แคลเซียม (Calcium)

13558

แคลเซียม เป็นแร่ธาตุที่พบในเปลือกโลกประมาณ 5.4 % โดยมวล พบอยู่ในรูปของสารประกอบของ CaCO3 ที่เป็นองค์ประกอบของหินปูน หินงอก หินย้อย ดินมาร์ล เปลือกหอย และพบในสารประกอบซัลเฟต เช่น ยิปซั่ม

advertisement

แคลเซียม ถือเป็นแร่ธาตุสำคัญที่มีต่อมนุษย์ สัตว์ พืช และสิ่งแวดล้อม จัดเป็นแร่ธาตุหลักที่เป็นส่วนประกอบในร่างกายของมนุษย์ซึ่งจำเป็นมากต่อการเจริญเติบโต ส่วนพืชจัดเป็นธาตุอาหารรองที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตเช่นกัน ในด้านสิ่งแวดล้อม แร่แคลเซียมนั้นพบมากในหินต่างๆตามธรรมชาติ สามารถแตกตัว ละลายน้ำ และทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น ทำให้เกิดสภาวะความเป็นกรด-ด่างของสภาพแวดล้อมนั้นๆ

บทบาทแคลเซียมในพืช
พืชจะใช้ประโยชน์จากแคลเซียมในรูปไดวาเลนต์แคลเซียมไอออน เมื่ออยู่ในเซลล์พืช แคลเซียมจะเคลื่อนย้ายทางท่ออาหารได้ยาก พืชใบเลี้ยงคู่ต้องการแคลเซียมสำหรับการเจริญเติบโตมากกว่า พืชใบเลี้ยงเดี่ยวตามขนาดลำต้น และลักษณะเนื้อเยื่อที่แน่นกว่า

แคลเซียม

ปริมาณแคลเซียมที่พืชต้องการอยู่ในช่วง 300-500 มิลลิกรัม/ลิตร บทบาทแคลเซียมที่มีความสำคัญต่อพืช คือ ช่วยในการแบ่งเซลล์ ช่วยให้เซลล์พืชทำงานเป็นปกติ เป็นองค์ประกอบโครงสร้างของผนังเซลล์ใน middle lamella ซึ่งจะอยู่ในรูปแคลเซียมเพคเตท (calcium pectate) ช่วยให้ท่อน้ำ และท่ออาหารของพืชแข็งแรง ช่วยในการสร้างฮอร์โมนของพืช เช่น ฮอร์โมนไซโตไคนินเพื่อให้เกิดตาดอก

Brewbaker and Kwack (1963) ได้ศึกษาเลี้ยงละอองเกสรของพืชในสารละลายธาตุแคลเซียมร่วมกับสารเคมีต่างๆ พบว่า แคลเซียมมีส่วนสำคัญต่อการงอกของละอองเกสร ช่วยให้หลอดละอองเกสรที่งอกแล้วยืดตัวได้ดี

Hepler and Wayne (1985) รายงานว่า แคลเซียมมีส่วนสำคัญช่วยให้ membrane ทำหน้าที่ได้อย่างปกติ นอกจากนี้ ยังช่วยในการยืดตัวของเซลล์ขณะผสมเกสรเพื่อนำเชื้อสืบพันธุ์เพศผู้เข้าไปผสมเกิดได้เร็วขึ้น ช่วยในการเคลื่อนย้าย และสะสมของคาร์โบไฮเดรต และโปรตีนในพืช เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างในลำต้น กิ่ง และใบ ช่วยเพิ่มการติดผล ป้องกันผลร่วง และแตก

นอกจากนี้กฤษณา และคณะ (2543) พบว่า การให้สารละลายแคลเซียมด้วยการพ่นทางใบสามารถเพิ่มปริมาณแคลเซียมในช่อดอกได้ และทำให้การติดผลของมะม่วงเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

โดยปกติในดินมักไม่ขาดแคลเซียม ยกเว้นในดินที่เป็นกรด ส่วนสภาพดินที่เป็นด่างจะมีปริมาณแคลเซียมมากเกินไป และดินที่เป็นด่างมักมีฟอสฟอรัสสูงซึ่งจะทำให้แคลเซียมรวมตัวกับฟอสฟอรัสเป็นแคลเซียมฟอสเฟตทำให้พืชนำฟอสฟอรัสไปใช้ประโยชน์ไม่ได้ นอกจากนั้น ในดินที่เป็นด่างสูงจะมีผลทำให้พืชนำแร่ธาตุธาตุที่สำคัญบางอย่างไปใช้ประโยชน์ได้ลดลง เช่น เหล็ก ที่ีเป็นธาตุช่วยให้การดูดแคลเซียมดีขึ้น หากขาดธาตุเหล็กจะทำให้เกิดการขาดแคลเซียมในพืช

บทบาทแคลเซียมต่อคน และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
แคลเซียมเป็นธาตุสำคัญในการสร้างกระดูก และฟัน ในร่างกายคนเรามีปริมาณแคลเซียมประมาณ 1,200-2,000 กรัม ประมาณร้อยละ 99 อยู่ในกระดูก และฟัน ในรูป multiple hydroxy apatite salt (Ca10(PO4 )6 (OH)2) ของแคลเซียมฟอสเฟต และแคลเซียมคาร์บอเนต ที่เรียงตัวกันแบบ crystal lattice ส่วนแคลเซียมที่เหลือประมาณร้อยละ 1 หรือประมาณ 10 กรัมจะพบอยู่ในเลือด เนื้อเยื่อ และของเหลวในร่างกาย

ความสำคัญของแคลเซียมต่อร่างกาย
1. แคลเซียมมีบทบาทสำคัญในการสร้าง และเป็นองค์ประกอบหลักของกระดูก และฟันในร่างกาย รวมถึงซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอของกระดูก และฟัน
2. มีส่วนสำคัญในการแข็งตัวของเลือด ช่วยป้องกันการสูญเสียเลือดหากเกิดบาดแผล
3. ช่วยควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจ
4. แคลเซียมที่เป็นองค์ประกอบในเลือดมีความสำคัญต่อการทำงานของระบบประสาท และกล้ามเนื้อ หากมีปริมาณแคลเซียมต่ำ ประสาทจะไวผิดปกติต่อการตอบสนองต่อสิ่งเร้า กล้ามเนื้อเกร็ง และมีอาการชัก แต่หากประมาณแคลเซียมมากกว่าปกติจะทำให้ประสาทช้าลง
5. ช่วยยควบคุมการเคลื่อนย้ายของแร่ธาตุต่างๆที่เข้าออกภายในเซลล์
6. ช่วยกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์หลายชนิด เช่น เอนไซม์จากตับอ่อนที่ช่วยย่อยไขมัน เอนไซม์ที่เกี่ยวกับการใช้กลูโคส และเอนไซม์ในเยื่อสมองที่เกี่ยวกับการทำงานของระบบประสาท
7. ช่วยในการดูดซึมวิตามินบี 2
8. ช่วยป้องกันอาการผิดปกติของวัยใกล้หมดประจำเดือน
9. ช่วยป้องกันการเกิดโรคที่เกี่ยวข้องกับกระดูก เช่น โรคกระดูกพรุน โรคกระดูกเสื่อม โรคมะเร็งกระดูก เป็นต้น

ผลของการขาดแคลเซียม
1. ในวัยเด็กที่ขาดแคลเซียมจะทำให้เกิดโรคกระดูดอ่อน ทำให้การเจริญเติบโตของกระดูกผิดปกติ มีโครงสร้างของกระดูก และร่างกายเล็ก ตัวเตี้ย แขน ขามีรูปร่างผิดปกติ
2. การขาดแคลเซียมของหญิงในวัยหมดประจำเดือนมักทำให้เกิดโรคกระดูกพรุน กระดูกเสื่อมบริเวณข้อเข่าหรือข้อพับต่างๆ
3. กล้ามเนื้อเกิดภาวะเกร็ง กระตุก และชัก หากเกิดการขาดแคลเซียมอย่างรุนแรง
4. การแข็งตัวของเลือดขณะเกิดบาดแผลผิดปกติ เลือดแข็งตัวได้น้อย มีโอกาศต่อเลือดออก และเสียเลือดมาก

ปริมาณแคลเซียมที่ควรได้รับในแต่ละช่วงอายุ (Dietary Reference Intake Values)
– อายุ 0-6 เดือน 210 มก./วัน
– อายุ 6-12 เดือน 270 มก./วัน
– อายุ 1-3 ปี 500 มก./วัน
– อายุ 4-8 ปี 800 มก./วัน
– อายุ 9-13 ปี 1300 มก./วัน
– อายุ 14-18 ปี 1300 มก./วัน
– อายุ 19-30 ปี 1000 มก./วัน
– อายุ 31-50 ปี 1000 มก./วัน
– อายุ 51-70 ปี 1200 มก./วัน
– อายุมากว่า 70 ปี 1200 มก./วัน
– หญิงตั้งครรภ์ อายุ < 18 ปี 1300 มก./วัน
– หญิงตั้งครรภ์ อายุ 19-50 ปี 1000 มก./วัน
– หญิงให้นมบุตร อายุ < 18 ปี 1300 มก./วัน
– หญิงให้นมบุตร อายุ 19-50 ปี 1000 มก./วัน

แหล่งแคลเซียมในอาหาร
1. นม และผลิตภัณฑ์จากนม ทั้งนมโค นมแพะ และนมจากสัตว์อื่นๆ ซึ่งถือเป็นอาหารที่มีแคลเซียมมาก และดูดซึมได้ดี นมจืด 1 กล่อง (250 มล.) ประกอบด้วยแคลเซียมประมาณ 300 มิลลิกรัม
2. ถั่ว และผลิตภัณฑ์จากถั่ว ที่ได้จากพืชตระกลูถั่ว เช่น ถั่วเหลือง ถั่วเขียว ถั่วลิสง เป็นต้น ถือเป็นแหล่งอาหารที่อุดมด้วยแคลเซียม
3. ปลาหรือสัตว์น้ำขนาดเล็ก ที่สามารถกินได้ทั้งกระดูก ถือเป็นแหล่งแคลเวียมสำคัญที่ได้จากระดูกของปลาหรือสัตว์น้ำขนาดเล็กที่สามารถรับประทานได้
4. ผักสีเขียวเข้ม ถือเป็นแหล่งอาหารที่มีแคลเซียม แต่ยังน้อยกว่าปลา และสัตว์น้ำขนาดเล็ก

แหล่งอาหารที่อุดมด้วยแคลเซียม (ใน 100 กรัม)
1. นม และผลิตภัณฑ์จากนม
– นมผงธรรมดา 864 มิลลิกรัม
– นมผงขาดมันเนย 1185 มิลลิกรัม
– นมพร่องมันเนยพลาสเจอร์ไรส์ 132 มิลลิกรัม
– นมสดพลาสเจอร์ไรส์ 134 มิลลิกรัม
– นมพร่องมันเนยยูเอชที 146 มิลลิกรัม
– นมสดยูเอชที  122 มิลลิกรัม
– นมสดยูเอชทีเสริมแคลเซียม 182 มิลลิกรัม
– นมถั่วเหลืองยูเอชที 24 มิลลิกรัม
– นมถั่วเหลืองยูเอชทีเสริมแคลเซียม 174 มิลลิกรัม
– นมเปรี้ยวยูเอชที 57 มิลลิกรัม
– โยเกิรต์ 129 มิลลิกรัม
– เนยแข็งเชดดาร์ 526 มิลลิกรัม

2. สัตว์น้ำ
– กุ้งฝอย 1339 มิลลิกรัม
– กุ้งแห้งตัวเล็ก 2035 มิลลิกรัม
– ปลาช่อนทะเลแห้ง 508 มิลลิกรัม
– ปลาทูนึ่ง 163 มิลลิกรัม
– ปลาลิ้นหมาแห้ง 1913 มิลลิกรัม
– ปลาสีเสียดแห้ง 253 มิลลิกรัม
– ปลากดทะเลแห้ง 770 มิลลิกรัม
– ปลาไส้ตัน 281 มิลลิกรัม
– หอยแครง 134 มิลลิกรัม

3. ถั่ว และผลิตภัณฑ์จากถั่ว
– ถั่วแดงหลวงดิบ 115 มิลลิกรัม
– ถั่วแระต้ม 194 มิลลิกรัม
– ถั่วเหลืองดิบ 245 มิลลิกรัม
– ถั่วเขียวดิบ 125 มิลลิกรัม
– ถั่วลันเตา 171 มิลลิกรัม
– งาดำอบ 1469 มิลลิกรัม
– เต้าเจี้ยวขาว 180 มิลลิกรัม
– เต้าหู้ขาวอ่อน 250 มิลลิกรัม
– เต้าหู้เหลือง 160 มิลลิกรัม

4. ผัก และสมุนไพร
– ยอด และใบขี้เหล็ก 156 มิลลิกรัม
– ยอดแค 395 มิลลิกรัม
– ใบชะพลู 601 มิลลิกรัม
– ยอดตำลึง 126 มิลลิกรัม
– ใบบัวบก 146 มิลลิกรัม
– ผักกระเฉด 387 มิลลิกรัม
– ผักกาดเขียว 178 มิลลิกรัม
– ผักคะน้า 245 มิลลิกรัม
– ผักแผว 573 มิลลิกรัม
– มะขามฝักอ่อนสด 49 มิลลิกรัม
– ใบยอ 469 มิลลิกรัม
– ยอดสะเดา 354 มิลลิกรัม

อาหารแคลเซียม

ผลผลิตภัณฑ์เสริมแคลเซียม
1. อาหารเสริมแคลเซียม
อาหารเสริมแคลเซียมที่ผลิตจำหน่ายในปัจจุบันจะถูกผลิตออกมาในลักษณะของยาเม็ดที่ประกอบด้วยเกลือของแคลเซียม แบ่งเป็น 4 ชนิด ตามลักษณะผลิตภัณฑ์ คือ
– ชนิดเม็ดฟู่ ประกอบด้วยแคลเซียม 240-500 มิลลิกรัม/เม็ด
– ชนิดเม็ดปกติ ประกอบด้วยแคลเซียม 39-600 มิลลิกรัม/เม็ด
– ชนิดแคปซูลแข็ง ประกอบด้วยแคลเซียม 130-400 มิลลิกรัม/แคปซูล
– ชนิดเม็ดสำหรับเคี้ยว ประกอบด้วยแคลเซียม 250-400 มิลลิกรัม/เม็ด

แคลเซียมเสริม

2. นมเสริมแคลเซียม ชนิดนมผง และนมกล่องพร้อมดื่ม
เป็นผลิตภัณฑ์นมที่อยู่ในรูปนมผงสำหรับชง และนมกล่องพร้อมดื่มที่เสริมปริมาณแคลเซียมให้สูงขึ้นโดยเฉพาะ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ที่มีจำหน่าย ได้แก่ แอลลีน แคลซีเมกซ์ นมเปรี้ยวดัชมิลล์ เป็นต้น

3. น้ำผลไม้เสริมแคลเซียม
เป็นผลิตภัณฑ์ของน้ำผลไม้ชนิดต่างๆ ที่มีการเสริมปริมาณแคลเซียมร่วมด้วย เช่น น้ำผลไม้แคล-วี เป็นต้น

การละลายแคลเซียม
การละลายของแคลเซียมในน้ำที่ pH เป็นกลาง มีปริมาณน้อยมาก แต่แคลเซียมจะละลายในกระเพาะอาหารได้มากขึ้นเนื่องจากกระเพาะอาหารมีสภาพเป็นกรด แล้วจึงถูกดูดซึมที่บริเวณลำไส้เล็ก

การละลายน้ำที่มีระดับ pH 7.0 และการดูดซึมของเกลือแคลเซียม
1. แคลเซียมออกซาเลต
– การละลาย 0.04 มิลลิโมล/ลิตร
– การดูดซึม 0.102 ± 0.040 มิลลิโมล/ลิตร

2. แคลเซียมคาร์บอเนต
– การละลาย 0.14 มิลลิโมล/ลิตร
– การดูดซึม 0.296 ± 0.054 มิลลิโมล/ลิตร

3. ไตรแคลเซียมฟอสเฟต
– การละลาย 0.97 มิลลิโมล/ลิตร
– การดูดซึม 0.252 ± 0.130 มิลลิโมล/ลิตร

4. แคลเซียมซิเตรท
– การละลาย 7.3 มิลลิโมล/ลิตร
– การดูดซึม 0.242 ± 0.049 มิลลิโมล/ลิตร

5. แคลเซียมซิเตรท มาเลต
– การละลาย 80 มิลลิโมล/ลิตร
– การดูดซึม 0.363 ± 0.076 มิลลิโมล/ลิตร

6. Bisglycincalcium
– การละลาย 1500 มิลลิโมล/ลิตร
– การดูดซึม 0.440 ± 0.104 มิลลิโมล/ลิตร

การละลายของแคลเซียมเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับการผลิตอาหารเสริม เครื่องดื่ม และยาเสริมแคลเซียม โดยการเสริมแคลเซียมในเครื่องดื่มจะใช้ Puracal calcium L-lactate เนื่องจาก Puracal calcium Llactate ปริมาณ 12,000 มิลลิกรัม สามารถละลายได้ดีในน้ำที่มีระดับ pH 7 จึงเหมาะสมสำหรับนำมาเสริมในเครื่องดื่มที่ใส เช่น น้ำแอปเปิ้ลหรือน้ำผลไม้ต่างๆ โดยปราศจากการตกตะกอนของเกลือแคลเซียม แต่วิธีป้องกันการไม่ละลายของเกลือแคลเซียมจะใช้วิธีการเพิ่มสภาวะความเป็นกรด

Schnepf and Madrick (1991) ได้ศึกษาการละลายของแคลเซียมในผลิตภัณฑ์ 4 รูปแบบ คือ ยาลดกรดในกระเพาะ (antacids), แคลเซียมเสริมในรูปเม็ด (calcium supplements), โยเกิร์ตเสริมแคลเซียม และน้ำส้มเสริมแคลเซียม ที่ระดับ pH pH 1.5, pH 1.7 และ pH 7.2 พบว่า แคลเซียมทุกรูปแบบมีการละลายได้ดีที่ pH 1.5 และ pH 1.7 ที่ร้อยละ 83-98 ซึ่งเป็นระดับ pH ในกระเพาะอาหารคนเรา แต่ละลายได้น้อยที่ระดับ pH 7.2

การดูดซึมแคลเซียม
เกลือแคลเซียมละลายจะถูกดูดซึมได้เพียงร้อยละ 20-30 ของทั้งหมดที่บริโภคเข้าไป การดูดซึมจะถูกดูดซึมที่บริเวณลำไส้เล็กตอนต้น (duodenum)  ซึ่งเป็นแบบที่ต้องใช้พลังงาน และจะมีการดูดซึมที่บริเวณลำไส้เล็กตอนกลาง (jejunum) และลำไส้เล็กตอนปลาย (ileum) อีกเล็กน้อย โดยเป็นการดูดซึมแบบ passive transport ที่ไม่ต้องใช้พลังงาน และแคลเซียมจะหยุดการดูดซึมบริเวณส่วนล่างของลำไส้ที่อาหารมีสภาพเป็นด่าง

ปัจจัยช่วยเพิ่มการดูดซึมแคลเซียม
1. วิตามินดี ช่วยในการสังเคราะห์โปรตีนที่ช่วยจับกับแคลเซียม (calcium-binding protein)  ทำให้เกิดเกลือแคลเซียมที่ละลายน้ำได้สำหรับการดูดซึมให้ดีขึ้น การเสริมไวตามินดี 600 IU ต่อวัน ทำให้เพิ่มปริมาณการขับแคลเซียมออกทางปัสสาวะได้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าวิตามินดีมีบทบาทสำคัญของการะลายแคลเซียม
2. สารโปรตีนช่วยเพิ่มปริมาณกรดอะมิโนสำหรับจับกับแคลเซียม
3. น้ำตาลแลคโตสที่ถูกเปลี่ยนเป็นกรดแลคติคจากเชื้อจุลินทรีย์ในลำไส้ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเป็นกรดในลำไส้ ช่วยเพิ่มการละลายของเกลือแคลเซียมได้ และบางส่วนของแลคโตสจะรวมกับแคลเซียมเป็น lactose chelates ช่วยเพิ่มเกลือแคลเซียมที่ละลายน้ำ
4. ภาวะความเป็นกรดในกระเพาะอาหาร และลำไส้จะช่วยเพิ่มการละลายเกลือแคลเซียมได้ดี

ปัจจัยขัดขวางการดูดซึมแคลเซียม
1. การที่ร่างกายขาดวิตามินดี
2. ปริมาณแคลเซียมต่อฟอสฟอรัสไม่สมดุล สัดส่วนที่เหมาะสมควรอยู่ในช่วง 1:1 ถึง 2:1
3. กรดไฟติก ที่พบมากในเมล็ดธัญพืชต่างๆ กรดนี้จะรวมกับแคลเซียมอิออน เกิดเป็นสารประกอบแคลเซียมไฟเตทที่ไม่ละลายน้ำ และไม่สามารถย่อยได้ในกระเพาะอาหาร
4. กรดออกซาลิก ที่พบมากในพืชผักขม และโกโก้ กรดนี้จะรวมกับแคลเซียมเกิดเป็นแคลเซียมออกซาเลตที่ไม่ละลายน้ำ
5. ใยอาหาร ที่ประกอบด้วยกลุ่มคาร์บอกซิล (มีประจุบวก) สามารถจับกับแคลเซียม ทำให้แคลเซียมไม่สามารถถูกดูดซึมได้
6. ไขมัน หากมีมากเกินไปจะจับกับแคลเซียมเกิดเป็นสบู่ที่ไม่ละลาย (saponification) และถูกขับออกทางอุจจาระ
7. ปัจจัยอื่นๆ ได้แก่ ขาดการออกกำลังกาย ความเครียด การดื่มแอลกอฮอล์ กาแฟ สูบบุหรี่ และอายุที่สูง ซึ่งพบว่ามีผลต่อการดูดซึมแคลเซียมที่ลดลง

advertisement