煅烧亚洲鲈鱼和鲶鱼鳃粉的元素组成、理化特性及钙生物利用度研究

研究人员针对传统钙补充剂生物利用度低的问题，通过煅烧亚洲鲈鱼和鲶鱼鳃制备钙化鳃粉（CGPs），系统分析了其理化特性、晶体结构及钙生物利用度。结果表明，CGPs具有高灰分含量（99.21–99.58%）、优化的Ca/P比（1.80–1.82）及显著优于CaCO3的钙吸收率（44.31% vs 36.24%），为开发高效、安全的海洋源钙补充剂提供了新思路。

　　

钙是维持骨骼健康和生理功能的关键矿物质，但全球范围内钙缺乏引发的骨质疏松、佝偻病等疾病仍高发。传统钙补充剂如碳酸钙（CaCO₃）存在生物利用度低、吸收受限等问题。与此同时，渔业加工产生大量鳃等副产物，通常被废弃造成环境污染。如何高效利用这些富含钙的海洋资源，开发高生物利用度的天然钙补充剂，成为研究热点。

泰国宋卡王子大学的研究团队在《Food Chemistry: X》发表论文，首次系统研究了煅烧亚洲鲈鱼（SB-CGP）和鲶鱼鳃粉（CF-CGP）的理化特性及钙生物利用度。通过高温煅烧（900°C，6小时）结合球磨工艺制备CGPs，采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜-能谱（SEM-EDX）分析晶体结构与元素组成，并利用Caco-2细胞模型和BJ细胞毒性实验评估其生物相容性。

3.1 理化特性
CGPs灰分含量高达99.21–99.58%，蛋白质和脂肪几乎完全降解。SB-CGP结晶度（89.98%）显著高于CF-CGP（82.92%），且颗粒更大（18.75 μm vs 16.91 μm）。XRD显示两者均以羟基磷灰石（HAp）为主相，伴生β-磷酸三钙（β-TCP）和氧化钙（CaO），证实形成天然双相钙磷（BCP）材料。

3.2 元素组成
SEM-EDX揭示CGPs富含钙（34.7–35.8 wt%）、磷、镁等元素，且Ca/P摩尔比（1.80–1.82）高于标准HAp（1.67），归因于CO₃^2?对PO₄^3?的取代。CF-CGP特有硫、钾元素，反映物种差异。

3.3 生物相容性
BJ细胞实验显示，CGPs在30 mg/mL浓度下48小时仍保持>82%细胞活性，符合ISO 10993-5生物安全性标准。

3.4 钙生物利用度
Caco-2模型表明，SB-CGP和CF-CGP在4小时的钙转运率分别达44.31%和43.86%，显著高于CaCO₃（36.24%）。多孔结构、微量元素协同及非化学计量HAp特性共同促进钙吸收。

该研究首次证实煅烧鱼鳃可制备高生物利用度BCP材料，其钙吸收效率较合成CaCO₃提升22%。这一发现不仅为渔业副产物高值化利用提供新途径，更为开发无宗教禁忌、环境友好的功能性钙补充剂奠定基础。未来可探索CGPs在食品强化或骨质疏松辅助治疗中的应用潜力。