骨营养

组成骨骼、关节、牙齿的营养物质

骨营养是指组成骨骼、关节、牙齿的营养物质。骨营养、骨量、骨密度之间关系密切，骨量是指是单位体积内骨组织骨矿物质(钙、磷等)和骨基质(骨胶原、蛋白质、无机盐等)含量，即骨量为单位体积骨营养含量，骨密度为单位体积骨营养中矿物质含量。

骨营养的定义

骨营养的构成

骨营养构成种类与骨组织相一致，骨组织可分为硬骨、软骨、骨髓、关节液组织，硬骨组织主要有蛋白质、矿物质、糖胺多糖组成；软骨组织与关节液主要有蛋白质、糖胺多糖组成；骨髓组织主要有脂类及各种造血因子等，所以骨营养组成主要有蛋白质、脂质、矿物质、糖胺多糖四大类。

骨营养的成分

骨营养成分非常复杂，现比较清楚的有数十种：

（1）骨蛋白质主要有骨胶原蛋白与糖蛋白。其中胶原蛋白含量约占95%；糖蛋白含量约5%，但种类很多，包括碱性磷酸酶、骨钙素、骨连接蛋白、骨形成蛋白、骨涎蛋白等数十种。

（2）骨矿物质主要有钙磷及微量元素等组成。其中钙、磷约占90%，镁、锶、锰、钒、氟、铜、钠、钾、铁、锌、钴、铬、硒、碘、镍、钼、锡、硅、硼、铷、砷等约占10%，其中钙、磷、镁、锶、锰、钒、氟等元素是构成骨组织必需成分，其含量与骨质量密切相关。

（3）脂质主要是骨髓物质。主要来自骨髓腔与骨小梁间隙，成分复杂，有脂肪、类脂、造血干细胞、造血因子等组成。

（4）糖胺多糖包括硫酸软骨素、透明质酸、硫酸角质蛋白等。

骨营养的比例

（1）种类间的比例

　　20～40岁时期，骨骼功能处于最佳时期，矿物质、蛋白质、脂质、糖胺多糖比例大约为10：10：10：1，为骨营养黄金比例。在婴幼儿时期，蛋白质、糖胺多糖等所占比例较多，矿物质、脂质较少，此时骨骼富有弹性但强度不足；随年岁增长，矿物质逐渐增加，蛋白质、脂质、糖胺多糖含量适中，骨营养种类接近黄金比例，此时骨骼强度最大。老年时期，骨小梁断裂、吸收，蛋白质、糖胺多糖减少，矿物质、脂质增加，骨脆性增加强度降低。

（2）矿物质间比例

　　钙与磷约占矿物质总量90%，钙：磷≈8：5。钙、磷、镁、锶、锰、钒、铜、氟之间存在一定的比例。矿物质间的比例失衡就会影响骨量，如：钙含量减少导致骨骼形态改变（佝偻病），氟或锶减少导致龋齿等，缺锶导致关节变形，缺钒导致骨质问题等。

（3）蛋白质间比例

　　骨蛋白质中骨胶原蛋白含量约占95%，而非胶原蛋白主要是糖蛋白约占5%，糖蛋白成分非常复杂，其变化提示骨骼生化的变化，如碱性磷酸酶、骨钙素、骨连接蛋白、骨形成蛋白、骨涎蛋白等是医学上的骨生化指标。

（4）脂质间比例

　　脂质是指在骨髓腔内以及骨小梁间隙的脂类物质，这些脂质成分非常复杂，主要有脂肪、类脂、造血干细胞、造血因子等。这些脂类物质的变化提示骨髓功能的变化。

骨营养的结构

（1）蛋白质结构：骨胶原蛋白分子主要有甘氨酸、羟脯氨酸、脯氨酸、谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、赖氨酸这几种氨基酸组成，总和超80%。这种氨基酸模式的蛋白质在非胶原蛋白合成方面属于劣质蛋白，但却是骨胶原蛋白合成所要求的，尤其赖氨酸是人体必需氨基酸，不能体内合成，只能外源补充，在普通蛋白质中含量又非常少，主要存在骨胶原蛋白中，最适宜通过动物骨胶原蛋白来补充，另外，骨胶原蛋白中精氨酸含量非常高，而精氨酸是婴幼儿必需氨基酸。

（2）矿物质结构：矿化的骨基质为羟基磷灰石结晶[Ca10（PO4）6（OH）2]与蛋白质的螯合体，其结合位点为γ-羧基谷氨酸残基，γ-羧基谷氨酸螯合钙结构是骨矿物质基本的分子结构。

（3）糖胺多糖结构：糖胺多糖不仅存在软骨、关节液中，在硬骨中也占一定比例，主要有硫酸软骨素、透明质酸组成，它们分子结构有共同的特点，都是由交替的葡萄糖醛酸和N-乙酰基氨糖二糖单位组成 (透明质酸为：葡萄糖醛酸+N-乙酰基葡萄糖，硫酸软骨素为：葡萄糖醛酸+N-乙酰氨基半乳糖)。N-乙酰氨基半乳糖是硫酸软骨素基本结构，N-乙酰氨基葡萄糖是透明质酸的基本结构。

骨营养的吸收

在骨蛋白质、矿物质、脂质、糖胺多糖四大类骨营养物质中，脂质的消化吸收比较容易，其他类的消化吸收都有一定难度，矿物质（除一价金属外）吸收是难中之难。

（1）矿物质的吸收

矿物质(二价金属如Ca2+、Mg2+、Mn 2+、 Sr2+、V2+、Cu2+等)的吸收有离子吸收与分子吸收两种通道。

离子吸收通道

第一步矿物质分子与胃酸发生反应置换出离子；第二步可溶性矿物质离子在小肠上1/3段（弱酸性环境）与钙结合蛋白结合；第三步钙结合蛋白结合钙进入细胞，再通过钙泵的作用，将钙离子从细胞内排入血液。离子吸收方式受到PH值（要求弱酸性环境）、钙结合蛋白数量（载体数量）、维生素D（促进钙结合蛋白合成）等多重限制。由于客观存在小肠弱酸性部位少、钙结合蛋白数量有限、维生素D通常不足等多种限制因素，离子吸收通道无法根本上解决矿物质吸收问题。钙盐类产品均是通过离子吸收通道吸收的。目前钙盐类产品较多，具体见下表：

骨营养中的钙是蛋白质结合钙，只有极少部分在胃酸中被置换出离子，通过离子吸收通道。

分子吸收通道

可溶性钙分子如氨基酸螯合钙等可以经氨基酸分子吸收通道直接吸收，不受弱酸或弱碱环境影响，可以在小肠全段进行，吸收面积大；不需要钙结合蛋白为载体，不受维生素D影响，无吸收瓶颈，吸收率高，但要求在小肠内消化分解出可溶性钙分子。口服可溶性钙分子极易被胃酸破坏，如口服氨基酸螯合钙在胃酸中极易被置换出钙离子，其效果相当于钙盐类。

蛋白质结合钙主要在肠道内消化分解为氨基酸螯合钙，经氨基酸分子吸收通道直接吸收。骨营养中钙为骨蛋白结合钙，主要是通过分子方式吸收，无吸收瓶颈，可以从根本上解决这些矿物质吸收问题。

（2）骨胶原蛋白与糖胺多糖的吸收

人体小肠内的胰蛋白酶可以快速水解胶原蛋白中肽键，将其水解为氨基酸或小分子肽等产物。淀粉酶可以水解糖胺多糖中的葡萄糖与氨糖间的糖苷键，将其水解为葡萄糖与N-乙酰氨糖,但骨胶原蛋白与糖胺多糖的分子很大，相互间连接非常紧密，消化酶难与其直接接触。骨营养颗粒质量≤1000道尔顿，消化酶能与这些颗粒的肽键或糖苷键充分接触，容易消化吸收。

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