Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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v.36
no.7
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pp.832-839
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2007
This study was conducted to investigate the bioavailability of starfish calcium with substances enhancing calcium absorption. Three week-old young female rats (Sprague-Barley) were divided into 5 groups according to calcium sources and testing agents; calcium carbonate (C), starfish calcium (S), starfish calcium + casein phosphopeptide (S-CPP), starfish calcium+citrate-malate (S-CM), starfish calcium+isoflavone (S-ISO), and were fed experimental diets containing AIN-93G based Ca (0.35% w/w) diet with CPP, CM and ISO for 6 weeks. Blood, femur, urine and feces samples were collected. There was no significant difference among groups in terms of growth and food intake. Serum Ca concentrations were normal in all 5 groups. Serum P concentrations and ALP activities were not significantly different among groups. Ca absorption and retention were significantly increased both in S-CPP and S-CM groups compared to C group (p<0.05). p absorption was significantly higher in S-CPP group than in other groups. While the amount of soluble Ca of intestinal contents did not differ among groups, the amount of insoluble Ca was significantly lower in S-CPP, S-CM and S-ISO groups than in C and S groups. However, the weight, Ca and P concentrations of femur were not significantly different among groups. These results suggest that the addition of CPP and citrate-malate were more effective for enhancing the bioavailability, intestinal absorption and solubility of starfish calcium.
Within the elderly population, the use of calcium supplements and the intake of calcium from food are on the rise in order to maintain health. Calcium is absorbed as an ion in vivo, leading to speculation that absorption efficiency is affected by the solubility of the calcium consumed. In our study, the bioavailability of two types of calcium supplements with different solubilities was evaluated. Experimental animals were fed water-soluble or insoluble calcium supplements for 6 weeks. We found that blood alkali phosphatase activity, osteocalcin content, and urine crosslinks values were not different between the groups. Similarly, the degree of apparent calcium absorption between the two calcium supplements was not significantly different. The bone mineral density and bone mineral content of the femur and the tibia increased in the group that consumed insoluble calcium compared with those of the water-soluble calcium supplemented group. However, when considering body weight, the bone mineral density value for all areas, including the spine, was significantly higher in the group that consumed the water-soluble calcium supplement.
Effects of dietary calcium lactate (CaL-A) and Chungkukjang (Korean native fermented soybean) on bone mass, calcium status, body weight, serum glucose and cholesterol levels in young male rats were investigated. Chungkukjang was fermented by mixing 4 types of Bacillus sp., and then dried at 45$^{\circ}C$. Calcium lactate was prepared from the ash of black snail. The rats were fed a commercial rat diet for 1 week and then the experimental diets for 4 weeks. Animals were divided into four dietary groups: one calcium-deficient diet (Ca-De) and one of three with calcium supplemented diets (5 g calcium/kg diet) with either calcium phosphate (Ca-P), CaL-A, or CaL-A + Chuntkukjang (CaL-AC). Calcium supplemented diets contained 39 g Ca-P/kg diet and 28 g/kg of calcium lactate in the CaL-A and CaL-AC diets. Body weight gains during the 4 weeks in the Ca-P, CaL-A, CaL-AC and Ca-De groups were 130.45 g,112.50 g, 143.40 g and 10.20 g, respectively. Feed consumption of the groups from high to low was CaL-AC > Ca-P > CaL-A > Ca-De. The Ca-De group had low femur weights and low serum calcium concentrations, while they were comparatively high in CaL-AC, Ca-P and CaL-A groups. The Ca-De groups excreted less calcium in urine than did the other rats, probably due to increased absorption of the mineral in Ca-P, CaL-A and CaL-AC groups. Microscopic observations revealed that there were many regularly spaced holes in the femur of Ca-De group, while there were much smaller regularly spaced holes in Ca-P group. However, no holes in femur were observed in the CaL-A and CaL-AC groups. Bone surfaces were especially smooth and clean in the CaL-AC group. Serum concentrations of glucose and total cholesterol were remarkably lower in the CaL-AC group than in the other supplemented groups. These results suggest that calcium from CaL-A has higher bioavailability than from Ca-P, and dietary Chungkukjang may have a beneficial effect on calcium metabolism.
This study examined the effects of excess intake of calcium(Ca) and iron(Fe) supplements on iron bioavailability, liver and kidney functions in anemic model rats. Seven-week-old female rats were first fed and Fe-deficient diet for ten weeks, and then fed one of nine experimental diets for an additional eight weeks, containing three levels of Ca, normal (0.5%) or high(1.5%) or excess (2.5%) and three levels of Fe, normal(35ppm) or high(210 ppm) or excess(350ppm). In anemic model rats, serum Fe, total iron binding capacity(TIBC), hemogolin(Hb), hematocrit(Hct) and liver Fe contents were significantly decreased. Apparent Fe absorption significantly increased with increasing dietary Fe levels, and decreased with increasing dietary Ca levels. serum Fe concentration significantly increased in rats fed a high- and excess-Fe diet, and decreased in rats fed a excess-Ca diet. TIBC was decreawed in rats fed a excess-Ca diet, and transferrin saturation(%) increased in rats fed ahigh- and excess-Fe diet. Hb and Hct were decreased in rats fed an excess-Ca diet regardless of dietary Fe levels. Fe and thiobarbituric acid reactin gsubstance(TBARS) Contents of liver significantly increased in rats fed a high- and excess0-Fe diet, and decreased in rats fed a high- and excess-Ca diet. Fe content of the spleen showed similar results. Urinary creatinine and GFR increased in rats fed an excess-Ca diet regardless of dietary Fe levels. GOT, GPT and LDH were not significantly affected by dietary Ca and Fe levels. These results suggest that excess intake of Fe may increase liver Fe deposits and TBARS, and excess intake of Ca may decrease Fe bioavailability and kidney function leading to potential health problems in anemic model rats.
SMEDDS is mixture of oils, surfactants, and cosurfactants, which are emulsified in aqueous media under conditions of gentle agitation and digestive motility that would be encountered in the gastro-intestinal(GI) tract. The main purpose of this work is to prepare self-microemulsifying drug delivery system(SMEDDS) for oral bioavailability enhancement of a poorly water soluble drug, atorvastatin calcium. Solubility of atorvastatin calcium was determined in various vehicles. Pseudo-ternary phase diagrams were constructed to identity the efficient self-emulsification region and particle size distributions of the resultant micro emulsions were determined using a laser diffraction sizer. Optimized formulations for in vitro dissolution and bioavailability assessment were $Capryol^{(R)}$ 90(50%), Tetraglycol(16%), and $Cremophor^{(R)}$ EL(32%). The release rate of atorvastatin from SMEDDS was significantly higher than the conventional tablet ($Lipitor^{(R)}$), 2-fold. Our studies illustrated the potential use of SMEDDS for the delivery of hydrophobic compounds, such as atorvastatin calcium by the oral route.
Ascorbic acid is one of the most well-known nutritional supplement and antioxidant found in fruits and vegetables. Calcium ascorbate has been developed to mitigate the gastric irritation caused by the acidity of ascorbic acid. The aim of this study was to compare calcium ascorbate and ascorbic acid, focusing on their antioxidant activity and effects on gastric juice pH, total acid output, and pepsin secretion in an in vivo rat model, as well as pharmacokinetic parameters. Calcium ascorbate and ascorbic acid had similar antioxidant activity. However, the gastric fluid pH was increased by calcium ascorbate, whereas total acid output was increased by ascorbic acid. In the rat pylorus ligation-induced ulcer model, calcium ascorbate increased the gastric fluid pH without changing the total acid output. Administration of calcium ascorbate to rats given a single oral dose of 100 mg/kg as ascorbic acid resulted in higher plasma concentrations than that from ascorbic acid alone. The area under the curve (AUC) values of calcium ascorbate were 1.5-fold higher than those of ascorbic acid, and the $C_{max}$ value of calcium ascorbate (91.0 ng/ml) was higher than that of ascorbic acid (74.8 ng/ml). However, their $T_{max}$ values were similar. Thus, although calcium ascorbate showed equivalent antioxidant activity to ascorbic acid, it could attenuate the gastric high acidity caused by ascorbic acid, making it suitable for consideration of use to improve the side effects of ascorbic acid. Furthermore, calcium ascorbate could be an appropriate antioxidant substrate, with increased oral bioavailability, for patients with gastrointestinal disorders.
This study is to find out how the 4 types of calcium salt such as calcium carbonate, calcium phosphate, calcium lactate and calcium citrate in soy protein diet, the vegetable protein source, affect the calcium utilization in the body. To do so, calcium, phosphate and creatinine concentration and ALP activity in blood as well as the content of calcium and ash, the length, weight strength, and the calcium utilization in the bone were measured. Four groups of Sprague-Dawley male rats with the weight of around 180g were fed for 3 weeks with the experimental diet. Each group was fed with the isolated soy protein containing 14% of the diet and the above mentioned 4 types of calcium salt as the calcium source. The results are as follows; 1. There were no differences of the feed intake, weight gain, and feed efficiency among groups. 2. ALP activity in blood was sinificantly high in calcium lactate group(P<0.05), but there were no differences of concentration of calcium, phosphates, and creatinine in blood among groups. 3. The weight, calcium content, calcium ratio in ash and the strength of bone were low when calcium lactate was provided(P<0.05). 4. The content of calcium in the liver was high in calcium lactate group and calcium citrate group(P<.0.05). 5. The exceretion of feces was low in calcium lactate group(P<0.05) and the excretion of urine was also relatively low. In addition, the ratio of absorption and the retention of calcium were high(P<0.05). In summary, out of four types of calcium salt such as calcium carbontate, calcium phosphate, calcium lactate and calcium citrate when calcium lactate was provided the ALP activity in blood was high and the weight, calcium content, calcium ratio in ash and the strength of bone were low. In calcium utilization, the ratio of absorption and retention of calcium were high, however it has lower effect than 3 other calcium types in improving weight, the content of calcium and the strength of bone.
The objective of the study was to prepare self-microeulsifying drug delivery system (SMEDDS) incorporating atorvastatin calcium and evaluate its properties and oral bioavailability. Solubility of atorvastatin in various vehicles was determined. Pseudo-ternary phase diagrams were constructed to identify the good self-emulsification region. The droplet size distributions of the resultant emulsions were determined by dynamic light scattering measurement. The mean droplet size of chosen formulation (20% ethyl oleate, 40% tween-80, 40% Carbitol$^{(R)}$) was $23.4{\pm}1.3$ nm. The SMEDDS incorporating atorvastatin calcium appeared to be associated with better performance in dissolution and pharmacokinetic studies, compared with raw atorvastatin calcium. In dissolution test, the release percentage of atorvastatin from SMEDDS mixture could rapidly reach more than 95% within 3 min. Oral $AUC_{0{\rightarrow}8hr}$ values in SD rats was $1994{\pm}335\;ng{\cdot}hr/mL$, which significantly increased (P<0.05) compared with raw atorvastatin calcium. The SMEDDS formulation was relatively stable when stored at $4^{\circ}C$ during 3 months. Our studies illustrated the potential use of SMEDDS for the delivery of hydrophobic compounds, such as atorvastatin, by the oral route.
Lee, Kyung-Min;Lee, Yeon Joo;Won, Eun-Sook;Lee, Sang Sun
The Korean Journal of Food And Nutrition
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v.27
no.4
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pp.570-580
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2014
The purpose of this study was to investigate the effect of calcium (Ca) and vitamin D (vit. D) levels on metabolism of various minerals such as Ca, P, Mg, Fe, Zn, Cu, and Cr. The comparison was made on the rats that were placed on diet containing powdered skim milk with different Ca and vit. D levels for 5 weeks. A total of 42 5-week-old Sprague-Dawley rats were divided into 7 groups as follows: Control group consisted of normal Ca and normal vit. D (0.5% Ca, 1,000 IU vit. D); Experimental groups were divided into low (0.25%) and high (1.0%) calcium levels; and vit. D group was divided into low (10 IU), normal (1,000 IU), and high (5,000 IU) subgroups. The weight gain and food efficiency ratios of the rats were not significantly different with increasing dietary Ca levels. The absorption rates of 7 minerals (Ca, P, Mg, Fe, Zn, Cu, and Cr) were significantly decreased with increasing dietary Ca levels. Also, fecal excretion of P significantly increased with increasing dietary vit. D levels (p<0.05), and urine excretion of Fe was significantly increased with increasing dietary vit. D levels (p<0.001). The result indicated that higher Ca intake affected on bioavailability of other minerals, due to interactions among minerals in the process of intestinal absorption. However, vitamin D intake had no effect on bioavailability of several minerals. Therefore, it could be suggested that adequate Ca intake is important for balance of the minerals.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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