不同营养成分对于增强骨密度的影响综述

美国国立卫生研究院（NIH）对骨密度的定义是，一定体积的骨头中所含的矿物质（主要是钙和磷）的量，根据此定义，骨密度也叫骨量。骨质疏松症是指以骨量低下、骨组织显微结构破坏、骨强度下降所致的骨脆性增加、易发生骨折为特征的一种全身性骨骼疾病。骨质疏松症可发生于任何年龄段，全球骨质疏松症患病率为18.3%，主要见于绝经后女性和老年人。随着人口老龄化问题的加剧和骨质疏松发病率的攀升，如何防止骨密度降低成为当前骨健康领域的重要课题。本文系统性地探讨了不同营养成分对骨密度的影响，希望能够深化人们对骨代谢机制的理解，为公共健康政策的制定提供科学依据，从而降低骨折风险，提升人们的生活质量。

一、矿物质对骨密度的影响

（一）钙

钙是骨骼的重要组成成分，长期钙摄入不足是骨密度下降的主要原因之一，会直接导致骨骼钙化不良与骨质疏松，因此，钙的足量摄入是增强骨密度的必要条件。

日常生活中，钙的主要来源为奶及其制品，由于大量国人存在乳糖不耐，因此很多人没有饮用奶制品的习惯，这也导致国人的钙摄入量较欧美人群少。《中国居民膳食营养素参考摄入量》显示，我国人群钙摄入量与推荐值相比较低。1991—2018年，我国成年人平均钙摄入量为345—412mg/d，而成年人钙的推荐摄入量（RNI）为800mg/d。

钙分为有机钙和无机钙两大类。保健食品注册管理信息系统查询显示，目前已批准的保健食品中，绝大多数以增加骨密度为功能诉求的产品中都添加了钙，其中既包括无机钙也包括有机钙，主要钙来源为碳酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙、磷酸氢钙、磷酸钙/磷酸三钙、乳矿物盐、珍珠粉及牦牛骨粉等，其中以碳酸钙居多。碳酸钙为无机钙，含钙量高，是最具成本优势的钙补充来源，缺点是溶解度较差，多用于片剂及粉剂生产。有机钙的成本较高，但溶解度较高，如葡萄糖酸钙因高溶解度和溶解率被广泛用于生产注射液、口服液等。有研究表明，果酸钙易吸收，吸收率是碳酸钙的2.6倍，且对胃肠道刺激小，适用于胃酸分泌不足患者。氨基酸螯合钙是一种新型钙来源，在人体内以分子的形式被小肠吸收，吸收过程无需维生素D的支持且不会受到胃酸缺乏的影响。柠檬酸钙比碳酸钙的生物利用度更高，吸收较少依赖雌激素和维生素D。大多数绝经后妇女的雌激素和维生素D水平较低，因此这一结论具有临床指导意义。也有研究显示，接受胃旁路手术患者的钙吸收受损，其对柠檬酸钙的吸收率比碳酸钙高。

（二）镁

镁作为维持骨细胞结构与功能的元素，对于骨骼健康至关重要。一些研究已经揭示了镁摄入与骨质疏松之间的潜在联系。具体而言，患有骨质疏松的绝经妇女与未患病者相比，前者的血清镁浓度普遍偏低。这进一步证实了人体内镁水平与骨密度值之间存在着正相关关系，即镁含量越高，骨密度也相应增加。

镁在骨骼健康中的作用是多方面的。首先，镁是维生素D羟化成为具有生物活性的1，25-二羟基维生素D所必需的元素，这一过程对于促进肠道对钙的吸收以及维持血钙水平至关重要。其次，镁能调节甲状旁腺激素（PTH）和降钙素的平衡，通过促使PTH分泌减少并刺激降钙素的分泌，降低血钙水平，并有助于钙离子进入骨组织，从而有效预防骨质疏松。最后，镁可以促进骨基质形成。骨基质是骨骼的主要有机成分，为骨骼提供了弹性和韧性，镁通过参与骨基质的合成过程，可以帮助骨骼维持正常的结构和功能。

根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》的数据显示，我国成年人的膳食镁平均摄入量仅为251.8mg/d，而RNI为330mg/d，这表明我国成年人群普遍存在镁摄入不足的问题。不过，值得注意的是，过量摄入镁可能对钙离子产生拮抗作用，从而干扰钙的吸收和利用。因此，未来的研究需重点探讨钙、镁摄入的最佳比例，以确保在补充镁的同时不干扰钙的吸收，从而更有效地改善骨骼健康。

（三）磷

磷是人体细胞中普遍存在的元素，不仅是构成骨骼的基石，还在维持机体钙代谢与吸收过程中发挥着举足轻重的协同作用。人体内超过85%的磷都集中在骨骼中，主要以羟磷灰石这种无机磷酸盐的形态存在，这一化学结构为骨骼提供了非凡的强度和稳定性。此外，作为钙的“亲密伙伴”，磷在钙的代谢循环中扮演着关键角色，能够确保钙的有效吸收与利用，这一协同作用对于维持骨骼健康至关重要。

临床研究表明，在特定疾病状态下，如糖尿病、肾病，患者往往面临更高的骨质疏松风险，且与非骨质疏松人群相比，这些患者的血钙和血磷水平普遍偏低，这进一步凸显了磷在维持骨骼健康中的核心地位。血磷水平下降不仅会直接影响骨骼的矿化过程，还可能干扰钙的正常代谢，从而加剧骨质疏松的风险。欧盟食品安全局（EFSA）建议钙磷摩尔比为1.4：1，被视为维持骨骼健康的最优选择，旨在确保两者在人体内的协同作用达到最佳，从而有效预防骨质疏松等骨骼疾病。

二、维生素对骨密度的影响

（一）维生素D

维生素D对于骨密度健康的作用已经得到了广泛的研究和验证，其通过促进钙的吸收、调节钙磷平衡以及影响骨骼代谢，在维持骨密度和预防骨质疏松方面起着关键作用。《中国居民膳食营养素参考摄入量》建议，成年人维生素D推荐摄入量为10μg/d，老年人推荐摄入量为15μg/d，不过很多人未达到这个标准，维生素D不足已经成为全球性的公共健康问题。一项针对102名绝经后女性的研究发现，维生素D缺乏和不足的人数占96.08%。

需要注意的是，过量摄取维生素D也不可取，会引发一系列健康问题。一项综合分析显示，长期补充维生素D可能会提升罹患高钙血症和高钙尿的风险，并可能促成泌尿系统小结石的形成，尤其是当维生素D的摄入量超过每日800IU时，发生高钙尿的现象更为显著。刘国强等的研究揭示了一个案例，患者因维生素D缺乏而长期接受大剂量维生素D3与钙剂的补充治疗，但在此期间未对血清25-羟维生素D（25-（OH）D）及血钙水平进行持续监测。5年后复查发现，患者血清25-（OH）D水平远超正常范围上限，而血钙水平则维持正常，且未表现出任何不适症状。在停止维生素D3与钙剂补充的5个月后，患者血清25-（OH）D水平下降至100μg/L以下，同时血钙与尿钙检查均恢复正常，从而确诊为维生素D过量。

基于对25-（OH）D水平的检测以及对高钙血症风险的综合考量，维生素D的安全摄入上限为成年人每日4000IU（国际单位）。对于处于妊娠和哺乳期、面临维生素D缺乏高风险的女性，其可耐受的最高维生素D摄入量可提升至每日10000IU。

（二）维生素K2

维生素K2是一种近年来在骨密度研究领域备受瞩目的脂溶性维生素，其与骨矿化进程及整体骨健康之间有着深刻联系，核心功能体现在对一系列维生素K依赖性蛋白的激活作用上，尤其是对于骨钙素这一关键分子。通过这一机制，维生素K2能够精密地调控体内钙的代谢路径与分布格局，有效防止钙元素在软组织中的非必要沉积。更为关键的是，维生素K2能够指导钙元素向骨骼组织进行高效且有针对性的输送，不仅有助于维持骨骼结构的稳固性，还能在一定程度上促进新骨的形成，从而显著提升并优化骨密度。这对于预防骨质疏松、降低骨折风险以及维护中老年人群的骨健康具有重要价值。

三、其他成分对骨密度的影响

（一）姜黄素

姜黄素具有抗氧化和抗炎活性，有利于改善骨质疏松症状。有研究显示，姜黄素能够精准地调控Wnt/β-catenin这一关键信号通路，该通路在调控成骨相关基因的表达中扮演着核心角色。姜黄素也能够平衡破骨细胞与成骨细胞之间的动态关系，进而有效影响骨髓间质干细胞的成骨分化进程，这是骨骼形成与修复过程中的一个基础且重要的环节。此外，姜黄素还能够诱导破骨细胞（负责骨骼吸收的细胞）的生成减少，有助于减缓骨质的自然流失速度，在预防或缓解骨质疏松症状方面展现出了积极效果。

（二）大豆异黄酮

大豆异黄酮是一种天然的雌激素，有助于改善绝经期妇女的骨质疏松症。更年期女性面临雌激素水平自然下降的挑战，这一变化导致成骨细胞活性减弱，骨代谢平衡被打破，引发大量骨质钙质流失，进而增加绝经后患骨质疏松症的风险。既往研究表明，外源性雌激素的补充能够有效抑制骨吸收过程，防止钙质丢失。而大豆异黄酮具备类雌激素活性，能够干扰雌二醇DNA的激活过程及其与蛋白质的结合，从而在预防骨质疏松方面发挥积极作用。

翟文在《大豆异黄酮对女性更年期综合征及骨密度影响》中通过对一组女性进行观察分析，发现治疗后该组女性的血清钙浓度有所上升，同时桡骨远端与胫骨中段的骨密度也呈现出统计学意义的增加（P＜0.05）。这些发现有力地支持了大豆异黄酮能够提升更年期女性四肢骨骼密度的结论，为大豆异黄酮在改善更年期女性骨骼健康方面的应用提供了科学依据。

综上，近年来，有关营养干预在提升骨密度方面的研究逐渐受到关注。不同个体由于年龄、性别、生理状态、遗传背景及生活方式不同，对营养素的需求也存在显著差异，因此，针对不同人群制定个性化的营养干预措施对于提升其骨密度至关重要。例如，老年人及青少年对于钙及维生素D的需求量大，建议适当补充钙及维生素D；绝经后女性雌激素水平下降，骨量流失速度显著增加，是骨质疏松的高发人群，补充大豆异黄酮更有助于减缓其骨密度下降。此外，在研发营养补充产品的过程中，应关注其协同增效作用，如在补充钙的同时补充维生素D及维生素K，以提高钙的吸收利用。未来的研究应继续探索针对特定人群的最佳营养素组合，以最大限度地改善人体骨骼健康。

作者简介：李可欣（1990—），女，汉族，吉林吉林人，中级工程师，大学本科，研究方向为健康食品开发。