Niedostateczna podaż wapnia w diecie i jego niska biodostępność niesie za sobą wiele konsekwencji zdrowotnych, m.in. demineralizację kości, nadciśnienie tętnicze, osteoporozę, nadmierną pobudliwość mięśni, a także zaburzenia w krzepliwości krwi. Wapń dostarczany z pożywieniem uczestniczy w regulacji hormonalnej, reguluje procesy zapalne, utrzymuje odpowiednią przepuszczalność błon komórkowych. Pomimo przeprowadzanych kampanii oraz ogólnie dostępnej informacji na temat zapotrzebowania na wapń jego spożycie z dietą w Polsce jest niewystarczające. Niedobory tego pierwiastka są często niwelowane poprzez stosowanie suplementów. Do produkcji suplementów wykorzystywany jest głównie węglan wapnia, ponieważ cechuje się wysoką biodostępnością. Ponadto wyróżnia się suplementy syntetyczne otrzymywane z niektórych składników mineralnych lub poddanego obróbce wodorotlenku wapnia, a także preparaty pochodzenia zwierzęcego, m.in. muszle skorupiaków oraz pancerze niektórych zwierząt wodnych. Niedocenionym źródłem wapnia są także skorupy jaj kurzych, które kwalifikowane są aktualnie jako odpad.

Wapń w organizmie – zalecenia i jego rola

Wapń powinien być dostarczany do organizmu wraz z dietą regularnie. W stanie równowagi wapniowej w organizmie dorosłego człowieka wchłaniane jest 20–25% wapnia, a pozostały znajdujący się w spożytych produktach żywnościowych zostaje wydalony z kałem i wynosi 75–80% [1]. Ze względu na metabolizm regulujący wchłanianie tego pierwiastka w jelicie cienkim, trudno jest bardzo dokładnie doprecyzować zapotrzebowanie na wapń w przypadku poszczególnej osoby, dlatego też w Polsce stosuje się normy żywieniowe dla populacji polskiej. Według obowiązujących norm zalecane dzienne spożycie wapnia dla dzieci w wieku od 1. do 3. roku życia wynosi 700 mg/dzień, od 4. do 9 roku życia 1000 mg/dzień, a w przypadku dzieci starszych (10–18 lat) jest to 1300 mg/dzień. Dorosłe kobiety i mężczyźni powinni spożywać ok. 1000–1200 mg wapnia w ciągu dnia [1]. 
Stopień biodostępności tego makroelementu zależy od różnych czynników. Ograniczająco na wchłanianie wapnia wpływają szczawiany, fityniany, nadmiar fosforu oraz duża zawartość błonnika. Uważa się, że sole wapnia budujące skorupę mogłyby być najlepszym jego źródłem dla człowieka, cechującym się ponad 90-proc. biodostępnością [2]. 
Wapń pełni w organizmie ważne funkcje. Przede wszystkim jest to rola budulcowa. Ponad 90% wapnia jest zdeponowane w układzie kostnym. Jest on także podstawowym materiałem budulcowym zębów oraz kości. Inną rolą wapnia w organizmie jest funkcja regulacyjna, dotycząca regulacji skurczu mięśni poprzecznie prążkowanych, gładkich oraz szkieletowych. Bierze on też udział w prawidłowym zachowaniu homeostazy, regulując procesy zapalne, i odpowiada za proces krzepnięcia krwi oraz utrzymuje odpowiedni poziom przepuszczalności błon komórkowych. Ponadto wpływa na przewodnictwo bodźców nerwowych oraz aktywację niektórych enzymów. Niedobory tego makroelementu mogą prowadzić do krzywicy u dzieci, natomiast u dorosłych do osteomalacji, czyli choroby polegającej na zmniejszeniu gęstości kości oraz nieodpowiedniej mineralizacji, a także może zwiększyć ryzyko zachorowalności na osteoporozę [3–5].

Jajo i jego skorupa

W budowie jaja można wyszczególnić cztery zasadnicze części: białko, żółtko, błony jajowe oraz skorupę. Skorupa jaja powstaje w procesie biomineralizacji w organizmie kury nioski i stanowi zewnętrzną osłonę, która w 95% zbudowana jest ze związków nieorganicznych, a przede wszystkim z węglanu wapnia. Ochrania ona zarodek przed niebezpiecznymi czynnikami zewnętrznymi, fizycznymi obrażeniami oraz mikroorganizmami [6]. Umożliwia także odpowiednią wymianę gazową poprzez znajdujące się w niej liczne pory. Ponadto skorupa dostarcza składniki mineralne, które są niezbędne do prawidłowego rozwoju kurzego zarodka [7]. Najbardziej wewnętrzna struktura związana ze skorupą to siatka splecionych włókien, znanych jako membrany skorupowe. Ta struktura, podzielona na morfologicznie odrębne warstwy wewnętrzne i zewnętrzne, składa się z materiału podobnego do kolagenu, w tym kolagenu typu I, V oraz X [2]. 
Powierzchnię skorupy pokrywa cienka warstwa białka zwana kutikulą [2, 7–9]. Kutikula odgrywa istotną rolę podczas przechowywania jaj. Zabezpiecza pory skorupy przed niepożądaną migracją zanieczyszczeń z zewnątrz, dlatego też jaja poddawane przechowywaniu nie powinny być myte. 

Pozyskiwanie preparatu wapnia ze skorupy jaj

Wykorzystanie produktów ubocznych, takich jak skorupy jaj kurzych, jest interesującą alternatywą. Skorupy po rozbiciu, oddzieleniu ich od białka i żółtka jaja są poddawane wstępnemu oczyszczeniu. Następnie są rozdrabniane i przemywane w celu oddzielenia membrany, a później suszone i pasteryzowane oraz rozdrabniane w młynie do momentu uzyskania drobnego proszku [10]. Niektóre badania wskazują na wpływ sposobu mielenia na zmiany fizykochemiczne preparatu. Podczas intensywnego rozdrabniania skorup jaj kurzych w młynie kulowym powstaje faza kalcytu (bardzo rozpowszechniony składnik skałotwórczy), która może przekształcić się w aragonit (minerał, na bazie węglanu wapnia). Intensywne mielenie membran skorup jaj prowadzi do pogorszenia struktury włóknistej. Tradycyjny (domowy) sposób rozdrabniania skorup jaj polega na ręcznym oddzieleniu wnętrza jaj i membran od skorupy. Następnie skorupy poddaje się pasteryzacji, czyli gotowaniu, trwającemu 10 minut oraz suszeniu na powietrzu. Za pomocą młyn...