱為“生命元素”，其在體內(nèi)位居過渡金屬含量排名第二，僅次于鐵[1]。作為人體中300 多種金屬酶的輔因子[2]，鋅可以通過調(diào)節(jié)不同酶的活性，控制細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)途徑。味覺下降食欲減退[3]、生長發(fā)育遲緩和免疫功能受損等[4]許多不良健康狀況均與鋅缺乏有關(guān)。盡管鋅元素的作用越來越被認(rèn)知和重視，全世界依然約有三分之一人口患有不同程度的缺鋅癥，特別是發(fā)展中國家[5]。人體缺鋅主要有兩個(gè)原因，一是日常飲食中鋅攝入量很難達(dá)到鋅的推薦膳食供給量（recommended dietary allowance，RDA），而機(jī)體又無法合成鋅；二是攝入食物或胃腸道中含有高水平的抗?fàn)I養(yǎng)素，如植酸、草酸等，會(huì)與鋅形成不溶性絡(luò)合物，導(dǎo)致鋅的吸收利用率低下。特別是處于生理活動(dòng)相對(duì)活躍時(shí)期的母嬰、兒童及青少年，對(duì)于鋅的需求量高，更加容易發(fā)生缺鋅狀況[6]。目前應(yīng)對(duì)鋅缺乏的主要策略：調(diào)整膳食結(jié)構(gòu)，增加飲食多樣性，增加動(dòng)物內(nèi)臟、堅(jiān)果等富含鋅的食物的攝入；攝入鋅補(bǔ)充劑，如無機(jī)鋅（硫酸鋅）、有機(jī)鋅（葡萄糖酸鋅、檸檬酸鋅和氨基酸螯合鋅）、生物鋅（酵母鋅）等；通過在生產(chǎn)中增加食用農(nóng)作物礦物鋅的濃度或生物利用性進(jìn)行生物強(qiáng)化[7]。

近年來，各種補(bǔ)鋅制劑相繼出現(xiàn)。一代氧化鋅、氯化鋅、硫酸鋅等無機(jī)鋅源補(bǔ)充劑，雖然可以達(dá)到補(bǔ)鋅的效果，但由于其對(duì)胃腸道的刺激性和毒性等原因，已經(jīng)鮮少作為人體的補(bǔ)鋅劑。第二代補(bǔ)鋅制劑是簡單的有機(jī)酸鋅，包括葡萄糖酸鋅、檸檬酸鋅、甘草酸鋅和乳酸鋅等，第二代補(bǔ)鋅制劑同第一代相比，對(duì)胃腸道的刺激和副作用明顯減少，口服利用率高，但由于有機(jī)酸鋅屬于弱酸弱堿鹽，易與體內(nèi)胃酸發(fā)生反應(yīng)生成一定的有毒物質(zhì)（氯化鋅），因而不宜長期食用。第三代補(bǔ)鋅制劑被稱為蛋白鋅，是以氨基酸和多肽為配體，以鋅離子為中心原子，經(jīng)配位鍵連接制備的，與無機(jī)鋅和有機(jī)酸鋅相比，蛋白鋅的穩(wěn)定性和生物利用度更高[8]，應(yīng)用潛力巨大。多肽鋅絡(luò)合物的吸收形式和機(jī)制的不明晰，限制了高效鋅補(bǔ)充劑的開發(fā)。本文通過對(duì)肽鋅絡(luò)合物的特性、多肽與鋅結(jié)合能力的影響因素及肽鋅絡(luò)合物的吸收機(jī)制等方面的綜述介紹該物質(zhì)的研究進(jìn)展，為肽鋅絡(luò)合物深度開發(fā)利用提供參考。

1 肽鋅絡(luò)合物性質(zhì)決定其促鋅吸收能力

1.1 胃腸穩(wěn)定性

在結(jié)構(gòu)上，無機(jī)鹽僅由陰陽離子間的離子鍵構(gòu)成，而鋅元素與多肽絡(luò)合形成的特殊結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性。鋅離子與給電子體的氨基酸形成配位鍵，同時(shí)與其羧基構(gòu)成離子鍵進(jìn)而形成獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，分子內(nèi)電荷趨于中性，較難解離[9]。

在生理pH 值下，鋅離子易沉淀，這是導(dǎo)致其生物利用率較低的主要原因。而肽鋅絡(luò)合物具有較好的pH值穩(wěn)定性，不易與其他物質(zhì)結(jié)合形成不溶性化合物，其結(jié)構(gòu)可以保護(hù)微量元素鋅免受其他物質(zhì)和胃腸道中干擾成分的干擾，保護(hù)自身理化性質(zhì)，使鋅順利到達(dá)吸收部位[10]。同時(shí)絡(luò)合物形式可以提高溶解度，為鋅離子在小腸中的吸收創(chuàng)造有利的條件[11]。Tian 等[12]采用響應(yīng)面優(yōu)化制備梅花鹿血多肽與鋅絡(luò)合物，通過體外模擬消化試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與無機(jī)鋅鹽相比，梅花鹿血肽鋅絡(luò)合物在胃腸道環(huán)境中有更好的鋅滲透性，同時(shí)與多肽絡(luò)合后可提高肽鋅絡(luò)合物的溶解度，進(jìn)而提高鋅離子利用率。

1.2 減少其他干擾物質(zhì)的拮抗作用

消化道中影響鋅離子穩(wěn)定存在的因素有磷酸鹽、氫氧化物、植酸鹽等，這些物質(zhì)可以與鋅形成穩(wěn)定的絡(luò)合物阻礙鋅的吸收。肽鋅絡(luò)合物以多肽為載體構(gòu)建了鋅吸收的新形式，提高鋅的生物利用率。

此外Zn2+與Fe2+、Ca2+等二價(jià)金屬離子之間可能存在拮抗作用，影響鋅離子的吸收。Jayalakshmi 等[13]研究發(fā)現(xiàn)，鐵和鈣分別對(duì)鋅的吸收有抑制作用，在缺鋅大鼠補(bǔ)鋅期間進(jìn)行鐵鈣干預(yù)，發(fā)現(xiàn)同時(shí)補(bǔ)充鐵鈣時(shí)，對(duì)鋅的抑制作用更加顯著。而肽鋅絡(luò)合物的生化穩(wěn)定性對(duì)鋅離子起保護(hù)效果，有效抑制了礦物質(zhì)元素的相互作用，從而減少了營養(yǎng)物質(zhì)的損失，增強(qiáng)了其吸收利用度。

1.3 肽鋅絡(luò)合物存在潛在吸收位點(diǎn)

研究表明，經(jīng)胃消化的膳食中游離型鋅離子進(jìn)入小腸環(huán)境后以陽離子形態(tài)存在，但其必須與內(nèi)（外）源性有機(jī)體結(jié)合，形成具有脂溶性表面的絡(luò)合物后，才能通過黏膜細(xì)胞的類脂質(zhì)屏障，進(jìn)而被小腸細(xì)胞吸收轉(zhuǎn)運(yùn)[14]。在體外，以多肽為載體構(gòu)建鋅吸收的原始形式（脂溶性有機(jī)體），具有通過細(xì)胞膜上多肽通道吸收的潛質(zhì)，避免了鋅離子游離形態(tài)與其他二價(jià)金屬離子競(jìng)爭(zhēng)金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，提高鋅的生物效價(jià)。

2 影響肽鋅絡(luò)合物穩(wěn)定性的因素

多肽具有較好的鋅結(jié)合能力，它們與鋅形成配位絡(luò)合物后，以穩(wěn)定的形式確保鋅的運(yùn)輸和吸收。面對(duì)復(fù)雜的胃腸道環(huán)境，了解物質(zhì)結(jié)合機(jī)制并強(qiáng)化其結(jié)構(gòu)才能保障肽鋅絡(luò)合物發(fā)揮功效。研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸組成、分子量、電荷等因素與肽鋅絡(luò)合物的穩(wěn)定性息息相關(guān)，這些因素直接影響了多肽的結(jié)構(gòu)性質(zhì)及其鋅結(jié)合能力。

2.1 氨基酸組成和序列

肽的氨基酸組成和排列順序一般是影響肽活性最重要的方面[15]，同時(shí)不同氨基酸組成的多肽會(huì)有不同的鋅離子結(jié)合能力。表1 總結(jié)了經(jīng)鑒定具有礦物鋅結(jié)合能力的一些食物蛋白衍生肽序列。

表1 鋅絡(luò)合肽的結(jié)構(gòu)特性Table 1 Structural properties of peptides binding to zinc

由組氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、半胱氨酸、絲氨酸等氨基酸殘基組成的多肽，其側(cè)鏈可作為結(jié)合過渡金屬的配體，目前已經(jīng)證實(shí)半胱氨酸和組氨酸殘基是鋅離子的結(jié)合配體[21]。如表1所示，有些多肽的鋅離子結(jié)合能力具有明顯優(yōu)勢(shì)，其原因是具有較多的鋅離子結(jié)合位點(diǎn)和較高的結(jié)合強(qiáng)度。例如，芝麻蛋白肽Asn-Cys-Ser 鋅離子結(jié)合能力（73.7%）優(yōu)于Ser-Met（56.1%）和Leu-Ala-Asn（49.0%），可能是由于其自身含有的能夠與鋅離子結(jié)合的氨基酸殘基更豐富，半胱氨酸和絲氨酸比亮氨酸和丙氨酸能更好地與金屬離子結(jié)合。Asn-Ser-Met 與Ser-Met 有類似的組成，卻表現(xiàn)出不同的鋅離子集合能力，推測(cè)是Asn 提供了額外的結(jié)合位點(diǎn)，引起更多鋅離子配位。

除此之外，某些氨基酸殘基位于-N 端或-C 端的位置，也會(huì)影響多肽的金屬結(jié)合活性[22]。芝麻蛋白肽的研究顯示Asn-Cys-Ser 表現(xiàn)出明顯高于Leu-Ala-Asn的鋅結(jié)合能力[18]，這說明-N 端的氨基酸殘基可能比-C端的氨基酸殘基更影響其自身金屬絡(luò)合，這一結(jié)果或許也解釋了小麥胚芽肽HNAPNPGLPYAA 比NAPLPPPLKH 鋅結(jié)合能力強(qiáng)的原因。

2.2 分子量

不同分子量的水解物組分具有不同的理化性質(zhì)和功能性質(zhì)[23]，但研究表明，不論低分子量還是高分子量的肽，均表現(xiàn)出金屬結(jié)合能力[24]，分子量過大或過小都在鋅結(jié)合能力方面沒有明顯優(yōu)勢(shì)。如表1所示，多肽的鋅結(jié)合能力并不會(huì)因?yàn)榉肿恿康慕档投撸粗嗍侨绱?。從油菜籽肽中，我們可以發(fā)現(xiàn)最低分子量的肽Ala-Arg（245.3 Da）和最高分子量的肽Glu-Pro-Ser-His（468.5 Da）均沒有表現(xiàn)出最高的鋅離子結(jié)合能力（分別為34.7%、56.1%），而是Asn-Ser-Met（350.4 Da）的鋅離子結(jié)合能力（82.1%）最好。而小麥胚芽肽中較高分子量的多肽His-Asn-Ala-Pro-Asn-Pro-Gly-Leu-Pro-Tyr-Ala-Ala（1 221.3 Da）表現(xiàn)出異常好的鋅離子結(jié)合能力（91.7%），這表明分子量并不是影響鋅離子結(jié)合能力的主要因素。

2.3 電荷

由于鋅離子帶有正電荷，肽的結(jié)構(gòu)性質(zhì)尤其是電荷性質(zhì)，對(duì)其結(jié)合鋅離子的能力及絡(luò)合物在胃腸道中的穩(wěn)定性影響較大。王波等[25]以酪蛋白為原料制備多肽，研究電荷性質(zhì)對(duì)肽鋅絡(luò)合物的影響，研究表明酪蛋白肽表面靜電荷越多，對(duì)鋅離子結(jié)合能力越強(qiáng)。如表1所示菜籽油多肽中的NSM 片段呈電負(fù)性（-1.0）并且具有較好的鋅結(jié)合能力（82.1%），可能是由于負(fù)電荷為鋅離子提供了更多的結(jié)合位點(diǎn)。Sun 等[26]在將南極磷蝦肽與鋅絡(luò)合之后發(fā)現(xiàn)Zeta 電位從（-29.20±0.66）mV 增加到（-10.20±0.27）mV，鋅離子中和多肽的負(fù)電荷，形態(tài)更加穩(wěn)固。但更多的負(fù)電荷并不意味著更高的鋅結(jié)合能力，例如NSM 比HNAPNPGLPYAA（電荷0.1，分子量1 221.3 Da）有更低的表面負(fù)電荷和更低的分子量，但鋅結(jié)合能力卻比HNAPNPGLPYAA 低了9.6%。此外，一些肽具有相同的凈電荷，但鋅結(jié)合能力不同。例如，WLTPTYPE 和NSM 的凈電荷均為-1.0，但它們的鋅結(jié)合能力明顯不同，分別為56.9%和82.1%；類似的，GKR 和AR 的凈電荷為1.0，但它們的鋅結(jié)合能力分別為54.5%和34.7%，這表明鋅結(jié)合能力并不完全取決于凈表面電荷，也許氨基酸組成或分子量大小等因素起著更強(qiáng)的作用。

綜上所述，肽的鋅結(jié)合能力受氨基酸組成、肽序列、分子量、電荷等多種因素共同影響，無法由一種性質(zhì)確定。為了獲得具有高鋅離子結(jié)合能力的肽，后續(xù)研究可以集中于獲取具有特定性質(zhì)的多肽，并將其進(jìn)行優(yōu)化重組。

3 肽鋅絡(luò)合物吸收的研究模型

3.1 體外模型

主要有外翻腸囊、小腸刷狀緣膜微粒和細(xì)胞培養(yǎng)等。體外試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是可以控制試驗(yàn)條件，干擾因素少，試驗(yàn)周期短且成本低，但是因?yàn)闆]有在自然狀態(tài)下動(dòng)物的血液循環(huán)和腸道環(huán)境的復(fù)雜條件，因此研究中可以通過體內(nèi)體外法相結(jié)合的形式進(jìn)行機(jī)理研究。

3.1.1 外翻腸囊法

從活體取出小腸后，將其分割成不同的片段，將各片段外翻做成囊狀物，向其中注入不含待測(cè)物質(zhì)的培養(yǎng)液，放入含有待測(cè)物質(zhì)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察腸道黏膜、漿膜及腸囊中被測(cè)物的變化進(jìn)而評(píng)定物質(zhì)的吸收情況[27]。Sun 等[28]利用外翻大鼠腸囊模型研究了扇貝內(nèi)收肌水解物-鋅絡(luò)合物對(duì)Zn 的轉(zhuǎn)運(yùn)/吸收，通過測(cè)定腸囊的漿膜側(cè)鋅含量和多肽組成驗(yàn)證絡(luò)合物的吸收并鑒定出3 種具有代表性的腸運(yùn)輸肽約為600Da，證實(shí)多肽具有較高的鋅螯合能力。

3.1.2 小腸刷狀緣膜微粒

將目標(biāo)腸段取出，輕輕刮下黏膜后經(jīng)離心處理獲取刷狀緣膜微粒，所得刷狀緣經(jīng)培養(yǎng)液培養(yǎng)過濾，通過測(cè)定濾紙上的放射性，計(jì)量刷狀緣對(duì)元素?cái)z入情況的影響。Tacnet 等[29]利用該方法研究鋅的吸收機(jī)制，證明鋅絡(luò)合物可以通過刷狀緣膜上鋅的特異性途徑（飽和載體、中性交換機(jī)制）或現(xiàn)有載體（如肽、氨基酸）轉(zhuǎn)運(yùn)體介導(dǎo)進(jìn)入刷狀邊界膜被再吸收。

3.1.3 細(xì)胞培養(yǎng)

細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是將動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞取出，模擬體內(nèi)生理環(huán)境，在無菌實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行培養(yǎng)，使細(xì)胞生存生長并維持其結(jié)構(gòu)和功能的方法。在細(xì)胞培養(yǎng)模型研究微量元素吸收時(shí)Caco-2 細(xì)胞使用的較多。但Caco-2細(xì)胞是人的結(jié)腸癌細(xì)胞，只能代表結(jié)腸特征，同時(shí)模型中缺少黏液層和高表達(dá)載體。Sauer 等[30]利用Caco-2細(xì)胞單層模型探究氨基酸鋅絡(luò)合物的攝取機(jī)制，以及拮抗劑存在對(duì)吸收的影響。Ke 等[31]構(gòu)建Caco-2 細(xì)胞單層膜模型，驗(yàn)證羅非魚膠原蛋白中水解、分離和純化后的多肽與鋅離子絡(luò)合物通過緊密連接的細(xì)胞旁路轉(zhuǎn)運(yùn)。

3.2 體內(nèi)模型

體內(nèi)法主要有原位結(jié)扎灌注腸段法、平衡實(shí)驗(yàn)法、自然飼喂法和同位素示蹤技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是在保持動(dòng)物正常生理狀態(tài)和腸上皮細(xì)胞的代謝活動(dòng)及功能的情況下，研究營養(yǎng)物質(zhì)的吸收變化，但是體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)個(gè)體條件控制一致相對(duì)困難，個(gè)體差異大。

3.2.1 原位結(jié)扎灌注腸段法

該方法是研究元素吸收的半體外半體內(nèi)方法，麻醉動(dòng)物后，取出應(yīng)用腸段，結(jié)扎腸段，注入含待測(cè)元素灌注液，在腹腔中培養(yǎng)后測(cè)定灌注液中元素的消失率和血液及組織器官中元素的出現(xiàn)率估算其吸收利用和轉(zhuǎn)運(yùn)情況。該方法保證了腸血管與淋巴系統(tǒng)的完整性，但是解剖環(huán)境與正常生理狀態(tài)下體內(nèi)環(huán)境仍存在一定差異，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性也會(huì)受充血的影響[32]。Li 等[33]采用此方法研究鐵源對(duì)肉仔雞不同腸段鐵吸收的影響及鐵的吸收動(dòng)力學(xué)機(jī)制。Yu 等[34]利用原位結(jié)扎環(huán)技術(shù)評(píng)估鋅源和植酸鹽對(duì)不同腸段鋅吸收的影響，實(shí)驗(yàn)證明回腸是肉仔雞腸道吸收的主要部位，且鋅的吸收受到配體和礦物質(zhì)絡(luò)合程度的影響。

3.2.2 平衡實(shí)驗(yàn)

平衡實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)定元素的食入量和排出量，得出動(dòng)物吸收或利用的量的方法，其測(cè)定元素吸收的原理簡單，但以測(cè)定日糧中元素的食入量和排出量代表吸收和存儲(chǔ)來計(jì)算可能存在誤差。Seal 等[35]采用此方法研究化學(xué)因素對(duì)鋅在體內(nèi)外腸道吸收的影響。

3.2.3 自然飼喂法

為研究動(dòng)物腸道組織對(duì)營養(yǎng)元素的攝入規(guī)律，研究者開始采用自然思維的方法，該方法能體現(xiàn)動(dòng)物完全處于自然條件下的生理狀態(tài)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更接近真實(shí)情況，但是該結(jié)果受諸多因素影響，只有嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，結(jié)果才具說服力。王再揚(yáng)等[36]以缺鋅型SD 大鼠為試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過灌胃不同形式鋅源研究牡蠣源肽（EVPPEEH）與鋅的絡(luò)合物在體內(nèi)補(bǔ)鋅效果和吸收途徑。

3.2.4 同位素示蹤技術(shù)

同位素示蹤又稱示蹤技術(shù)，是利用放射性或穩(wěn)定性示蹤劑標(biāo)記原子或化合物研究被追蹤物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化規(guī)律的方法[37]。在實(shí)際應(yīng)用中研究人員常使用該技術(shù)與其他方法聯(lián)合使用以便更準(zhǔn)確地進(jìn)行元素吸收利用的研究。孫圣偉[38]應(yīng)用大鼠模型結(jié)合穩(wěn)定核素方法探究動(dòng)物鈣代謝吸收規(guī)律。Sauer 等[30]使用了一種鋅熒光團(tuán)Zinpyr1，該物質(zhì)能與絡(luò)合物中的鋅結(jié)合，結(jié)合Caco-2 細(xì)胞模型研究體外氨基酸鋅中鋅的攝取，并表征其攝取途徑。

綜上所述，研究鋅吸收代謝的方法有很多，所需的實(shí)驗(yàn)條件也各不相同，每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性，對(duì)比結(jié)果見表2。

表2 肽鋅絡(luò)合物吸收的研究方法及其優(yōu)缺點(diǎn)比較Table 2 Advantages and disadvantages of the methods for studying the absorption of peptide-zinc complexes

只有根據(jù)自身的研究目的和現(xiàn)有的試驗(yàn)條件選擇合適的試驗(yàn)方法，才能得出對(duì)鋅的真實(shí)吸收特點(diǎn)和機(jī)理較為正確的認(rèn)識(shí)。

4 肽鋅絡(luò)合物的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制

肽鋅絡(luò)合物的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制示意圖如圖1所示。

圖1 肽鋅絡(luò)合物的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制示意圖Fig.1 Absorption mechanism of peptide-zinc complex

4.1 完整吸收假說

該假說認(rèn)為金屬離子與氨基酸以離子鍵和共價(jià)鍵配位結(jié)合后被保護(hù)在絡(luò)合物中，這個(gè)金屬絡(luò)合物以完整形式通過氨基酸或小肽途徑穿過黏膜細(xì)胞和細(xì)胞基底進(jìn)入血液。而腸道內(nèi)多肽的吸收途徑可分為4種，1）PepT1 介導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑：PepT1 為跨膜蛋白，是一種氫離子濃度梯度依賴的肽轉(zhuǎn)運(yùn)載體，它結(jié)合的底物包括絕大部分的二肽，少部分的三肽以及肽類似物，但不能轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸和四肽[39]；2）胞吞作用：胞吞是一種能量依賴的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑，物質(zhì)直接結(jié)合于細(xì)胞膜上的接收器后，以囊泡形式內(nèi)化于細(xì)胞，一般來說，細(xì)胞胞吞吸收的多是分子量較大的肽段；3）細(xì)胞旁路途徑：肽的細(xì)胞旁路途徑是指一些親水性小分子肽通過緊密連接處的空隙，穿透小腸上皮細(xì)胞層被機(jī)體吸收。有實(shí)驗(yàn)研究表明，通過干預(yù)緊密連接蛋白的表達(dá)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞旁路滲透的調(diào)控[40]。4）細(xì)胞穿透途徑：細(xì)胞穿越肽具有跨細(xì)胞膜轉(zhuǎn)移能力，可將多肽從細(xì)胞外穿過細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)，可轉(zhuǎn)運(yùn)的分子包括肽、核苷酸、寡核苷酸和蛋白質(zhì)[41]。

Ashmead 等[42]通過灌注實(shí)驗(yàn)結(jié)合體內(nèi)同位素研究技術(shù)，提出氨基酸絡(luò)合物以與攝入時(shí)相同的分子形式被完整地吸收到血液中的觀點(diǎn)。Lowe 等[43]的小狗動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持Ashmead 等[42]的鋅以氨基酸鋅絡(luò)合物形式通過腸道腸細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)并完整進(jìn)入血循環(huán)的結(jié)論。Koike 等[44]通過乙二胺四乙酸鈣鈉/鋅鈉（Zn/Ca-ethylene diamine tetraacetic acid，Zn/Ca-EDTA）絡(luò)合物在雞腸道吸收實(shí)驗(yàn)，推斷EDTA 與陽離子一同穿過腸黏膜，但是無法判斷EDTA 金屬絡(luò)合物通過黏膜的具體吸收情況。Wapnir 等[45]通過灌注實(shí)驗(yàn)分析大鼠腸腔段中鋅含量，發(fā)現(xiàn)鋅-組氨酸絡(luò)合物的腸道轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制與組氨酸相同。

4.2 競(jìng)爭(zhēng)吸收假說

該假說主張絡(luò)合物進(jìn)入腸道后，微量元素受到配位體的保護(hù)，可以避免不利于金屬吸收的物理化學(xué)因素的影響，直達(dá)小腸刷狀緣，并在吸收位點(diǎn)處發(fā)生水解，以金屬離子形式進(jìn)入腸上皮細(xì)胞，并被吸收入血。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為鋅離子是通過跨細(xì)胞途徑被機(jī)體吸收，此過程基本需要3 個(gè)步驟，1）腸腔中的鋅穿過小腸黏膜細(xì)胞頂膜進(jìn)入細(xì)胞，由于細(xì)胞膜表面帶有大量負(fù)電荷，鋅離子難以通過，所以機(jī)體胰腺會(huì)分泌鋅結(jié)合蛋白與鋅離子形成絡(luò)合物，進(jìn)而通過腸道絨毛轉(zhuǎn)運(yùn)至上皮細(xì)胞。鋅離子進(jìn)入細(xì)胞的過程由2 種鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白控制。ZIP4 和ZnT5；ZIP4 被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)鋅離子至腸細(xì)胞刷狀緣膜上，而ZnT5 可將腸細(xì)胞中鋅離子排出細(xì)胞內(nèi)，也可外排細(xì)胞質(zhì)鋅，以此調(diào)節(jié)機(jī)體和細(xì)胞內(nèi)的鋅穩(wěn)態(tài)。2）鋅從小腸黏膜細(xì)胞頂膜到基膜的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)：進(jìn)入腸細(xì)胞后的鋅主要有細(xì)胞質(zhì)游離鋅、金屬硫蛋白結(jié)合鋅和儲(chǔ)存囊泡內(nèi)的鋅3 種存在形式。3）鋅穿過小腸黏膜細(xì)胞基底膜入血轉(zhuǎn)運(yùn)：鋅經(jīng)基底膜上的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白入血，并與白蛋白結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)至全身[46-47]。

劉化偉[48]將原位結(jié)扎技術(shù)與同步輻射技術(shù)結(jié)合、證明鐵元素吸收進(jìn)入腸壁特殊區(qū)域后，化學(xué)價(jià)態(tài)和配位結(jié)構(gòu)均與之前相同，說明氨基酸絡(luò)合微量元素在腸壁中是以離子形式被吸收，符合競(jìng)爭(zhēng)吸收假說。于昱[49]采用全體內(nèi)法-自然飼喂法研究正常生理狀態(tài)下肉仔雞小腸中鋅的吸收特點(diǎn)及機(jī)理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明有機(jī)鋅極有可能解離成離子后，通過無機(jī)鋅的吸收途徑被吸收，同樣符合競(jìng)爭(zhēng)吸收假說。Hempe 等[50]通過結(jié)扎大鼠十二指腸環(huán)形式，研究EDTA 和蛋氨酸鋅絡(luò)合物對(duì)大鼠腸道鋅吸收的影響，發(fā)現(xiàn)蛋氨酸-鋅絡(luò)合物并沒有被完全吸收，而是在吸收前發(fā)生了解離，支持競(jìng)爭(zhēng)性吸收假說。

雖然目前已有許多實(shí)驗(yàn)研究氨基酸/多肽-鋅絡(luò)合物的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，但目前并沒有直接的實(shí)驗(yàn)證明哪一種假說更符合肽鋅絡(luò)合物在腸道中的吸收機(jī)制。肽鋅絡(luò)合物的成鍵方式、小腸刷狀緣的水解位點(diǎn)等因素會(huì)對(duì)絡(luò)合物的吸收形式存在影響，各種實(shí)驗(yàn)的方法、原料和操作的不同也會(huì)導(dǎo)致得出的結(jié)果不同，因此，日后的實(shí)驗(yàn)還需要大量深入的專門研究，以尋找更加有力的吸收證明。

5 展望

鋅是動(dòng)物必需的微量元素之一，與機(jī)體發(fā)育、骨骼生長、免疫機(jī)能、蛋白質(zhì)和核酸代謝等有密切關(guān)系。由于機(jī)體無法生成鋅，在日常生活中除了鋅攝入量不足之外，食用含有高水平抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)（如植酸鹽）的食物也會(huì)使機(jī)體對(duì)鋅的吸收產(chǎn)生負(fù)面影響?，F(xiàn)階段，肽鋅絡(luò)合物作為第三代鋅補(bǔ)充制劑，因其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、吸收快、適口性好等優(yōu)勢(shì)成為研究熱點(diǎn)，而開發(fā)出具有較好鋅結(jié)合能力的多肽和較高生物利用度的肽鋅絡(luò)合物具有良好的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

肽鋅絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)和功能研究表明，多肽的鋅結(jié)合能力與其氨基酸組成、肽的凈電荷和肽的分子量等因素有密切的關(guān)系，其中氨基酸組成和序列占據(jù)主導(dǎo)作用。

目前普遍被接受的鋅離子腸道吸收途徑是跨細(xì)胞吸收，多肽的腸道吸收途徑有4 種：PepT1 介導(dǎo)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑、胞吞作用、細(xì)胞旁路途徑和細(xì)胞穿透途徑，而肽鋅絡(luò)合物的腸道吸收途徑仍沒有明確的解釋。大量的體內(nèi)和體外研究表明，肽鋅絡(luò)合物具有增強(qiáng)鋅的保留、轉(zhuǎn)運(yùn)和吸收的能力，是無機(jī)鋅鹽的更好替代品。然而，絡(luò)合物是通過氨基酸或多肽的途徑被完整吸收，亦或是全部或部分解離成離子后通過無機(jī)鋅離子途徑被吸收利用，以往的研究中也沒有對(duì)此做出清晰的解釋。目前大多數(shù)研究都集中于分離和鑒定鋅絡(luò)合肽、肽鋅絡(luò)合物的可利用性及其生物利用度等，其真實(shí)腸道吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制仍缺乏證明。

未來的研究應(yīng)該為肽鋅絡(luò)合物的理化性質(zhì)提供更多的理論支持，包括在結(jié)合位點(diǎn)和主要驅(qū)動(dòng)力等方面，這些研究可以促進(jìn)肽鋅絡(luò)合物作為礦物鋅補(bǔ)充劑的商業(yè)化。同時(shí)需要探究多肽鋅絡(luò)合物在小腸上皮細(xì)胞的跨膜運(yùn)輸動(dòng)力學(xué)機(jī)制，進(jìn)一步探究其胃腸環(huán)境穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)運(yùn)特性，揭示多肽鋅絡(luò)合物的促鋅吸收機(jī)制。此外，雖然近些年關(guān)于多肽金屬絡(luò)合物的相關(guān)研究有所增加，但所有多肽的安全性尚未得到科學(xué)的證明，從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)的轉(zhuǎn)化過程中，驗(yàn)證產(chǎn)品能否長期安全使用也至關(guān)重要。