Kalcium az élő szervezetekben

A kalcium fontos szabályozó és szerkezeti szerepet játszik az élő szervezetekben . A kalcium (Ca 2+ ) gyakori makrotápanyag a növényekben, állatokban és emberekben. Ez a kémiai elem részt vesz a sejt kulcsfontosságú élettani és biokémiai folyamataiban. A kalciumionok részt vesznek a véralvadási folyamatokban , emellett az egyik univerzális másodlagos hírvivőként szolgálnak a sejteken belül, és szabályozzák a különféle intracelluláris folyamatokat – izomösszehúzódást , exocitózist , beleértve a hormonok és neurotranszmitterek szekrécióját is .

Emberi

A kalcium koncentrációja az emberi vérben, nagyszámú létfontosságú folyamatban betöltött fontossága miatt, pontosan szabályozott, megfelelő táplálkozással, valamint elegendő tejtermék- és D-vitamin-fogyasztással nem lép fel hiány. A tartós kalcium- és/vagy D-vitamin-hiány az étrendben növeli a csontritkulás kockázatát, és csecsemőkorban angolkórt okoz .

A kalciumszükséglet az életkortól függ. 19-50 éves felnőttek és 4-8 éves gyermekek esetében a napi szükséglet (RDA) 1000 mg [1] (körülbelül 790 ml zsírtartalmú tejben található)[ a tény jelentősége? ] 1% [2] ), és 9 és 18 év közötti gyermekek számára - napi 1300 mg [1] (körülbelül 1030 ml 1% zsírtartalmú tejben [2] ). Serdülőkorban a csontváz intenzív növekedése miatt nagyon fontos a megfelelő kalciumbevitel. Az Egyesült Államokban végzett vizsgálatok szerint azonban a 12-19 éves lányok 11%-a és a fiúk 31%-a éri el kalciumszükségletét [3] .

Élelmiszer

Kiegyensúlyozott étrendben a kalcium nagy része (kb. 80%) tejtermékekkel kerül a gyermek szervezetébe . A fennmaradó kalcium gabonafélékből (beleértve a teljes kiőrlésű kenyeret és hajdinát), hüvelyesekből, narancsból származik , zöldek, diófélék. A kalcium felszívódása a bélben kétféleképpen történik: transzcelluláris (transzcelluláris) és intercelluláris (paracelluláris). Az első mechanizmust a D-vitamin aktív formája ( kalcitriol ) és bélreceptorai közvetítik. Nagy szerepe van az alacsony vagy mérsékelt kalciumbevitelben. A táplálék magasabb kalciumtartalma esetén az intercelluláris felszívódás kezdi meg a főszerepet, amely nagy kalciumkoncentráció-gradienshez kapcsolódik. A transzcelluláris mechanizmusnak köszönhetően a kalcium nagyobb mértékben szívódik fel a duodenumban (a kalcitriolban található receptorok legmagasabb koncentrációja miatt). Az intercelluláris passzív átvitelnek köszönhetően a kalcium felszívódása a vékonybél mindhárom szakaszában a legaktívabb. A kalcium felszívódását paracellulárisan a laktóz (tejcukor) segíti elő .

A kalcium felszívódását akadályozzák egyes állati zsírok [4] (beleértve a tehéntejzsírt és a marhahús zsírját, de nem a disznózsírt) és a pálmaolaj . Az ilyen zsírokban található palmitin- és sztearin-zsírsavak az emésztés során lehasadnak a belekben, és szabad formában szilárdan megkötik a kalciumot, így kalcium-palmitátot és kalcium-sztearátot képeznek (oldhatatlan szappanok) [5] . Ennek a székkel ellátott szappannak a formájában a kalcium és a zsír is elveszik. Ez a mechanizmus felelős a csökkent kalcium felszívódásért [6] [7] [8] , a csontok mineralizációjának csökkenéséért [9] és a csontszilárdság mérséklődéséért [10] [11] a pálmaolaj (pálma-olein) alapú csecsemőknél . Ezeknél a gyermekeknél a belekben a kalcium-szappanok képződése a széklet keményedésével [12] [13] , gyakoriságának csökkenésével [12] , valamint gyakoribb regurgitációval [14] és kólikával [11] társul .

Kalciumtartalom az élelmiszerekben:

Alacsony kalciumtartalom: korpás kenyér (60), búzakenyér (37); belsőségek, gabonafélék (50-nél kevesebb), cékla (37), sárgarépa (46).

Az élelmiszerekben lévő kalciumról további információkért látogasson el az USDA.gov webhelyre [17] .

A vérben

Az emberi sejtek citoplazmájában a kalcium koncentrációja körülbelül 10–4 mmol/l, az intercelluláris folyadékokban körülbelül 2,5 mmol/l.

Madarak

A baromfinak magas kalciumtartalomra van szüksége táplálékában. Ez annak köszönhető, hogy a tojáshéj 94%-ban kalcium-karbonátból áll [18] . A madarak szervezete rendszeres kalciumban gazdag táplálékot igényel, mivel a madarak kalciumraktározási kapacitása korlátozott [19] . A sikeres tojáshéjképzés csak akkor lehetséges, ha a madár a folyamat megkezdése előtt néhány órával elegendő kalciumot kapott [20] . A madár étrendjének kiegészítésére különféle kalciumforrásokat használnak: kész kiegészítőket, régi tojáshéjakat, tengeri kagylókat. Az Orosz Föderáció területén jelentős kalciumkészletek vannak, amelyek alkalmasak baromfitakarmányozásra. Különösen a Krasznodar Területen található egy tengeri takarmányhéjakban gazdag lelőhely az Azovi -tenger partján, "Turtle Ridge" néven; a héjat ott bányászják magas kalciumtartalommal, amit megfelelő vizsgálatok igazolnak.

A vadon élő madarak kalciumban gazdag hamuval , kis állatok csontjaival, puhatestűek héjával stb. táplálkoznak [21] , hogy kielégítsék a kalciumszükségletet .

Egyéb állatok

Gerinceseknél a kalcium nagy része a csontvázban és a fogakban található . A kalcium a csontokban hidroxiapatit formájában található [22] .

Sok gerinctelen kalciumot használ külső váz (például puhatestűhéj ) vagy endoskeleton ( szivacs tüskék ) kialakítására. A "csontvázak" többnyire a kalcium-karbonát (mész) különféle formáiból állnak. A csontváz működését egyes egysejtű állatoknál a kalcium felhalmozódása is biztosítja.

Növények

A kalciumkoncentráció változása kulcsszerepet játszik a növények sztómáinak nyitásában és záródásában. Sok növény sejtfala jelentős mennyiségű kalciumot tartalmaz. A kalcium fontos szerepet játszik a növényi sejtek anyagcseréjének szabályozásában [23] .

A kalcium átjutása a növényen lassú, ezért gyakran felhalmozódik a növény régebbi részein. Egyes növények védekezésre használják ezt a tulajdonságot: a kalcium oxalátok formájában nagy mennyiségben halmozódik fel a sejt plasztidjaiban, aminek köszönhetően a növényi részek erősek és élesek lesznek.

Lásd még

• Kalcium-klorid (gyógyszer)
• kalcium-citrát
• kalcium-jodid
• Cézium az élő szervezetekben

Jegyzetek

1. ↑ 12 U.S. _ A Mezőgazdasági Minisztérium és az Egyesült Államok Egészségügyi és Humánszolgáltatási Minisztériuma. Dietary Guidelines for Americans, 2010  (határozatlan idejű) . — 7. - Washington, DC: Amerikai Egyesült Államok Kormányzati Nyomdahivatala, 2010. - 76. o.
2. ↑ 12 U.S. _ Department of Agriculture National Nutrient Database for Standard Reference . Hozzáférés dátuma: 2012. december 29. Az eredetiből archiválva : 2013. január 5.. (határozatlan)
3. ↑ Greer FR, Krebs NF; Amerikai Gyermekgyógyászati ​​Akadémia Táplálkozási Bizottsága. A csecsemők, gyermekek és serdülők csontjainak egészségének és kalciumbevitelének optimalizálása  (angol)  // Gyermekgyógyászat : folyóirat. – Amerikai Gyermekgyógyászati ​​Akadémia, 2006. - február ( 117. évf. , 2. sz.). - P. 578-585 . — PMID 16452385 .
4. ↑ Southgate DA, Widdowson EM, Smits BJ, Cooke WT, Walker CH, Mathers NP Kalcium és zsír felszívódása és kiválasztása fiatal csecsemőknél  //  The Lancet  : Journal. - Elsevier , 1969. - Vol. 293. sz . 7593 . - P. 487-489 . — PMID 4179570 .
5. ↑ Holt LE, Tidwell HC, Kirk CM, Cross DM, Neale S. Tanulmányok a zsíranyagcseréről: I. Zsírfelszívódás normál csecsemőknél  // J  Pediatr : folyóirat. - 1935. - 1. évf. 6 , sz. 4 . - P. 427-480 .
6. ↑ Nelson SE, Frantz JA, Ziegler EE Zsír és kalcium felszívódása pálma-oleint tartalmazó tejalapú tápszerrel táplált csecsemők által  //  J Am Coll Nutr : Journal. - 1998. - 1. évf. 17 , sz. 4 . - P. 327-332 . — PMID 9710840 .  (nem elérhető link)
7. ↑ Nelson SE, Rogers RR, Frantz JA, Ziegler EE Pálma-olein az anyatej-helyettesítő tápszerben: zsír és ásványi anyagok felszívódása normál csecsemők által   // Am J Clin Nutr : folyóirat. - 1996. - 1. évf. 64 , sz. 3 . - P. 291-296 . — PMID 8780336 .
8. ↑ Ostrom KM, Borschel MW, Westcott JE, Richardson KS, Krebs NF Alacsonyabb kalcium felszívódás kazein-hidrolizátum- és szójafehérje-alapú csecsemőknél, pálma-oleint tartalmazó tápszerekben, versus pálma-oleint nem tartalmazó tápszerekben  //  J Am Coll Nutr : Journal. - 2002. - 20. évf. 21 , sz. 6 . - P. 564-569 . — PMID 12480803 .  (nem elérhető link)
9. ↑ Koo WW, Hammami M., Margeson DP, Nwaesei C., Montalto MB, Lasekan JB Csökkent csont mineralizáció pálma-oleint tartalmazó tápszerrel táplált csecsemőknél: randomizált, kettős vak, prospektív vizsgálat  (angol)  // Gyermekgyógyászat : folyóirat. – Amerikai Gyermekgyógyászati ​​Akadémia, 2003. - 20. évf. 111 , sz. 5 1. pont . - P. 1017-1023 . — PMID 12728082 .
10. ↑ Litmanovitz I., Davidson K., Eliakim A., Regev RH, Dolfin T., Arnon S., Bar-Yoseph F., Goren A., Lifshitz Y., Nemet D. High Beta-Palmitate Formula and Bone Strength in Termető csecsemők: Randomizált, kettős vak, kontrollált próba  //  Calcified Tissue International : folyóirat. - 2012. - Kt. 92 , sz. 1 . - P. 35-41 . — ISSN 0171-967X . - doi : 10.1007/s00223-012-9664-8 .
11. ↑ 1 2 Litmanovitz I., Davidson K., Eliakim A., Regev R., Dolfin T., Bar-Yoseph F. et al. A csecsemőtápszer béta-palmitát szerkezeti helyzetének hatása a hangsebességre, Antropometria és csecsemőkori kólika: kettős vak, randomizált kontrollvizsgálat  (angol)  // Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition [Internet] : folyóirat. - 2011. - 20. évf. 52 . - P. E215-6 .
12. 12 _ _ _ _  _  _ _ : folyóirat. – Amerikai Gyermekgyógyászati ​​Akadémia, 1999. - Vol. 103 , sz. 1 . -P.E7 . _ — PMID 9917487 .
13. ↑ Carnielli VP, Luijendijk IH, Van Goudoever JB, Sulkers EJ, Boerlage AA, Degenhart HJ, Sauer PJ A palmitinsav szerkezeti helyzete és mennyisége az anyatej-helyettesítő tápszerekben: hatás a zsír-, zsírsav- és ásványianyag-   egyensúlyra // J Pediatric Gastroenterol Nutr : folyóirat. - 1996. - 1. évf. 23 , sz. 5 . - P. 553-560 . — PMID 8985844 .
14. ↑ Vandenplas Y., Gutierrez-Castrellon P., Velasco-Benitez C., Palacios J., Jaen D., Ribeiro H et al. Gyakorlati algoritmusok a csecsemők gyakori gyomor-bélrendszeri tüneteinek kezelésére  //  Nutrition : Journal. - 2013. - Kt. 29 , sz. 1 . - P. 184-194 . — PMID 23137717 .
15. ↑ USDA . Hozzáférés időpontja: 2015. július 6. Az eredetiből archiválva : 2015. július 7. (határozatlan)
16. ↑ USDA
17. ↑ USDA National Nutrient Database for Standard Reference – 17. kiadás A kiválasztott kalcium tartalma, élelmiszerek közös intézkedésenként, betűrendben rendezve
18. ↑ Útmutató a tojótyúkoknak elegendő kalcium biztosításához | baromfiEgy útmutató a háztáji csirkék neveléséhez . Hozzáférés dátuma: 2013. január 22. Az eredetiből archiválva : 2013. február 5. (határozatlan)
19. ↑ A madaraknak kalciumra van szükségük a tojásrakáshoz – honnan szerzik be? | ápoló természet . Az eredetiből archiválva: 2013. március 15. (határozatlan)
20. ↑ Hunton, P (2005). "A tojáshéj szerkezetének és minőségének kutatása: történelmi áttekintés". Revista Brasileira de Ciência Avícola 7: 67–71.
21. ↑ Birdscope - Madarak és kalcium . Hozzáférés dátuma: 2013. január 22. Az eredetiből archiválva : 2013. február 5. (határozatlan)
22. ↑ Institute of Medicine (USA) bizottsága a D-vitamin és a kalcium étrendi referenciabeviteli értékeinek felülvizsgálatára; Ross AC, Taylor CL, Yaktine AL, Del Valle HB, szerkesztők. Dietary Reference Intakes for Calcium and D Vitamin  (angolul)  : folyóirat. - National Academies Press (USA), 2011. - 35. o . — PMID 21796828 .
23. ↑ A kalcium modulálja az erőérzékelést a von Willebrand faktor A2 tartománya által: Nature Communications: Nature Publishing Group . Hozzáférés dátuma: 2013. január 22. Az eredetiből archiválva : 2013. február 5. (határozatlan)

Irodalom

• BECNordin. Kalcium az emberi biológiában. Springer, 1988 - 481 oldal
• Roland Pochet. Kalcium: A kalcium hatásának molekuláris alapja a biológiában és az orvostudományban. Kluwer Academic Publishers, 2000 - 732 oldal

Linkek

• Ajánlott kalcium bevitel
• Egyesült Királyság Élelmiszer-szabványügyi Ügynöksége: Kalcium
• Táplálkozási adatlap az Országos Egészségügyi Intézettől
• Kalciumforrások tehéntejallergiára