促進鈣吸收的主要因素及其作用機理
發(fā)布時間:2025/1/18 14:34:08 點擊次數(shù):528
骨骼不僅是機體的重要支柱,而且還是具有生理活性的組織,它是鈣的貯存庫,在鈣的代謝、維持鈣的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和平衡方面起主要作用。
鈣是哺乳動物(包括貓和犬)體內(nèi)含量**多且**活躍的礦物質(zhì)元素,是動物必需的常量元素。幼犬出生時鈣含量接近6 g/kg體重,成年時增加到大約12 g/kg體重,幼貓出生時的鈣含量與幼犬的數(shù)值基本相同,但成年值大概為15g/kg體重。從鈣的需求來看,骨骼和牙齒形成的活躍期需求量**大?!?/span> 骨骼不僅是機體的重要支柱,而且還是具有生理活性的組織,它是鈣的貯存庫,在鈣的代謝、維持鈣的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和平衡方面起主要作用。由于寵物長期被圈養(yǎng)飼喂,違背了其自身生長發(fā)育規(guī)律和覓食方式,極易造成缺鈣等營養(yǎng)問題。鈣的攝入不足,不僅影響幼齡犬貓的生長發(fā)育,也會影響成年犬貓的骨骼健康,鈣的攝入量與其吸收、轉(zhuǎn)運密切相關(guān)。本文闡述了鈣的吸收機制及促進鈣吸收的主要因素,為改善寵物的鈣營養(yǎng)吸收狀況提供理論依據(jù)及參考。1 鈣的吸收
消化道中的鈣在小腸以主動轉(zhuǎn)運或被動轉(zhuǎn)運的方式被吸收,通過腸黏膜上皮細(xì)胞進入血液。膳食中的鈣多以結(jié)合形式存在,其吸收前需經(jīng)過胃酸的作用,使鈣元素游離出來才能被機體吸收,鈣的吸收一般認(rèn)為主要發(fā)生在酸度較高的十二指腸和空腸上段。1.1主動轉(zhuǎn)運
鈣的主動轉(zhuǎn)運是逆電化學(xué)梯度進行的,鈣離子由低濃度向高濃度方向移動,需要消耗能量,以及載體系統(tǒng)和相關(guān)酶的參與,如果細(xì)胞的能量代謝受到抑制,鈣的主動轉(zhuǎn)運就會受到抑制。鈣的主動吸收主要通過跨細(xì)胞途徑實現(xiàn),由腸黏膜中不對稱的柱狀細(xì)胞完成。鈣進入小腸后,維生素D作用于腔面細(xì)胞膜,導(dǎo)致鈣離子通道的開放,鈣離子跨過刷狀緣進入細(xì)胞液擴散,然后在維生素D依賴性鈣結(jié)合蛋白(CaBP)參與下,一方面被線粒體攝取以儲存,另一方面由基底側(cè)面膜把它泵入血漿。1.2被動轉(zhuǎn)運
鈣的被動轉(zhuǎn)運是靠細(xì)胞膜兩側(cè)液體的壓差、濃度差及電位差,以擴散滲透的方式實現(xiàn)。與主動轉(zhuǎn)運不同的是被動吸收過程沒有能量消耗,其滲透速度與膜兩側(cè)液體的濃度差、電位差成正比。鈣的被動轉(zhuǎn)運主要通過細(xì)胞旁路途徑實現(xiàn),當(dāng)腸腔中鈣離子濃度較高時,經(jīng)過細(xì)胞旁路擴散入血,其吸收部位主要是回腸;鈣濃度較低時,鈣吸收以跨細(xì)胞途徑為主。另外,當(dāng)腸腔中鈣濃度較高時,細(xì)胞旁路途徑的被動擴散也被啟動。鈣離子在腸道吸收的跨細(xì)胞途徑是可飽和的,但細(xì)胞旁路途徑則是不飽和的,即腸腔中鈣濃度越高,腸鈣的吸收也相對增加。2 主要影響因素及其作用機理
2.1 維生素D
作為激素的前體—維生素D2和維生素D3,先后經(jīng)肝、腎羥化酶催化,轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩碜饔玫?,25(OH)2D2和1,25(OH)2D3等活性代謝物,成為具有生物活性的維生素D。其中,1,25(OH)2D3是維生素D的**高活性形式,它與甲狀旁腺激素(PTH)和降鈣素(CT)都是調(diào)節(jié)鈣、磷代謝的重要激素,直接或間接參與骨代謝。 VitD可促進腸黏膜上皮細(xì)胞中CaBP的生成。許多研究結(jié)果表明,CaBP在腸鈣吸收過程中可能起載體作用,1,25(OH)2D3使CaBP的合成增加,因此,VitD對腸鈣吸收具有促進作用。腎臟生成的1,25(OH)2D3與血漿中的VitD運載蛋白結(jié)合,被運送到腸黏膜上皮細(xì)胞后,1,25(OH)2D3以擴散的方式進入細(xì)胞內(nèi),與胞質(zhì)受體構(gòu)成復(fù)合體,到達(dá)細(xì)胞核后,再與核受體結(jié)合,通過對核染色質(zhì)的作用,提高RNA聚合酶的活力,誘導(dǎo)產(chǎn)生mRNA,生成CaBP和Ca-ATP酶。VitD還可以提高腎小管對鈣、磷的再吸收能力,使其排出量減少,有利于鈣、磷在體內(nèi)存留;促使血中檸檬酸與鈣螯合形成復(fù)合物,轉(zhuǎn)運到新骨,促進骨的形成與礦化;還可刺激成骨細(xì)胞,合成和分泌骨鈣素,參與鈣代謝的調(diào)節(jié)。 1,25(OH)2D3在PTH的參與下,刺激破骨細(xì)胞,增強其活性和溶骨作用,促使鈣、磷從骨中游離出來,釋放入血,從而提高血鈣、磷的濃度,并通過相關(guān)激素的協(xié)調(diào),維持其代謝平衡。VitD對骨的作用具有雙重性,它既能促進新骨形成與鈣化,又有增加骨吸收的作用,使骨質(zhì)不斷更新,在骨鹽溶解與沉積的對立統(tǒng)一過程中,發(fā)揮著重要功能。VitD缺乏勢必影響腸道鈣和磷的吸收、轉(zhuǎn)運以及骨鹽的釋放,導(dǎo)致鈣、磷代謝失常,生成不成熟的骨膠原,不利于骨的礦化,成骨生長障礙而引發(fā)骨骼病變。2.2 維生素A(VitA)
VitA參與骨細(xì)胞基質(zhì)中黏多糖的合成,是維持成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞正常功能、保障骨細(xì)胞正常代謝的必需物質(zhì)。缺乏VitA的動物,骨中鈣的含量減少,黏多糖的生物合成受阻,骨的生成、吸收與重建功能失調(diào),骨骼生長畸形。VitA的另一重要功能是維護上皮組織的健康。VitA缺乏使腎小管上皮組織損傷,影響鈣的重吸收。2.3 鎂
鎂是細(xì)胞內(nèi)重要陽離子,具有廣泛生理功能。作為酶系統(tǒng)的激活劑,參與體內(nèi)許多重要的生化反應(yīng),在能量代謝和物質(zhì)代謝中起關(guān)鍵性作用。成年動物體內(nèi)50%的鎂存在于骨骼,與鈣、磷等形成骨鹽,是促進骨生長、維護骨細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的重要礦物質(zhì)元素。血鎂的缺乏或過多,直接或間接影響鈣平衡及骨代謝。鎂缺乏使骨內(nèi)鎂含量降低,骨生長緩慢,骨密度降低,骨水分減少,骨強度和骨應(yīng)力降低。 鎂與鈣既有協(xié)同作用,又互相競爭。鈣不足時鎂可略微替代鈣,鈣過多時,鎂的吸收率下降,機體對鎂的需要量增加;而血鎂過高,會減弱鈣的主動轉(zhuǎn)運,阻止鈣磷酸鹽轉(zhuǎn)化為羥磷灰石,延緩其沉積速度,抑制羥磷灰石與骨蛋白結(jié)合,影響骨骼的正常鈣化。2.4 酪蛋白磷酸肽(CPP)
在酸性條件下,鈣鹽的溶解度一般較大,但到小腸遠(yuǎn)端,管腔內(nèi)的為中性和弱堿性,鈣離子往往與一些大分子的陰離子形成不溶性的鹽,阻止了鈣的吸收利用。CPP是一類含有25~37個氨基酸分子的多肽,與Ca2+的親和力很強,可在pH 7~8 的條件下與Ca2+形成可溶性的絡(luò)合物,從而促進鈣吸收。實驗證明CPP不僅在體外能提高鈣的溶解度,維持鈣溶液的穩(wěn)定性,而且可增加鈣在股骨上的沉積,促進動物股骨生長,防治佝僂病。CPP可提高鈣在骨中的儲留,能促進骨骼對鈣的吸收和利用,減弱破骨細(xì)胞作用及抑制骨的再吸收。同時,它可促進小腸下部不飽和鈣的被動擴散吸收,而維生素D只對小腸上部可飽和鈣的主動運輸、吸收起作用。2.5 鈣、磷比例
鈣、磷是動物骨骼和牙齒的重要組成成分。磷是ATP 和磷酸肌酸的組成成分,參與體內(nèi)能量代謝;磷以磷脂的方式促進脂類物質(zhì)和脂溶性維生素的吸收;磷以磷酸根的形式參與糖、脂肪和蛋白質(zhì)等的代謝,血液中的磷酸鹽同時還是動物體內(nèi)重要的緩沖物質(zhì),參與維持體內(nèi)酸堿平衡。 膳食中過多的磷可促進鈣磷化合物在腸腔中沉淀。動物模型實驗證明膳食中鈣磷比值與骨丟失有關(guān),長期攝入過多的磷可損害平衡機制,改變鈣代謝,引起低鈣血癥和繼發(fā)性甲狀腺功能亢進。動物機體對鈣、磷的吸收,不僅決定其含量,還與其之間的比例有關(guān)。動物飼喂高鈣低磷或低鈣高磷飼料,其結(jié)果必將引起鈣磷不足而發(fā)生代謝障礙。據(jù)飼養(yǎng)試驗證明,各種動物正常腸道對鈣、磷的吸收都有一個**佳的比例,當(dāng)日糧中鈣磷比例大于或小于**佳的比例時,都可造成鈣、磷代謝障礙。犬的飼糧鈣磷比為1.8:1時較為合理,貓的飼糧鈣磷比為0.5~1.5:1較為合理。2.6益生元
益生元,也稱雙歧因子。其主要作用是通過促進腸道有益菌繁殖,優(yōu)化腸內(nèi)菌群平衡來實現(xiàn)的。大量研究證實,服用含益生元的食品可以提高動物對鈣、鎂、鋅和鐵的吸收。其作用機理可能是益生元被發(fā)酵生成了有機酸,導(dǎo)致腸道pH值下降,使通過小腸的鈣、磷酸鹽、鎂構(gòu)成的復(fù)合物發(fā)生溶解而吸收。也有假設(shè)認(rèn)為鈣被修飾成為低電荷量的鈣-氫復(fù)合物,更容易通過黏膜所致。 綜上所述,以上幾種物質(zhì)合理搭配使用,可促進鈣、磷在腸道中的吸收,提高其生物利用率;促進軟骨再生,保護骨和牙齒的健康;促進骨骼生長,增加骨密度和骨骼韌性;調(diào)節(jié)機體的鈣水平,維持正常的血鈣濃度。文章部分觀點來源自網(wǎng)絡(luò),只供分享,小編對文中觀點保持中立,對所含內(nèi)容的準(zhǔn)確性、可靠性或者完整性不提供任何明示或暗示的保證,并不對文章觀點負(fù)責(zé)。如涉侵犯您的著作權(quán),請聯(lián)系我刪除,感謝您的支持!
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