Aplikasi makanan dan farmasi: Bioavailabilitas Kalsium Sitrat

Mengapa Kalsium penting bagi tubuh manusia?

Kalsium memainkan peran yang sangat penting dalam kesehatan manusia, perkembangan fisik dan aktivitas fisiologis anak-anak dan remaja.Ini juga merupakan unsur mineral yang mudah kurang dalam tubuh manusia.

Kalsium memiliki fungsi untuk memperkuat elastisitas dan ketangguhan jaringan lunak, mengurangi kegembiraan sel saraf, memperkuat fungsi konduksi sistem saraf,mempertahankan rangsangan normal saraf otot, mengatur permeabilitas sel dan kapiler, mempromosikan aktivitas berbagai enzim dalam tubuh, menjaga keseimbangan asam-basa, dan berpartisipasi dalam pembekuan darah.Kekurangan kalsium dapat menyebabkan banyak penyakit seperti rachitis dan osteoporosisKandungan kalsium yang terlalu rendah dalam makanan dapat dengan mudah menyebabkan gangguan tiroid, sehingga meningkatkan risiko patah tulang dan batu ginjal.

Kalsium sitrat, sebagai asam kalsium organik, memiliki kelarutan dan bioavailabilitas yang lebih tinggi daripada asam kalsium anorganik, tidak menimbulkan iritasi pada lambung dan usus,dan dapat langsung diserap oleh tubuh manusia tanpa dinetralisir oleh asam lambungHal ini menjadi pilihan pertama untuk suplemen kalsium makanan. kalsium sitrat dapat digunakan sebagai fortifier, koagulan jaringan, dan garam emulsifikasi dalam industri makanan,sebagai agen chelating dan buffer di industri kimia, dan sebagai pengawet kalsium dalam industri farmasi.
 

Skema struktur kristal kalsium sitrat Ca3 ((C6H5O7) 2•4H2O

Kalsium sitrat memiliki karakteristik aplikasi berikut [1]:

1Sifat gizi

Asam sitrat dalam produk mengalami siklus asam trikarboksilat dan akhirnya menghasilkan CO2 dan H2O untuk menghasilkan ATP (adenosin trifosfat),yang menyediakan energi untuk tubuh dan mempromosikan pertumbuhan dan perkembangannya.

2. Keamanan

Kalsium sitrat adalah aditif makanan yang sangat baik dan penambah nutrisi yang dapat ditambahkan dan digunakan dalam produksi banyak makanan.

3Mudah diserap.

Kalsium sitrat tidak memiliki efek iritasi pada lambung dan usus dan dapat langsung diserap oleh tubuh manusia tanpa dinetralisir oleh asam lambung, dengan tingkat penyerapan yang tinggi.Kelarutan kalsium sitrat itu sendiri lebih baik daripada biomaterial kalsium lainnya seperti kalsium fosfat dan kalsium sulfatHal ini dapat melepaskan ion kalsium secara efisien dan stabil selama proses degradasi, membuatnya cocok untuk digunakan sebagai bahan biomedis,seperti mengisi cacat patah tulang dan menyediakan ion kalsium yang dibutuhkan pada tahap awal penyembuhan patah tulang.

Aplikasi di industri makanan

Kalsium sitrat mudah diserap oleh tubuh manusia dan banyak digunakan dalam industri makanan.dan juga dapat digunakan sebagai penguat jaringan dalam tomat kaleng, kentang, dll Bandingkan efisiensi metabolisme kalsium dalam darah dari tiga sumber kalsium oral: kalsium format, kalsium sitrat dan kalsium karbonat [2].

Percobaan ini adalah desain percobaan silang empat faktor. 14 wanita dewasa diberikan 1200 mg plasebo (natrium metil selulosa), kalsium format,kalsium sitrat dan kalsium karbonat setelah puasaDibandingkan dengan plasebo,tidak ada perubahan signifikan dalam peningkatan konsentrasi kalsium serum dan penurunan hormon parathyroid serum (iPTH) setelah pemberian kalsium karbonat secara oral (Gambar 1 dan Gambar 2).

Administrasi oral kalsium sitrat menghasilkan tingkat perbaikan yang berbeda, mencapai tingkat yang signifikan pada 135 menit dan 270 menit.konsentrasi kalsium serum meningkat 15% dan hormon paratiroid menurun 70% setelah 60 menitArea di bawah kurva waktu konsentrasi kalsium serum sangat signifikan lebih tinggi untuk kalsium format (378mg·min/dL) daripada untuk kalsium sitrat (178mg·min/dL),dan lebih tinggi untuk kalsium sitrat daripada plasebo (107mg·min/dL) dan kalsium karbonat. (91 mg·min/dL), tetapi perbedaannya tidak signifikan.

HELLER et al. mengukur bioavailabilitas 25 wanita pascamenopause yang mengonsumsi 500 mg kalsium sitrat atau kalsium karbonat + 125 IU vitamin D dan mengevaluasinya dalam tiga tahap,selama setiap wanita mengambil kalsium sitrat dengan sarapan. , kalsium karbonat, ditemukan bahwa dibandingkan dengan kalsium karbonat, kalsium sitrat menghasilkan peningkatan 94% pada area di bawah kurva konsentrasi kalsium serum-waktu,peningkatan kalsium urin > 41%, dan penurunan 56% kadar hormon paratiroid serum.Sebuah meta-analisis dari 15 studi tentang penyerapan kalsium dan bioavailabilitas melaporkan bahwa kalsium sitrat 22%-27% lebih diserap daripada kalsium karbonatDari data ini, dapat disimpulkan bahwa kalsium dalam kalsium sitrat lebih bioavailable daripada kalsium karbonat. 2,5 kali[3].

Perubahan konsentrasi kalsium serum dari waktu ke waktu setelah pemberian oral dari sumber kalsium yang berbeda

Perubahan iPTH serum dari waktu ke waktu setelah pemberian oral dari sumber kalsium yang berbeda

Aplikasi dalam industri medis

Kalsium sitrat dapat digunakan untuk mengobati osteoporosis dan juga dapat digunakan sebagai bahan tulang buatan. Tan Hui et al. [1] menggunakan kalsium sitrat untuk mengobati osteoporosis dan mencapai hasil yang baik.Karena kalsium sitrat tidak menghasilkan CO2 di saluran pencernaan, mengurangi reaksi merugikan seperti gangguan pencernaan, pembengkakan perut, dan sembelit.

Peng Lei et al. [7] secara khusus mempelajari efek kalsium sitrat pada darah segar.Menambahkannya ke darah segar dapat memberikan konsentrasi ion kalsium yang tepat untuk penyembuhan patah tulangIon kalsium yang larut oleh kalsium sitrat dapat disimpan dalam bekuan darah, yang dapat menyediakan ion kalsium yang diperlukan untuk tahap penyembuhan fraktur selanjutnya.Kalsium sitrat memiliki prospek aplikasi yang baik sebagai biomaterial tulang.

Bioavailabilitas sumber kalsium yang berbeda pada konsentrasi yang berbeda[8]