• Facebook
  • LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Biokemi
  • Biologi
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klikkemi
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Artikler fra Dansk Kemi

AktueltArtikler fra Dansk KemiFødevarekemi06. 11. 2023 | Heidi Thode

Citrat i calcium biomineralisering

AktueltArtikler fra Dansk KemiFødevarekemi06. 11. 2023 | Heidi Thode

På bunden af det iskolde hav nær Antarktis blev i 1936 mineralet calciumcitrat tetrahydrat fundet og senere navngivet Earlandit for at ære den engelske havforsker Arthur Earland (1866-1958). Dette usædvanlige organiske mineral er senere blevet vigtigt for at forstå calciums biotilgængelighed i den menneskelige krop.

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 4, 2023 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder.

Læs originalartiklen her

Af Leif Skibsted, Institut for Fødevarevidenskab, Københavns Universitet

Calcium er livsvigtigt, og det nødvendige daglige indtag er omkring 1 gram afhængigt af køn og alder, og anbefalingerne er lidt forskellige fra land til land. Calcium er dermed metallet med det højeste indhold i den menneskelige krop. Gennem 2. hovedgruppe varierer de fysiologiske effekter af grundstoffernes di-kationer. Den helt lille Be2+ og den meget store Ba2+ er begge yderst giftige. Mg2+ og Ca2+ af mellemstørrelse er livsvigtige, mens det stadig diskuteres, om Sr2+, der er lidt større end Mg2+ og Ca2+, har fysiologiske funktioner.

Biomineralisering afhænger af calcium
Calciumphosphater har gennem evolutionen fået vigtige roller som basis for pattedyrs knogler og tænder, mens calciumcarbonat danner struktur for mange lavere rangerende organismer i evolutionens hierarki.
Calcium optages i pattedyrene, især i tarmen, og biotilgængeligheden bliver ofte lav på grund af calciumsaltes lave opløselighed ved tarmens pH. Biotilgængeligheden af calcium afhænger dog af, hvilke calciumsalte kosten indeholder, og af fordøjelsesprocesserne i mave og tarm.

Calciumcitrat
Hastigheden af knoglernes omsætning er for nylig i humane studier fundet at korrelere positivt med niveauet af cirkulerende citrat i blodet [1]. Calciumcitrat fremmer også regenerering af dyreknogler under eksperimentel kirurgi på trods af calciumcitrats lave opløselighed [2]. Citrat spiller en vigtig rolle for styrken af pattedyrs knogler, og citrat dannes da også i knoglevæv. Citrat påvirker også optagelsen af calcium i tarmen. Allerede for mange år siden blev det i humane interventionsforsøg påvist, at biotilgængeligheden af calcium er større for calciumcitrat sammen med overskud af ionisk citrat [3].

Overmætning
Calciumcitrat kendes som dihydrat, tetrahydrat og som hexahydrat. Opløseligheden af tetrahydratet i vand aftager med stigende temperatur, mens opløseligheden af hexahydratet derimod øges med stigende temperatur. Omdannelsestemperaturen mellem de to højere hydrater i vandig opløsning er 52°C [4]. Hexahydratet er den stabile form for lavere temperaturer, mens tetrahydratet er den stabile form for højere temperatur, og ved 54°C er de to hydrater i ligevægt med hinanden i den mættede opløsning.
Opløses calciumcitrat tetrahydrat i vand, bliver opløsningen hurtigt mættet. Opløses calciumcitrat tetrahydrat derimod i en fortyndet vandig opløsning af natriumcitrat, bliver opløsningen spontant overmættet med calciumcitrat ved fastholdt temperatur uden opvarmning eller afkøling. Ligevægtsindstillingen med faldende koncentration af opløst calciumcitrat tager mere end et døgn. Denne tidsbegrænsede spontane overmætning forklarer den positive effekt af overskud af ionisk citrat på biotilgængelighed af calcium fra calciumcitrat, som det blev fundet i de tidlige humane interventionsforsøg [3]. Mekanismen bag den spontane overmætning er dog stadig uforklaret [5].

Tetrahydrat/hexahydrat omdannelse
Fra vandige opløsninger mættet med calciumcitrat tetrahydrat udfældes ikke ved fysiologisk eller ved lavere temperatur det mere stabile calciumcitrat hexahydrat trods den langt lavere opløselighed af det højere stabile hydrat. Det organiske mineral calciumcitrat tetrahydrat, fundet på havbunden nær Antarktis og kendt som Earlandit, omdannes heller ikke til det langt mere stabile hexahydrat selv på den geologiske tidsskala [5].
Calciumcitrat hexahydrat har to vandmolekyler, der ikke er bundet til Ca2+ og bliver ofte formuleret Ca3Citr2, 4H2O, 2H2O, forkortet Hexa(4,2). Calciumcitrat tetrahydrat er nu ved røntgenstrukturopklaring fundet i to former [6,7]. Den ene struktur kan formuleres som Ca3Citr2, 2H2O, 2H2O forkortet Tetra(2,2) og to vandmolekyler er bundet andet sted i strukturen end til Ca2+. Den anden polymorfe form har alle fire vandmolekyler bundet til Ca2+ og kan formuleres som Ca3Citr2 4H2O forkortet Tetra(4), som det ses i figur 1.
Tilsyneladende omdannes Tetra(2,2) let til Hexa(4,2) ved optagelse af to vandmolekyler, der bindes til Ca2+, mens Tetra(4) langt vanskeligere binder to ekstra vand for at omdannes til Hexa(4,2). Vand ikke bundet til Ca2+ udskiftes langt sværere end vand bundet til Ca2+ i calciumcitraterne. Mineralet Earlandit må derfor være Tetra(4) og ikke Tetra(2,2). I den robuste Tetra(4) er citrat beskyttet mod omdannelse, og Tetra(4) omdannes heller ikke til Tetra(2,2) og videre til det stabile hexahydrat Hexa(4,2). Tetra(4) vil heller ikke nemt omdannes direkte til Hexa(4,2), da det involverer binding af to vandmolekyler udenfor calcium-ionernes første koordinations-sfære. Det forklarer calciumcitrat tetrahydrats robusthed som mineral på havbunden. Det forklarer også, at overmættede opløsninger af calciumcitrat tetrahydrat ved fysiologisk temperatur ikke udfælder calciumcitrat hexahydrat og bliver mættede med dette hydrat med lavere opløselighed, se figur 2. Opløseligheden af tetrahydratet er ved disse betingelser næsten dobbelt så stor som for hexahydratet [4].

Biotilgængelighed
Forskellen i opløseligheden af calciumcitrat tetrahydrat og hexahydratet har derfor betydning for calciums biotilgængelighed fra calciumcitrat. Calciumsalte som calciumcitrat vil i mavens syre i det væsentlige dissociere til frie calcium-ioner. Ved tarmens højere pH vil calcium gendanne calciumkomplekser som calciumcitrat i de mere opløselige former. Calciums høje biotilgængelighed fra calciumcitrat kan derfor tilskrives dannelse af calciumcitrat komplekser af høj opløselighed i tarmen [5].
Det organiske mineral fra den kolde havbund har hjulpet os på vej til denne nye forståelse.

E-mail:
Leif Skibsted: ls@food.ku.dk

Litteratur
1. Hartley, A. et al. (2020): Metabolomics analysis in adults with high bone mass identifies a relationship between bone resorption and circulating citrate which replicates in the general population. Clinical Endocrinology, 92, 29-37.
2. Wang, L.M. et al. (2012): Calcium citrate: A new biomaterial that can enhance bone formation in situ. Chinese Journal of Traumatology, 15, 291-296.
3. Pak, C.Y. et al. (1987): Enhanced calcium bioavailability from a solubilized form of calcium citrate. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 65, 801-805.
4. Vavrusova, M. & Skibsted L. H. (2016): Aqueous solubility of calcium citrate and interconversion between the tetrahydrate and the hexahydrate as a balance between endothermic dissolution and exothermic complex formation. International Dairy Journal, 57, 20-28.
5. Liu, X.-C. & Skibsted L. H. (2023): Citrate in calcium transport and biomineralization. International Dairy Journal 139, 105561.
6. Herdtweck et al (2011): Crystal structure, synthesis, and properties of tri-calcium di-citrate tetra-hydrate [Ca3(C6H5O7)2(H2O)2]· 2H2O. Zeitschrift Für Anorganische Und Allgemeine Chemie, 637, 655-659.
7. Kaduk, J.A. (2018): Crystal structures of tricalcium citrates. Powder Diffraction, 33, 98-107.

Skrevet i: Aktuelt, Artikler fra Dansk Kemi, Fødevarekemi

Seneste nyt fra redaktionen

Grundstoffer med kant

Artikler fra Dansk KemiBranchenyt07. 10. 2026

Thomas Just Sørensen: Universets byggeklodser. 283 sider. Boganmeldelsen er bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Anmeldt af Søren Kiil, professor, DTU Kemiteknik Det periodiske system er kemiens

Evaluering af rustbeskyttende maling under barske maritime forhold

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2026

Ny viden og avanceret testning skal sikre mere holdbare og bæredygtige beskyttelsessystemer til fremtidens infrastruktur. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Ziyou Li, Joshua

Hvordan får vi saftige plantebøffer? Rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein

Artikler fra Dansk KemiFødevarekemi07. 10. 2026

Tekstureret vegetabilsk protein bruges til at fremstille plantebaserede kødanaloger. pH og ionstyrke påvirker proteiners konformation og interaktion med vandmolekyler, så vi satte os for at undersøge, hvordan pH og ionstyrke påvirker rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein. Artiklen har

Hvad skal kalken bruges til?

Artikler fra Dansk Kemi07. 10. 2026

Fra en brønd på en jysk mark til borekerner i kælderen under Aarhus Universitet: 55 millioner år gammel vulkansk aske kan måske hjælpe med at gøre CO₂ til sten. Samtidig forsøger dansk industri at vende kalkens gamle kulstofkredsløb på hovedet. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og

Biotin[6]uril – en makrocyklisk forbindelse, der vekselvirker med anioner

Artikler fra Dansk KemiOrganisk kemi07. 10. 2026

Ved at udnytte at reaktionen mellem formaldehyd og d-Biotin (et vitamin, og et naturligt forekommende N,N'-dialkylurinstof) er reversibel, kan oligomeriseringsreaktionen guides ved at tilsætte en templat. I dette bidrag forklarer jeg, hvordan dette er blevet udnyttet til at syntetisere makrocykler,

“I dybden med kemi” og “Klædt på til skriftlig kemi”

Artikler fra Dansk KemiBranchenyt07. 10. 2026

I dybden med kemi af Lone Brun Jakobsen og Klædt på til skriftlig kemi af Lone Brun Jakobsen m.fl. Begge udgivelser på Nucleus Forlag ApS, 2026, 1. udgave, 1. oplag. Boganmeldelsen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder (læs

Fra sjældne ædelmetaller til jern og mangan: Jagten på bæredygtige fotoaktive materialer

Analytisk kemiArtikler fra Dansk Kemi07. 10. 2026

Hvordan kan nogle af jordskorpens mest almindelige metaller omdanne lys til kemisk energi, og hvilke udfordringer skal løses, før de kan erstatte ruthenium og iridium i fremtidens lysdrevne teknologier? Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer

Fra kvantekemi til AI: Nye værktøjer til overfladekemi

Artikler fra Dansk Kemi07. 10. 2026

Kvantekemi gav os evnen til at forstå kemiske processer på atomart niveau. AI gør det nu muligt at anvende denne forståelse på realistiske og komplekse systemer. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs

Fra elastik til batteri

Artikler fra Dansk KemiKemiteknik07. 10. 2026

Princippet bag en almindelig elastik kan måske hjælpe med at løse en af den grønne omstillings største udfordringer: Lagring af energi. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2026 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Agnete

Ny erfaren institutdirektør på DTU Kemi

BranchenytTop06. 10. 2026

Professor Søren Kegnæs vil sætte fokus på blandt andet digitalisering, innovation og trivsel i sin nye rolle som institutdirektør på DTU Kemi. DTU har udpeget professor og nuværende viceinstitutdirektør Søren Kegnæs til ny institutdirektør på DTU Kemi med tiltrædelse 1. november 2026.Søren

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Mikrolab – Frisenette overtager aktiviteterne i MD Scientific

  • DENIOS ApS

    Vil du opvarme dine materialer effektivt?

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Reduktion af energiomkostninger og forlængelse af vakuumpumpens levetid i fødevarepakning

  • Holm & Halby

    VidensDag’26 hos Holm & Halby

  • Mikrolab – Frisenette A/S

    Tilbud på GreenTips pipettespidser fra nerbe plus

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Forudkonfigurerede R&D-pakker fra Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions til forenklet opsætning af undersøgelser

  • DENIOS ApS

    Hvilke risici skal du være opmærksom på ved tekniske gasser?

  • Busch Vakuumteknik A/S

    De 10 mest almindelige fejl ved brug af turbomolekylære vakuumpumper, og hvordan man undgår dem.

  • Holm & Halby

    Haier Biomedical går ind på markedet for rysteinkubatorer

  • Holm & Halby

    Ny generation af -86 °C frysere halverer næsten energiforbruget

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Grundstoffer med kant

    07.10.2026

  • Evaluering af rustbeskyttende maling under barske maritime forhold

    07.10.2026

  • Hvordan får vi saftige plantebøffer? Rehydrering af tekstureret vegetabilsk protein

    07.10.2026

  • Hvad skal kalken bruges til?

    07.10.2026

  • Biotin[6]uril – en makrocyklisk forbindelse, der vekselvirker med anioner

    07.10.2026

  • “I dybden med kemi” og “Klædt på til skriftlig kemi”

    07.10.2026

  • Fra sjældne ædelmetaller til jern og mangan: Jagten på bæredygtige fotoaktive materialer

    07.10.2026

  • Fra kvantekemi til AI: Nye værktøjer til overfladekemi

    07.10.2026

  • Fra elastik til batteri

    07.10.2026

  • Ny erfaren institutdirektør på DTU Kemi

    06.10.2026

  • 30 års overvågning viser, at antibiotikaresistens kan presses tilbage

    05.10.2026

  • Spiseolier – de onde, de gode og den virkelig gode

    29.09.2026

  • Gekkoen kan hele sit hjerte uden arvæv

    29.09.2026

  • Hydrogensulfid og biokul

    22.09.2026

  • Fremtidens cement er levende

    22.09.2026

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia ApS
Gammel Strandvej 20, 1th
DK - 2990 Nivå
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk

Privatlivspolitik
Cookiepolitik
Administrer samtykke
For at give dig de bedste oplevelser bruger vi teknologier som cookies til at gemme og/eller få adgang til enhedsoplysninger. Hvis du giver dit samtykke til disse teknologier, kan vi behandle data som f.eks. browsingadfærd eller unikke ID'er på dette websted. Hvis du ikke giver dit samtykke eller trækker dit samtykke tilbage, kan det have en negativ indvirkning på visse funktioner og egenskaber.
Funktionsdygtig Altid aktiv
Den tekniske lagring eller adgang er strengt nødvendig med det legitime formål at muliggøre brugen af en specifik tjeneste, som abonnenten eller brugeren udtrykkeligt har anmodet om, eller udelukkende med det formål at overføre en kommunikation via et elektronisk kommunikationsnet.
Præferencer
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for det legitime formål at lagre præferencer, som abonnenten eller brugeren ikke har anmodet om.
Statistikker
Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til statistiske formål. Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til anonyme statistiske formål. Uden en stævning, frivillig overholdelse fra din internetudbyders side eller yderligere optegnelser fra en tredjepart kan oplysninger, der er gemt eller hentet til dette formål alene, normalt ikke bruges til at identificere dig.
Marketing
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for at oprette brugerprofiler med henblik på at sende reklamer eller for at spore brugeren på et websted eller på tværs af flere websteder med henblik på lignende markedsføringsformål.
  • Vælg muligheder
  • Administrer tjenester
  • Administrer {vendor_count} leverandører
  • Læs mere om disse formål
Vælg fra liste
  • {title}
  • {title}
  • {title}