蛋壳钙的生物功能与健康益处:从骨骼健康到心血管风险因素的综合评述

《Foods》:Biological Functions and Health Benefits of Eggshell Calcium: From Bone Health to Cardiovascular Risk Factors: A Comprehensive Review

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月24日 来源:Foods 6.0

编辑推荐:

  鸡蛋由蛋壳、蛋壳膜、蛋黄和蛋白组成,其中蛋黄和蛋白被食用,而蛋壳通常被丢弃。术语“蛋壳”指包含蛋壳膜的蛋壳,去除蛋壳膜后的蛋壳及其膜均被证实具有促进健康的功能。蛋壳膜的主要成分为蛋白质,而去除蛋壳膜后蛋壳的主要成分为钙(碳酸钙)。蛋壳的一个特征性结构是其多孔性

  
鸡蛋由蛋壳、蛋壳膜、蛋黄和蛋白组成,其中蛋黄和蛋白被食用,而蛋壳通常被丢弃。术语“蛋壳”指包含蛋壳膜的蛋壳,去除蛋壳膜后的蛋壳及其膜均被证实具有促进健康的功能。蛋壳膜的主要成分为蛋白质,而去除蛋壳膜后蛋壳的主要成分为钙(碳酸钙)。蛋壳的一个特征性结构是其多孔性,已知摄入后易溶于胃酸。由于经胃酸溶解是膳食钙吸收的必要条件,蛋壳钙作为一种具有高消化率和生物利用度的钙源受到关注。高磷摄入会抑制钙吸收,但蛋壳钙的磷含量较低。本综述讨论了蛋壳钙的健康益处:对骨骼健康的贡献(骨中声速较基线增加40 m/s)以及降低血压(收缩压较基线降低8 mmHg,舒张压较基线降低4 mmHg)。此外,还涵盖了蛋壳膜的可吸收性、缓解膝关节疼痛以及改善皮肤水合作用。
2. 蛋壳钙
蛋壳钙主要由碳酸钙构成,每100 g含钙37.9 g,其特点是磷含量低,因为磷会抑制钙的吸收。与试剂级碳酸钙的晶体结构不同,蛋壳钙呈多孔结构,这种结构使其在摄入后与胃酸的接触面积增大。由于胃酸分泌不足时碳酸钙的吸收率会降低,因此钙在胃酸中的溶解对于钙的吸收至关重要。蛋壳钙被认为是一种高生物利用度的钙源。在一项评估有无维生素D补充条件下蛋壳钙代谢的研究中,饲喂添加维生素D饲料的去卵巢大鼠在肠道钙吸收、尿钙排泄和粪钙排泄方面与未添加维生素D组相比有显著差异,且效果与碳酸钙相当,证实蛋壳钙可作为钙源发挥作用。
3. 蛋壳钙的安全性
日本厚生劳动省将蛋壳钙列为食品添加剂(强化剂),含蛋壳钙的强化产品已上市多年,具备充分的膳食应用经验。安全性研究中,大鼠连续91天高剂量(1000 mg/kg/天)给药未见异常。细菌回复突变试验结果均为阴性。由于蛋壳钙来源于鸡蛋,对其潜在致敏性存在担忧,但体外酶联免疫吸附测定(ELISA)和体内被动皮肤过敏反应(PCA)试验证实,蛋壳钙针对卵清蛋白的抗原性极低。此外,研究团队对6名3至6岁鸡蛋过敏儿童进行了口服食物激发试验,受试者1小时内少量摄入1 g蛋壳钙并观察24小时,未观察到皮肤、胃肠道或呼吸道症状。尽管蛋壳中含有少量蛋白质,但蛋壳蛋白与卵清蛋白发生交叉反应的可能性被认为很低。一项针对45名绝经前后女性的为期12周的研究(每日摄入含300 mg钙的蛋壳钙补充剂)未观察到归因于长期摄入的不良事件,血液学、肝肾功能、血矿物质、血脂、血糖及尿液检查结果均在生理变异范围内。另一项针对15名健康成年人为期4周的研究(每日摄入含1250 mg钙的蛋壳钙)同样未发现不良事件。蛋壳钙因其低磷含量,对于肾功能受损或需要控制膳食磷摄入的人群而言是一个有利的钙源选择。过量摄入钙的不良反应包括高钙血症、高钙尿症、软组织钙化、尿路结石、铁锌吸收障碍和便秘,因此日本成人钙的可耐受最高摄入量设定为2500 mg/天,正常饮食不易超标,但服用补充剂时需谨慎。
4. 蛋壳钙的溶解性与生物利用度
钙的消化吸收机制之一是在胃酸中溶解后被吸收。一项研究比较了蛋壳钙与碳酸钙在胃酸中的溶解度:19名接受肠内营养的老年人通过胃造口或鼻胃管分别给予蛋壳钙或碳酸钙,每隔20分钟收集胃液测定钙溶出率,结果显示蛋壳钙在胃液中的溶出率高于碳酸钙。研究推测胃中发生的反应为CaCO3 (s) + 2H+ (aq) ? Ca2+ (aq) + H2O (l) + CO2 (g)。当给年轻和成熟大鼠施用蛋壳钙或碳酸钙并通过钙平衡法评价钙吸收时,发现成熟大鼠对蛋壳钙的吸收率高于碳酸钙。对不同钙源的动物实验吸收率进行比较显示,蛋壳钙的吸收率与乳源性钙相当,且高于其他钙源。蛋壳中含有少量蛋白质,Caco-2细胞研究表明蛋壳蛋白可促进钙吸收。基于这些发现——蛋壳钙的多孔结构有利于其在胃液中溶解、动物实验表明其为高吸收率的钙源、细胞研究表明蛋壳蛋白促进钙吸收——提示蛋壳钙是一种能被高效吸收的钙源。
5. 蛋壳钙对骨矿物质密度的影响
高钙摄入人群的骨折风险低于低钙摄入人群,这一关联在老年人群中尤为明显,可能归因于骨密度的差异。去卵巢大鼠分别饲喂含蛋壳钙或碳酸钙的饲料57天后,蛋壳钙组的腰椎和胫骨近端骨密度显著高于碳酸钙组。去卵巢小鼠分别饲喂含碳酸钙或蛋壳钙的饲料3个月后,股骨三维成像显示蛋壳钙比碳酸钙更能抑制骨密度和骨小梁的丢失。Shizuka报告称,在大鼠中,蛋壳钙的吸收率高于碳酸钙,且补充蛋壳钙比补充碳酸钙更能提高股骨断裂强度和股骨钙含量。Kimura等人给先接受缺钙饲料30天的去卵巢大鼠再分别补充蛋壳钙、贝壳钙或牛骨粉60天,测量松质骨密度后发现,仅蛋壳钙组的松质骨密度较基线显著升高。在去卵巢大鼠中,蛋壳钙处理8周后,与碳酸钙相比,蛋壳钙显著降低了骨吸收,提高了血浆钙浓度、相对松质骨体积和次级骨单位密度,从而有助于提高骨强度。人体研究方面,一项在越南绝经后女性中进行的单盲随机安慰剂对照平行组研究显示,每日摄入含300 mg钙的蛋壳钙持续12个月后,通过定量超声(QUS)测量的骨声速(SOS)在6个月和12个月时均较基线显著升高,且在12个月时,蛋壳钙组的SOS值显著高于安慰剂组和碳酸钙组。当老年女性每日摄入800 mg蛋壳钙持续3个月后,其血清甲状旁腺激素(PTH)水平较基线显著降低,尿脱氧吡啶啉(DPD)浓度平均值下降14%。综上所述,这些发现证明蛋壳钙有助于维持骨骼健康,这可能部分归因于其高生物利用度和抑制骨吸收的潜力。
6. 蛋壳钙的降压作用
半个多世纪以来已知饮水中钙浓度高的地区高血压发病率低于钙浓度低的地区。1999年Griffith等人的荟萃分析纳入了42项关于钙摄入与血压的干预研究,使用了多种钙源但未包括蛋壳钙。由于蛋壳钙被认为是生物利用度最高的钙源之一,研究团队假设即使在相对较低的剂量下也能发挥抗高血压作用,因此研究了每日提供600 mg钙的蛋壳钙对血压的影响。研究对象为越南河内郊区农村社区94名高血压高危女性(平均年龄65岁),按年龄、体重指数和钙摄入量配对后随机分为对照组和蛋壳钙组各47人。蛋壳钙组每日摄入6粒含100 mg蛋壳钙的胶囊,对照组摄入等量纤维素胶囊,两组胶囊均添加等量的不影响钙吸收代谢的硫胺素和核黄素。干预6个月后,蛋壳钙组的收缩压(SBP)从127 mmHg显著降至119 mmHg,舒张压(DBP)从79 mmHg显著降至75 mmHg,而对照组无显著变化,且蛋壳钙组的SBP和DBP降幅均显著大于对照组。这表明每日补充600 mg蛋壳钙可有效降低越南老年高血压高危女性的SBP和DBP。可能的机制是:钙缺乏刺激甲状旁腺激素分泌,甲状旁腺激素促进骨钙释放入血,导致循环钙增加,进而促使钙流入血管平滑肌细胞引起血管收缩,使血压升高;蛋壳钙通过降低循环甲状旁腺激素浓度,减少钙流入血管平滑肌细胞,从而降低血压。
7. 蛋壳钙对脂肪吸收的抑制作用
一项交叉研究通过让9名健康受试者食用含蛋壳钙的巧克力或对照巧克力并检测粪便脂肪酸水平,评估了蛋壳钙摄入对脂肪吸收的影响。摄入含蛋壳钙的巧克力后,脂肪排泄量显著高于对照巧克力,且饱和脂肪酸的排泄增加。可能的机制是:胃肠道中脂肪酶水解产生的脂肪酸与钙结合形成不溶性物质,从而抑制脂肪酸吸收。与碳酸钙相比,蛋壳钙更易被胃酸溶解和离子化,因此推测其可能比传统无机钙盐更容易与肠道中的脂肪酸结合。但由于蛋壳钙本身具有高吸收性,需进一步研究阐明其机制,且该研究样本量较小,有必要扩大样本量重新验证。
8. 蛋壳膜的可吸收性与健康功能
蛋壳膜是蛋壳内侧富含蛋白质的薄层,其主要成分为蛋白质。虽然人体研究报告蛋壳膜具有皮肤保湿和改善膝关节疼痛等功效,但其蛋白质是否在体内被吸收尚不清楚。研究团队采用雄性SD大鼠,分别饲喂基于AIN-76配方的含酪蛋白、蛋壳膜蛋白或蛋壳膜酶解物的饲料以及无蛋白饲料,通过收集粪便和尿液测定氮含量计算净蛋白质利用率。结果显示,蛋壳膜蛋白和蛋壳膜酶解物的吸收率分别为94.8%和87.0%,均显著低于酪蛋白(98.5%);而净蛋白质利用率分别为84.6%和84.7%,显著高于酪蛋白(75.1%)。此外,蛋壳膜酶解物的吸收率显著高于完整蛋壳膜蛋白,但两者在净蛋白质利用率上无显著差异。这些结果表明,超过80%的蛋壳膜蛋白在体内被吸收利用,这可能是其发挥生物学功能的基础。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号