對人體的影響

鈣是人體必需的礦物質營養素,所有的細胞都需要鈣。鈣離子Ca2+在生物體中是許多生化過程及生理過程的觸發器,如觸發肌肉收縮、釋放激素、傳遞脈衝、促進血液凝結、調節心律和分泌乳汁等等。Ca2+尤為各種高級生物體所必需。 現代醫學研究表明,鈣營養與體內免疫、神經、內分泌、消化、循環、運動、生殖等十多個系統的功能密切相關,鈣離子參與生命進化及生命運動的全過程。基礎醫學臨床醫學的研究已證實鈣離子對生命的影響巨大,也就是說人類健康離不開鈣

人體的含量與分布

人體的鈣含量約1~1.25kg,占體重1.5~2%,鈣原子數目僅次於C、H、O、N等四種非金屬元素。每千克非脂肪組織中平均約含鈣20~25g。體內鈣99%以上都分佈在骨骼和牙齒中,其餘不足1%的鈣分佈在體液及全身各組織器官中,是多種生理活動的參與者。這1%在人體的組織及血液中鈣的濃度必需保持恆定,不能太高也不能太低,否則會威脅生命安全。

骨骼鈣

鈣是骨骼、牙齒和細胞壁形成時的必需結構成分。骨鈣的組成主要是羥磷灰石結晶,占骨骼重量40%以上,其次是碳酸鹽、檸檬酸鹽以及少量氯化物和氟化物的形式。骨鈣對維持血鈣的濃度極為重要,被稱作人體鈣元素的「儲存庫」。當血鈣濃度降低時,可迅速動員骨鈣補充,此過程即為骨質分解;反之鈣則在骨骼「暫存」。

牙齒鈣

牙齒的化學組成大部分與骨一致,牙齒的表層為牙釉質(又稱琺瑯質),除了5%水外,全部由嵌入有機基質中的無機物(羥磷灰石氟磷酸石)組成。其中羥磷灰石所占比例超過98%,結構非常嚴密,成為人體中最硬的部分,對牙齒咀嚼、磨碎食物具有重要意義。牙本質中羥磷灰石占70%左右,牙骨質中約占40%,它們的結構與骨類似。牙齒一旦形成和鈣化後,新陳代謝就降到最低程度。維生素ACD的攝取,對牙的正常發育及鈣化是必不可少的。缺少維生素A會導致牙的不完全鈣化,使其硬度小;缺少維生素C影響牙中有機基質的形成;維生素D不但能幫助鈣的吸收而且明顯地促使鈣、磷在牙中的沉積。

血鈣

血漿中的鈣有48%為離子形式,46%與蛋白質結合,3%為複合物形式(Complex),還有3%未被確認。血漿中鈣濃度大約為10~11 mg/100 mL,無年齡、性別差異。鈣離子對神經組織有特殊且重要的影響,如果血鈣離子濃度下降,神經組織會過度興奮,導致手足抽蓄;另一方面,高血鈣抑制神經興奮。血鈣的濃度相當穩定,由副甲狀腺素(PTH)精密控制,使骨鈣和血鈣處於平衡之中。血鈣濃度低,則由骨鈣補充;反之,血鈣濃度高,則將鈣沉積於骨中儲存,或經腎臟於尿中排出體外。

消化與吸收

維他命D在小腸對鈣的吸收中扮演重要的角色,它可增加小腸細胞膜上和細胞質的鈣結合蛋白質的總量。維他命D缺乏者會因為鈣吸收不足而易患有軟骨病rickets)。

攝取量

世界各地區的鈣攝取量有很大的差異,歐美等已開發國家平均毎人每日攝取850毫克,而非洲、拉丁美洲及大部分開發中國家只有344毫克,相差一倍以上。因此鈣攝取不足在開發中國家是個嚴重的健康議題。

鈣的建議攝取量
年齡別 台灣(mg/day)政院衛生署(2003)國人膳食營養素參考攝取量及其說明,修訂第六版,pp. 257-298。台灣行政院衛生署,ISBN 957-01-4677-X 美國(mg/day) Institute of Medicine (1997) Dietary Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D, and Fluoride. pp. 71-145. National Academy Press, ISBN 0-309-06403-1
0~6個月 400 400
6個月~6歲 500 600-800
7~9歲 600 800-1200
10~12歲 700 1200-1500
13~19歲 男800/女700 1200-1500
20歲以上 600 24歲:1200-1500
25~64歲:1000
65歲以上1500
懷孕及哺乳 1100 1200-1500
成年婦女停經後 服用雌性素:1000
未用雌性素:1500

食物來源

自然的食品以牛奶和優酪乳所含的鈣最多,其他食物如乾豆類、魚、豆腐、深色的蔬菜如花椰菜、甘藍類蔬菜和芥蘭菜等都含有豐富的鈣。此外還有很多添加鈣強化的食物,例如:橙汁、蔓越莓汁、早餐穀類食品等。也有人服用鈣補充劑以補不足。然而攝取過量的鈣可能導致腎結石 。最新的膳食標準指出鈣的上限攝取量是每天2500 mg;一般人每天只須從自然食物和補充劑中攝取1500 mg的鈣,便已經足夠。

鈣補充劑(Dietary calcium supplement

鈣補充劑的主要成分為鈣化合物,如碳酸鈣檸檬酸鈣乳酸鈣,其中吸收率最高的為檸檬酸鈣約35%,碳酸鈣為27%,乳鈣質為29%,磷酸鈣為25%。碳酸鈣取材於牡蠣殼或珍珠貝等,葡萄糖酸鈣的溶解度較大。選購鈣補充劑應注意鈣離子的含量與鈣的來源。

與其他營養素之關係

維生素D有利於鈣質的吸收與利用。磷與鈣會相互拮抗競爭,影響彼此的吸收。飲食的鈣磷比例對嬰兒非常重要,比例失調會導致抽筋,對兒童及成人則較無影響。理論上鈣磷攝取是以1:1的比例最佳,但實際上有困難,因為鈣只存在於少部份的食物,磷卻幾乎存在所有的食物。如果鈣質攝取量偏低,又攝取大量的磷時(鈣:磷<1:3),血鈣會下降,骨礦物質會分解釋出鈣,最終造成骨質流失;這種情形在老年人及停經婦女最為明顯。當鈣攝取不足時,食物中的蛋白質有利於鈣質的吸收;不過鈣攝取充足時,蛋白質就沒有促進吸收的效果。過量的蛋白質與脂肪則會促進鈣質的排泄,造成鈣質的流失。鈣質攝取過量會影響鐵、鋅等微量礦物的吸收。

鈣與疾病預防

攝取足夠鈣質可以預防骨質疏鬆症直腸癌、降低男性前列腺癌的風險、維持血壓平衡。每天至少補充約800毫克的鈣質是最有效預防直腸癌的鈣攝取量,更年期婦女補充足夠的鈣質可以提高高密度脂蛋白(HDL)的濃度,這代表降低心血管疾病的風險與致命性。食用含钙多的食物,会使燃脂效果更佳,达到减肥效果。

钙信号

植物细胞能够探知病原体,从而激发一个让植物对感染产生抵抗力的防卫系统。植物防卫通道中一个最早的步骤涉及胞质溶解钙水平的增加。然而,Ca2信号导致有效植物免疫响应的机制尚不清楚。