墨鱼骨源结构化钙化合物的特性及其体外凝血性能研究

研究人员针对墨鱼骨副产物利用率低的问题，通过煅烧和酸改性技术将墨鱼骨转化为结构化钙化合物（DCB-OH、CCB-OH、DCB-Lac、CCB-Lac、DCB-CiMa、CCB-CiMa），系统研究了其物化特性及体外凝血功能。结果表明，乳酸钙和柠檬酸苹果酸钙水溶性达98%，且不同钙形态对APTT、PT、TT凝血参数呈现差异化调控，为食品强化和凝血管理提供了新型钙源选择。

　　

墨鱼骨作为头足类加工副产物，长期以来因缺乏高值化利用途径而被废弃，但其主要成分碳酸钙（CaCO₃）的强晶格结构导致水溶性差，限制了在食品和医药领域的应用。与此同时，全球约20%人群存在钙摄入不足问题，而传统钙补充剂如碳酸钙因溶解性差导致生物利用度低。如何将墨鱼骨中的钙转化为可溶性形式，并探究其生理功能，成为海洋资源利用和营养强化的关键科学问题。

来自中国的研究团队在《Food Chemistry: X》发表的研究中，创新性地通过高温煅烧（900°C）和有机酸改性技术，将墨鱼骨粉末（DCB）转化为六种结构化钙化合物。研究采用X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析晶体结构转变，通过扫描电镜-能谱联用（SEM-EDS）观察形貌特征，并利用体外凝血实验（APTT、PT、TT）评估生物活性。

3.1 外观与成分分析
煅烧墨鱼骨（CCB）灰分含量高达99.11%，钙含量达502.52 mg/g，XRD证实其从文石相（CaCO₃）完全转化为氧化钙（CaO）。酸改性后，乳酸钙（CCB-Lac）和柠檬酸苹果酸钙（CCB-CiMa）呈现球形光滑结构，L*值>96，接近白色标准。

3.2 晶体结构转变
XRD显示DCB-Lac和CCB-CiMa呈非晶态特征，而DCB-OH和CCB-OH保留波特兰石（Ca(OH)₂）晶体结构。FT-IR在3642 cm^-1处检测到羟基特征峰，乳酸钙则在1581 cm^-1出现羧酸盐基团振动。

3.6 水溶性突破
喷雾干燥制备的乳酸钙（CCB-Lac）和柠檬酸苹果酸钙（CCB-CiMa）溶解度分别达98.85%和98.71%，显著高于原始墨鱼骨（<6%）。这归因于有机酸羧基与钙离子的螯合作用降低了晶格能。

3.7 凝血功能调控
体外实验发现：DCB缩短PT时间（15.52 s vs 对照16.35 s），显示促凝活性；而4 mg/mL的DCB-CiMa使APTT延长至>500秒，TT>200秒，呈现强抗凝效应。柠檬酸的螯合作用导致游离钙（Ca²⁺）减少是主要机制。

该研究首次系统阐明了墨鱼骨钙化合物的结构-功能关系，其中高溶解度乳酸钙适用于液体食品强化，而具有抗凝特性的柠檬酸苹果酸钙为血栓管理提供了天然钙源选择。通过将海鲜加工废弃物转化为高附加值产品，该工作为海洋资源可持续利用和功能性食品开发提供了新范式。