الكالسيوم في علم الأحياء

تساهم أيونات الكالسيوم (Ca²⁺) في الفيسيولوجيا والكيمياء الحيوية الخاصة بالكائنات والخلية، وتلعب دورا مهما في مسارات توصيل الإشارة، أين تتصرف كرسول ثانٍ، في تحرير النواقل العصبية من العصبونات، في انقباض جميع أنواع الخلايا العضلية، وفي التخصيب. بحاجة الكثير من الإنزيمات لأيونات الكالسيوم كعامل مرافق، بما في ذلك الكثير من عوامل تجلط الدم. الكالسيوم خارج الخلوي مهم كذلك في الحفاظ على فرق الجهد على طول الأغشية الخلوية المستثارة، وكذلك للتكوين السليم للعظام.

مستويات الكالسيوم في البلازما لدى الثدييات منظمة بإحكام، مع كون العظام مسقطا كبيرا لتخزين المعدن. تُحرر أيونات الكالسيوم Ca²⁺ من العظام إلى مجرى الدم تحت ظروف متحكم فيها. يُنقل الكالسيوم عبر مجرى الدم كأيونات مذابة أومرتبطة ببروتيناتٍ مثل ألبيومين المصل. يُنظِّم الهرمون الدريقي الذي تفرزه غدة جارة الدرقية تشرب الـCa²⁺ من العظام، إعادة الامتصاص في الكلى إلى مجرى الدم، ويزيد من تنشيط فيتامين دي3 إلى كالسيتريول. يؤيد الكالسيتريول -وهوالهيئة النشطة من فيتامين دي3- امتصاص الكالسيوم من الأمعاء والعظام. يؤثر الكالسيتونين المفرز بواسطة الخلايا المجاورة للجريب الخاصة بالغدة الدرقية على مستويات الكالسيوم عبر معاكسة عمل الهرمون الدُريقِي، رغم حتى أهميته الفيسيولوجية لدى البشر مشكوك فيها.

يُخزَّن الكالسيوم داخل الخلوي في العضيات مع تحرير متكرر ثم يُعاد تجميع الـCa²⁺ استجابة لأحداث خلوية محددة، من مواقع تخزين الكالسيوم: الميتوكندريات والشبكة الإندوبلازمية.

التراكيز الخاصة للكالسيوم في الكائنات النموذجية هي: الإشريكية القولونية ثلاثة ميلي مول (مرتبط)، 100 نانومول (حر). في الخميرة المتبرعمة 2 ميلي مول (مرتبط). في خلية ثديية 10-100 نانومول (حر) وفي بلازما الدم 2 ميلي مول.

البشر

توصيات الكالسيوم اليومية حسب العمر (من معهد الولايات المتحدة للطب)
العمر	كالسيوم (ملغ/يوم)
1–3 سنوات	700
4–8 سنوات	1000
9–18 سنة	1300
19–50 سنة	1000
>51 سنة	1000
الحمل	1000
الإرضاع	1000

التوصيات الغذائية

حدد معهد الولات المتهدة للطب (الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) تستخدم المصطلح تناول السكان المرجعي (PRI) بدل المقننات الغذائية الموصى بها وتحدد أرقاما مختلفة قليلا: الأعمار 4-10 سنوات 800 ملغ، الأعمار 18-24 سنة 1000 ملغ، والأعمار فوق 25 سنة 950 ملغ.

بسبب دواعي قلقل من التأثيرات الجانبية الضارة طويلة المدى للكالسيوم بما في ذلك تكلس الشرايين، حدد جميع من معهد الولايات المتحدة للطب والهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية معدلات التناول الأقصى المحتملة (ULs) للكالسيوم المتحصل عليها من الحمية الغذائية والمكملات. حدد المعهد الطبي الأمريكي، للأشخاص بين 9-18 سنة معدلا أقصى لا يتجاوز ثلاثة غ/يوم، وللأشخاص بين 19-50 سنة 2.5 غ/يوم، أما فوق 50 سنة فلا يجب تجاوز 2 غ/يوم. أما الهيئة الأوروبية فحددت المعدل الأقصى للبالغين عند 2.5 غ/يوم، وقررت حتى المعلومات لم تكن كافية لتحديده بالنسبة للأطفال والمراهقين.

من أجل أغراض التزويد والتوسيم بالأطعمة والمكملات الغذائية في الولايات المتحدة، يعبر عن الكمية المقدمة في منتوج ما بنسبتها من القيمة اليومية. بالنسبة لتوسيم الكالسيوم 100% من القيمة اليومية كانت 1000 ملغ، لكن ابتداء من 27 ماي 2016 رُوجِعت إلى 1300 ملغ لجعلها تتوافق مع المقننات الغذائية الموصى بها. يتوفر جدول بالقيم القديمة والحديثة في التناول اليومي المرجعي (أطلقت إدارة الغذاء والدواء قانونا يمدد التاريخ النهائي إلى 1 جانفي سنة 2020 للشركات الكبيرة و1 جانفي 2021 للشركات الصغيرة.

التناول العالمي للكالسيوم لدى البالغين (ملغ/يوم)

<400

400–500

500–600

600–700

700–800

800–900

900–1000

>1000

انادىءات صحية

رغم أنه كقاعدة عامة، لا يُسمح لواسمي المكملات الغذائية ومسوقيها بكتابة عبارات تدعي حتى منتوجاتها تقي من الأمراض أوهي علاج، إلا أن إدارة الغذاء والدواء الأمريكية راجعت صحة العلوم لبعض الأطعمة والمكملات الغذائية واستخلصت حتى هنالك توافقا فهميا معتبرا، ونشرت منشورات خاصة تسمح بالانادىءات الصحية. كان أول قرار يسمح بانادىءات الصحة خاصا بمكملات الكالسيوم الغذائية وهشاشة العظام ثم عُدِّل ليضم مكملات الكالسيوم والفيتامين دي ابتداء من 1 جانفي 2010. من الأمثلة على صياغة الحدثات المسموح بها بالأسفل. في سبيل حتى أنقد يكون المنتوج مؤهلا ليحمل انادىءات صحية، يجب حتى يحتوي على الأقل على 20% التناول الغذائي المرجعي والذي هوبالنسبة للكالسيوم على الأقل 260 ملغ/ حصة.

كالسيوم كافٍ عبر الحياة، كجزء من حمية غذائية جد متوازنة، يمكن حتى تخفِّض خطر هشاشة العظام.
كالسيوم كافٍ كجزء من حمية غذائية صحية، جنبا إلى جنب مع نشاط جسدي، قد يخفضا من خطر هشاشة العظام لاحقا.
كالسيوم وفيتامين دي كافيين عبر الحياة، كجزء من حمية غذائية جد متوازنة، يمكن حتى يُخفِّضا خطر هشاشة العظام.
كالسيوم وفيتامين دي كافيين كجزء من حمية غذائية صحية، جنبا إلى جنب مع نشاط جسدي، قد يخفضون من خطر هشاشة العظام لاحقا.

في سنة 2005 وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على انادىء صحة يخص الكالسيوم وفرط ضغط الدم مع صياغة مقترحة. يقترح أحد الأدلة الفهمية حتى مكملات الكالسيوم يمكن حتى تخفض خطر فرط ضغط الدم. لكن إدارة الغذاء والدواء قررت حتى الدليل غير متسق وليس حاسما. اعتُبر مرشد آخر يخص الحمل المسبب لفرط ضغط الدم وما قبل الإرجاج غير حاسم. في نفس العام صادقت إدارة الدواء والغذاء على نظام صحة مجتمعي للكالسيوم وسرطان القولون مع صياغة مقترحة. يقترح أحد الأدلة حتى مكملات الكالسيوم تُخفض خطر سرطان القولون/المستقيم إلا حتى الإدارة قررت حتى هذ الدليل محدود وليس حاسما. كما اعتُبر مرشد آخر يخص سرطان الثدي والبروستات غير حاسم كذلك. اقتراحات أنظمة صحية مجتمعية (QHCs) خاصة بالكالسيوم للحماية ضد الحصاة الكلوية أوالاضطرابات الحيضية أوالألم تم رفضها.

خلُصت الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية إلى حتى الكالسيوم يساهم في النموالطبيعي للعظام. ورفضت الانادىء بتواجد علاقة سبب وتأثير بين الكالسيوم والبوتاسيوم المتناولين والحفاظ على توازن حمض-قاعدة طبيعي. ورفضت الهيئة الأوروبية كذلك انادىءات حول الكالسيوم والأظافر، الشعر، لبيدات الدم، المتلازمة السابقة للحيض والحفاظ على وزن الجسم.

مصادر غذائية

لدى مسقط وزارة الزراعة الأمريكية على الأنترنيت جدول تام على محتوى الكالسيوم (بالميليغرام) في الأطعمة لكل 100 غ.

طعام، كالسيوم لكل 100غ
بارميجيانو(جبن) = 1140 ملغ
حليب مجفف = 909 ملغ
جبن الماعز الصلب = 895 ملغ
جبنة تشيدر = 720 ملغ
عجينة الطحينة = 427 ملغ
دبس السكر = 273 ملغ
لوز = 234 ملغ
كرنب أخضر = 232 ملغ
كرنب أجعد = 150 ملغ
حليب الماعز = 134 ملغ
بذور السمسم (غير مقشرة) = 125 ملغ
حليب البقر خالي من الدهون = 122 ملغ
زبادي الحليب تام الدسم = 121 ملغ

طعام، كالسيوم لكل 100غ
بندق = 114 ملغ
توفوطري = 114 ملغ
شمندر أحمر = 114 ملغ
سبانخ = 99 ملغ
ريكوتا (جبن حليب منزوع الدسم) = 90 ملغ
عدس = 79 ملغ
حمص رائج = 53 ملغ
بيض مغلى = 50 ملغ
برتنطق = 40 ملغ
حليب بشري = 33 ملغ
أرز أبيض طويل البذرة = 19 ملغ
لحم بقر = 12 ملغ
سمك القد = 11 ملغ

انظر أيضا

هشاشة العظام
فيتامين دي

المراجع

↑ Brini, Marisa; Ottolini, Denis; Calì, Tito; Carafoli, Ernesto (2013). "Chapter 4. Calcium in Health and Disease". In Astrid Sigel, Helmut Sigel and Roland K. O. Sigel (المحرر). Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. 13. Springer. صفحات 81–137. doi:10.1007/978-94-007-7500-8_4. ISBN . PMID 24470090.
↑ Brini, Marisa; Call, Tito; Ottolini, Denis; Carafoli, Ernesto (2013). "Chapterخمسة Intracellular Calcium Homeostasis and Signaling". In Banci, Lucia (المحرر). Metallomics and the Cell. 12. Springer. صفحات 119–68. doi:10.1007/978-94-007-5561-1_5. ISBN . PMID 23595672. electronic-book (ردمك 978-94-007-5561-1) ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402
^ Wilson, C.H.; Ali, E.S.; Scrimgeour, N.; Martin, A.M.; Hua, J.; Tallis, G.A.; Rychkov, G.Y.; Barritt, G.J. (2015). "Steatosis inhibits liver cell store-operated Ca(2)(+) entry and reduces ER Ca(2)(+) through a protein kinase C-dependent mechanism". Biochem J. 466 (2): 379–390. doi:10.1042/bj20140881. PMID 25422863. مؤرشف من الأصل في 08 ديسمبر 2019.
^ Milo, Ron; Philips, Rob. "Cell Biology by the Numbers: What are the concentrations of different ions in cells?". book.bionumbers.org. مؤرشف من الأصل في 23 فبراير 2019. اطلع عليه بتاريخ 24 مارس 2017.
^ Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D Calcium; Ross, A. C.; Taylor, C. L.; Yaktine, A. L.; Del Valle, H. B. (2011). . Washington, D.C: National Academies Press. doi:10.17226/13050. ISBN . PMID 21796828. مؤرشف من الأصل في 07 ديسمبر 2019.
^ Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D Calcium; Ross, A. C.; Taylor, C. L.; Yaktine, A. L.; Del Valle, H. B. (2011). . Washington, D.C: National Academies Press. doi:10.17226/13050. ISBN . PMID 21796828. مؤرشف من الأصل فيسبعة ديسمبر 2019.
^ "Overview on Dietary Reference Values for the EU population as derived by the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies" (PDF). 2017. مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 نوفمبر 2018.
^ Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D Calcium; Ross, A. C.; Taylor, C. L.; Yaktine, A. L.; Del Valle, H. B. (2011). . Washington, D.C: National Academies Press. doi:10.17226/13050. ISBN . PMID 21796828. مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 2019.
^ (PDF), European Food Safety Authority, 2006, مؤرشف من الأصل (PDF) في 15 أكتوبر 2019 CS1 maint: ref=harv (link)
^ "Federal Register May 27, 2016 Food Labeling: Revision of the Nutrition and Supplement Facts Labels. FR page 33982" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 نوفمبر 2018.
^ "Changes to the Nutrition Facts Panel - Compliance Date" نسخة محفوظة 22 أبريل 2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Balk EM, Adam GP, Langberg VN, Earley A, Clark P, Ebeling PR, Mithal A, Rizzoli R, Zerbini CA, Pierroz DD, Dawson-Hughes B (December 2017). "Global dietary calcium intake among adults: a systematic review". Osteoporosis International. 28 (12): 3315–3324. doi:10.1007/s00198-017-4230-x. PMC 5684325. PMID 29026938.
^ Food Labeling: Health Claims; Calcium and Osteoporosis, and Calcium, Vitamin D, and Osteoporosis U.S. Food and Drug Administration. نسخة محفوظة 21 أكتوبر 2018 على مسقط واي باك مشين.
^ Qualified Health Claims: Letter of Enforcement Discretion - Calcium and Hypertension; Pregnancy-Induced Hypertension; and Preeclampsia (Docket No. 2004Q-0098) U.S. Food and Drug Administration (2005). نسخة محفوظةسبعة سبتمبر 2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Qualified Health Claims: Letter Regarding Calcium and Colon/Rectal, Breast, and Prostate Cancers and Recurrent Colon Polyps -(Docket No. 2004Q-0097) U.S. Food and Drug Administration (2005). نسخة محفوظةسبعة سبتمبر 2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Qualified Health Claims: Letter of Denial - Calcium and Kidney Stones; Urinary Stones; and Kidney Stones and Urinary Stones (Docket No. 2004Q-0102) U.S. Food and Drug Administration (2005). نسخة محفوظةستة سبتمبر 2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Qualified Health Claims: Letters of Denial - Calcium and a Reduced Risk Of Menstrual Disorders (Docket No. 2004Q-0099) U.S. Food and Drug Administration (2005) نسخة محفوظةسبعة سبتمبر 2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Calcium and contribution to the normal development of bones: evaluation of a health claim European Food Safety Authority (2016). نسخة محفوظة 20 ديسمبر 2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to calcium and potassium and maintenance of normal acid-base balance European Food Safety Authority (2011). نسخة محفوظة 1 سبتمبر 2019 على مسقط واي باك مشين.
^ Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to calcium and maintenance of normal bone and teeth (ID 2731, 3155, 4311, 4312, 4703), maintenance of normal hair and nails (ID 399, 3155), maintenance of normal blood LDL-cholesterol concentrations (ID 349, 1893), maintenance of normal blood HDL-cholesterol concentrations (ID 349, 1893), reduction in the severity of symptoms related to the premenstrual syndrome (ID 348, 1892), “cell membrane permeability” (ID 363), reduction of tiredness and fatigue (ID 232), contribution to normal psychological functions (ID 233), contribution to the maintenance or achievement of a normal body weight (ID 228, 229) and regulation of normal cell division and differentiation EFSA Journal 2010;8(10):1725. نسخة محفوظة 1 سبتمبر 2019 على مسقط واي باك مشين.
^ "Food Composition Databases Show Nutrients List". USDA Food Composition Databases. United States Department of Agriculture: Agricultural Research Service. مؤرشف من الأصل في 08 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 29 نوفمبر 2017.