Calciumlactat-Gluconat-Enzyklopädie – Wissenschaftlicher Hintergrund

Was ist Calciumlactatgluconat?

Calciumlactatgluconat (CAS 11116-97-5), auch bekannt als Calciumgluconolactat oder Calciumlactatgluconat-Gemisch, ist ein wasserlöslicher Calciumkomplex, der aus zwei Molekülen Calciumgluconat und drei Molekülen Calciumlactat besteht. Chemisch ist er durch die Summenformel Ca₃(C₃H₅O₃)₆(C₆H₁₁O₇)₄·2H₂O und eine molare Masse von 1551,4 g/mol charakterisiert (Martindale: The Extra Pharmacopoeia, 31. Auflage).Etwa 7,74 Gramm Calciumlactatgluconat (Dihydrat) ergeben die Äquivalenz von einem Gramm elementarem Calcium.Die Verbindung tritt als weißes bis cremefarbenes, kristallines oder körniges Pulver auf, das geruchlos ist, einen neutralen Geschmack hat und in Wasser sehr gut löslich ist.

Regulierungsstatus und Arzneibuchstandards

Calciumlactatgluconat hat eine etablierte regulatorische Stellung:

FDA GRAS-StatusCalciumlactatgluconat besitzt gemäß FDA den GRAS-Status (Generally Recognized As Safe) und weist eine geringe Toxizität auf.Die FDA-Datenbank „Substances Added to Food“ führt Calciumlactatgluconat mit der CAS-Registrierungsnummer 11116-97-5 auf.

TGA-ZusammensetzungsrichtlinieDie australische Arzneimittelbehörde (TGA) hat einen Entwurf für eine Zusammensetzungsrichtlinie für Calciumlactatgluconat erstellt. Darin werden folgende Kriterien festgelegt: Aussehen als weißes oder gelblich getöntes, kristallines oder körniges Pulver, Gehalt von 96,0 %–102,0 % (wasserfrei), Trocknungsverlust von maximal 6 %, pH-Wert von 6,0–8,0 in einer 10%igen Lösung sowie Grenzwerte für Schwermetalle, einschließlich Arsen < 3,0 ppm und Schwermetalle < 20 ppm..

Globale Standards— Calciumlactatgluconat entspricht den Spezifikationen der Martindale: The Extra Pharmacopoeia, 31. Ausgabe, und findet weltweit breite Anwendung in der Pharma- und Lebensmittelindustrie.

Die Laktat-Glukonat-Synergie

Die einzigartige Kombination von Laktat- und Glukonatanionen in einem einzigen Calciumkomplex bietet synergistische Vorteile. Die hohe Wasserlöslichkeit von Calciumlactatglukonat ist auf das Vorhandensein von Laktat- und Glukonatanionen zurückzuführen, welche das Calcium über einen weiten pH-Bereich in löslicher Form halten.Dieser Vorteil hinsichtlich der Löslichkeit gewährleistet, dass Kalzium auch im neutralen pH-Milieu des Dünndarms zur Absorption verfügbar bleibt, im Gegensatz zu Kalziumkarbonat, das zur Auflösung Magensäure benötigt.

Physiologische Funktionen von Kalzium

Calcium ist das am häufigsten vorkommende Mineral im menschlichen Körper; etwa 99 % davon sind in Knochen und Zähnen als Hydroxylapatitkomplexe gespeichert. Zu seinen wichtigsten physiologischen Funktionen gehören:

• Knochenstruktur— Kalzium verleiht Knochen und Zähnen Festigkeit und Struktur.

• Muskelkontraktion— Kalzium löst die für die Muskelbewegung notwendige Interaktion zwischen Aktin- und Myosinfilamenten aus.

• Nervenübertragung— Kalziumionen sind für die Freisetzung von Neurotransmittern an synaptischen Verbindungen unerlässlich.

• Blutgerinnung— Kalzium ist ein Kofaktor für mehrere Gerinnungsfaktoren in der Gerinnungskaskade

• Herz-Kreislauf-Funktion— Kalzium reguliert Herzrhythmus und Gefäßtonus

• Hormonsekretion— Kalziumsignale sind für die Freisetzung verschiedener Hormone erforderlich.

Wirkungsmechanismen und Absorption

Konventioneller Kalziumabsorptionsweg

Die Kalziumaufnahme im Darm erfolgt über zwei unterschiedliche Mechanismen:

Transzelluläre AbsorptionEin aktiver, energieabhängiger Prozess, der hauptsächlich im Zwölffingerdarm stattfindet. Er ist von der Konzentration calciumbindender Proteine ​​abhängig und schnell sättigbar. Dieser Stoffwechselweg benötigt aktives Vitamin D.

Parazelluläre AbsorptionEin passiver, energieunabhängiger Prozess, der im gesamten Darm stattfindet. Er ist unabhängig von der Kalziumkonzentration im Darmlumen und lässt sich nicht schnell sättigen. Dieser Stoffwechselweg ist nicht von Vitamin D abhängig.

Calciumlactatgluconat wird über den parazellulären Weg aufgenommen, der keine Magensäure zur Auflösung benötigt. Daher wird es mit und ohne Nahrung gleichermaßen gut resorbiert und ist die bevorzugte Darreichungsform für Personen mit Hypochlorhydrie oder für solche, die säurehemmende Medikamente einnehmen.

Auswirkungen auf die Knochenmineraldichte

Calciumlactatgluconat zählt zu den am intensivsten erforschten organischen Calciumsalzen hinsichtlich ihrer Bioverfügbarkeit. Seine überlegene Wirkung auf die fraktionelle Calciumabsorption, Biomarker der Calciumbioverfügbarkeit (ionisiertes Calcium im Urin und Serum sowie Parathormon) und die Knochenmineraldichte (BMD) wurde umfassend untersucht.In einer Studie mit 19 nicht-menopausalen Frauen mit Osteoporose während oder nach einer Hormontherapie reduzierte Calciumlactatgluconat die Knochenbruchrate signifikant.In einer separaten Studie mit 50 chinesischen Frauen im Alter von 62–92 Jahren erhöhte Kalziumlaktatglukonat die Knochendichte der Hüfte stärker als körperliche Betätigung..

Liposomale Kalziumabsorption

Die liposomale Verkapselung bietet einen grundlegend anderen Absorptionsmechanismus. Die liposomale Phospholipid-Doppelschicht ähnelt den Zellmembranen im menschlichen Körper, wodurch sie zunehmend biokompatibel wird. Liposomen schützen Kalzium vor vorzeitiger Wechselwirkung mit Mageninhalt und Nahrungsbestandteilen und ermöglichen eine effiziente zelluläre Aufnahme über lipidvermittelte Wege. In einer randomisierten Cross-over-Studie zur Absorption am Menschen führte liposomales Kalzium im Festzustand zu einer 1,56-fachen Steigerung der systemischen Kalziumexposition im Vergleich zu nicht-liposomalem Kalzium..

Liposomales Calciumlactatgluconat

Die liposomale Verkapselung von Calciumlactatgluconat bietet einen grundlegend anderen Verabreichungsmechanismus als herkömmliche Darreichungsformen. Die Phospholipid-Doppelschicht umschließt den Calciumlactatgluconat-Komplex und bildet eine Schutzhülle, die die Absorption verbessert und eine gezielte Freisetzung ermöglicht. Dieses Verabreichungssystem:

• Schützt Kalzium vor dem Abbau durch Magensäure und Nahrungsinhibitoren

• Verbessert die intestinale Absorption über lipidvermittelte Wege

• Sorgt für eine anhaltende Freisetzung und einen verlängerten Anstieg des Kalziumspiegels.

• Minimiert den direkten Kontakt zwischen Kalzium und der Schleimhaut des Magen-Darm-Trakts.

Klinische Evidenz

Knochenmineraldichte – Metaanalyse

Eine Metaanalyse von Schaafsma et al. (2001) verglich 16 klinische Studien mit älteren und postmenopausalen Frauen (Durchschnittsalter 58–79 Jahre), die über 12–48 Monate täglich 500–1250 mg Calcium in Form von Calciumlactatgluconat, Calciumcarbonat, Calciumcitrat und anderen Salzen erhielten. Die Einnahme von Calciumlactatgluconat erhöhte ausnahmslos die Knochendichte der Lendenwirbelsäule um 0,2 bis 1,8 %, während andere Präparate, selbst sehr gut resorbierbare Salze wie Calciumcitratmalat, die Knochendichte teilweise verringerten.Dies deutet darauf hin, dass die Einnahme von Calciumlactatgluconat die Knochengesundheit wahrscheinlich effektiver verbessert als Calciumcitratmalat oder Calciumcarbonat..

Osteoporose- und Frakturprävention

Die Verabreichung von Calciumlactatgluconat an 19 nicht-menopausale Frauen mit Osteoporose während oder nach einer Hormontherapie reduzierte die Knochenbruchrate signifikant (Almustafa et al., 1992).In einer separaten Studie an 50 chinesischen Frauen im Alter von 62–92 Jahren erhöhte Calciumlactatgluconat die Knochendichte der Hüfte stärker als Bewegung (Lau et al., 1992)..

Humanabsorptionsstudie – Liposomales Kalzium

In einer randomisierten Cross-over-Studie zur Absorption am Menschen wurden die Auswirkungen von liposomalem Calcium in fester Form auf die Blutkalziumreaktion und die Absorptionseffizienz im Vergleich zu nicht-liposomalem Calcium untersucht. Die Probanden erhielten eine Einzeldosis entweder von liposomalem oder nicht-liposomalem Calcium in fester Form, und die Blutkalziumspiegel wurden über einen Zeitraum von 8 Stunden gemessen. Liposomales Calcium in fester Form erhöhte die Blutkalziumspiegel signifikant in den ersten 1–2 Stunden (p < 0,05) und hielt diese bis zu 8 Stunden nach der Verabreichung erhöht. Die AUC war in der liposomalen Gruppe (2,94 mg·h/dl) höher als in der nicht-liposomalen Gruppe (1,88 mg·h/dl), was einer 1,56-fachen Steigerung der systemischen Calciumexposition entspricht..

Anwendungen zur Lebensmittelanreicherung und Getränkeherstellung

Calciumlactatgluconat findet aufgrund seiner hohen Wasserlöslichkeit, seines neutralen Geschmacks und seiner ausgezeichneten Bioverfügbarkeit breite Anwendung in Lebensmitteln und Getränken. Eine In-vivo-Bioverfügbarkeitsstudie hat gezeigt, dass Calciumlactatgluconat unter den getesteten Calciumsalzen die höchste Bioverfügbarkeit aufweist.Es eignet sich besonders zur Anreicherung von Getränken, Milchprodukten und funktionellen Lebensmitteln.

Sicherheit und Regulierung

Calciumlactatgluconat ist im Allgemeinen gut verträglich. Die häufigsten Nebenwirkungen betreffen den Magen-Darm-Trakt und umfassen Verstopfung und Blähungen. Diese treten jedoch aufgrund der besseren Löslichkeit von Calciumlactatgluconat seltener auf als bei Calciumcarbonat. Die tolerierbare Höchstmenge (UL) für elementares Calcium beträgt 2.500 mg/Tag für Erwachsene im Alter von 19 bis 50 Jahren und 2.000 mg/Tag für Erwachsene ab 51 Jahren.

Calciumlactatgluconat besitzt gemäß FDA den GRAS-Status (Generally Recognized As Safe) und weist eine geringe Toxizität auf.Die TGA hat einen Entwurf für eine Zusammensetzungsrichtlinie erstellt, in der Grenzwerte für Schwermetalle festgelegt sind, darunter Arsen < 3,0 ppm und Schwermetalle < 20 ppm, Chlorid < 700 ppm und Sulfat < ​​500 ppm.Es wird als Bestandteil von Nahrungsergänzungsmitteln, als Arzneimittel und als Lebensmittelzusatzstoff weit verbreitet vermarktet. Die Prüfprotokolle müssen internationalen Standards wie USP, Europäischem Arzneibuch und FAO/WHO-Codex Alimentarius entsprechen. Hersteller sollten die lokalen regulatorischen Anforderungen vor der Markteinführung prüfen.

Dieses Produkt ist für Forschungszwecke sowie für Anwendungen im Bereich Nahrungsergänzungsmittel und funktionelle Lebensmittel bestimmt. Es ist nicht zur Diagnose, Behandlung, Heilung oder Vorbeugung von Krankheiten geeignet.

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