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关注保健食品中的微量元素

2014-04-07姚蕾王晓平

食品研究与开发 2014年5期
关键词:缺铁过量微量元素

姚蕾,王晓平

(1.上海市松江区卫生人才培训中心,上海201620;2.上海交通大学附属第一人民医院神经科,上海200080)

保健食品(或功能食品)是食品的一个种类,除了具有一般食品的共性外,还能一定程度地调节人体的机能,适于特定人群食用,但不能治疗疾病。保健食品在欧美各国被称为“健康食品”,在日本被称为“功能食品”。我国保健食品的兴起是在20世纪80年代末90年代初,经过不断的发展,补锌、补铁等补充微量元素的保健食品越来越为人们所接受,并且扩展到了儿童保健食品中去。但是保健食品,尤其是儿童保健食品中微量元素如锌、铁、铜等的“量”的控制,应该引起我们高度的关注。

1 锌的补充

锌是人体必需微量元素,正常成年人体内含锌大约2.5 g,分布于全身各组织器官,特别是视网膜、精子、前列腺及骨骼中浓度最高。保证锌的的供给量对于促进人体的生长发育和维持健康具有重要意义。美国全国科学研究委员会推荐半岁以内婴儿每人每天需锌 3 mg,1岁以内 5 mg,1~10岁儿童(儿童食品)每天10 mg。11岁以后至成年均需15 mg。妇女妊娠期每天增加5 mg,哺乳期增加10 mg。中国营养学会推荐的每日膳食中锌的供给量与美国相似,但儿童从10岁起便每日增加15 mg,而孕妇(孕妇食品)和乳母均每天只增加5 mg。正常人体内含锌量2 g~2.5 g[1]。

日常生活中最好的补锌方法是通过食物来补充。据测定,动物食品、海产品中有效锌比蔬菜中的高。而且动物性蛋白质分解后所产生的氨基酸能促进锌的吸收,使锌的吸收率达到50%左右。锌的功能受谷物和豆类中的植酸、菠菜中的草酸、高钙(钙食品)、高纤维、铜等因素的影响,吸收率仅为20%左右。含锌丰富的食物有牡蛎、干贝、鱼、虾、瘦猪肉、羊肉、牛肉、禽肉、蛋黄、花生、花生酱、黄豆、胡萝卜、核桃、瓜子、面筋、米花糖、芝麻南糖、口蘑、调味品(调味品食品)和小麦麸、花茶等[2]。此外,大多数地区饮水中也含有少量的锌。

锌可以增強性能力,促进生殖器官的发育;可预防味觉、嗅觉、视觉的减退;可顸防小儿龋齿;促进大脑的健康发育;有利于手术创口的愈合;可预防老年耳聋。锌缺乏会引起:消化(消化食品)功能紊乱:食欲不振、厌食、偏食及异食癖;生长发育落后,智力发育不良:缺锌性侏儒症;免疫力低下;感染性疾病;中老年人前列腺肥大,性腺机能减退;中老年人生殖能力不足;口腔、肛门处皮肤瘙痒;指甲有白斑。

锌作为必需微量元素,含量小,功效大,但也并非是多多益善,必须处于一个科学的平衡点。锌过量摄入人体内也会导致中毒。锌的供给量和中毒剂量相距很近,即安全带很窄,如人的锌供给量为3 mg/d~20 mg/d,而中毒量为80 mg~400 mg。如果体内锌量高,(1)锌与硒有拮抗性,人体内的元素硒具有抗癌功能,这样将会使人体抗癌能力降低,甚至刺激肿瘤生长。另外硒还可以降低黄曲霉素、苯并芘、亚硝胺等致癌物的毒性,如果人体大量摄入锌后降低了硒的解毒作用,就容易引起某些有害元素的慢性中毒或诱发某些疾病。(2)锌是参与免疫功能的一种重要元素,但是大量的锌能抑制吞噬细胞的活性和杀菌力,从而降低人体的免疫功能,使抗病能力减弱,而对疾病易感性增加。(3)人体内的锌/铜比值有一个正常范围。由于大量补锌,导致锌/铜比值增大,从而使体内胆固醇代谢紊乱,产生高胆固醇血症,继而引起高血压及冠心病。(4)过量的锌能抑制铁的利用,致使铁参与造血机制发生障碍,从而使人体发生顽固性缺铁性贫血,并且在体内高锌情况下,即使服用铁制剂,也很难使贫血治愈。所以,孩子服用无机锌和有机锌来补锌时,必须定期化验血锌及发锌。(5)长期大剂量锌摄入可诱发人体的铜缺乏,从而引起心肌细胞氧化代谢紊乱、单纯性骨质疏松、脑组织萎缩、低色素小细胞性贫血等一系列生理功能障碍。(6)动物实验锌过量可致肝、肾功能及免疫力受损[3]。

2 铁的补充

铁是人体必需的微量元素之一,正常人体平均含铁量男子为318 g,女子为213 g[1]。铁在人体内有两种形式,一类为功能性铁,主要以血红蛋白的形式存在于循环的红细胞内;另一类为储存铁,以铁蛋白和含铁血黄素形式存在于肝脏、网状内皮细胞和骨髓内。

人体没有将体内过量的铁排出体外的调节机制[4],人体内铁含量基本上是由吸收量来控制的。铁的吸收受膳食铁含量、膳食铁的生物利用率、机体储存铁量、红细胞生成速率等因素的影响。VC可增强铁的吸收,肉类中存在的一些因子也可促进非血红素铁的吸收[5]。含铁丰富的食物主要包括动物肝脏、肾脏、心脏、胃肠、肉制品、海带、紫菜、黄豆、菠菜、芹菜、油菜、番茄、杏、枣、橘子等均含有丰富的铁。

人体缺铁可以导致:(1)肌体供氧不足。出现头晕、头痛、记忆力减退、思想不集中;食欲不振、消化不良、有时恶心;睡眠障碍,会引发高血压等心脑血管疾病;心慌气短;伤口较难愈和;经常心悸、脉搏加快、心绞痛加重、心脏病变、心绞痛。另外,长期缺铁贫血,可使心肌肥厚,进而心腔扩大,与瓣膜匹配不一致,造成心瓣膜闭锁不全。(2)精神萎靡、易疲倦乏力、怕冷。铁的另一重要作用是为人体提供一切能量来源。人体的活动能量是来源于细胞内产生的能量,而含铁酶是细胞产生能量的必须物质,它保证了人体正常生命活动。没有铁,细胞就不能产生任何能量。所以,缺铁贫血的人容易精神萎靡、疲倦乏力。加上供氧不足,使这些人抗寒能力下降,特别怕冷。(3)免疫功能下降。铁元素与其它物质共同构成对人体的防病免疫系统,能保证人体的白细胞、巨噬细胞和体液具有噬杀病菌的抗病能力。所以,缺铁的人抗病能力会很低,容易感染发炎和得各种疾病。(4)如果铁缺乏,可导致粘膜萎缩造成的口炎、舌炎、牙周炎、浅表性胃炎、萎缩性胃炎和胃酸减少。毛发枯燥、无光泽、易脱落(掉头发)。指(趾)甲扁平,反甲、有沟痕、无光泽、不平整、脆薄易裂。(5)女性在经期、孕期、产期和哺乳期都要有不同程度的失血、丢铁。因此比男性更容易发生缺铁和贫血。缺铁贫血除了会使女性生殖器官的粘膜组织发生变化,诱发各种妇科炎症、月经不调、痛经、不孕和流产,孕期的妇女还可能会出现高血压和水肿,还会引起胎儿在子宫内发育迟缓,并且直接影响以后孩子的智商发育。还会出现低体重儿、畸形儿、甚至会造成胎儿死亡。(6)缺铁或贫血的孩子,无论体力还是智力方面的发育都远远不如身健康的孩子,而且容易铅中毒。因为缺铁会增加铅的吸收,缺铁的幼儿铅中毒的发生率比不缺铁的儿童高3到4倍。(7)缺铁可以影响人们的情绪。表现为不爱笑、情绪不稳,易努和常烦躁不安、青春期行为异常[6]。(8)缺铁、贫血可导致男性雄性激素分泌的变化,使缺铁的男性容易乏力,工作、运动能力明显下降、腰膝酸软,还会有性欲淡漠、少精不育、阳痿早泄等等。(9)缺铁和缺钙会使老年人会加速衰老。(10)缺铁还可能影响其它营养的吸收,导致相关疾病。如果严重贫血会影响钙的吸收,导致骨质疏松[5]等。

铁是人体必需微量元素,但铁摄入过量会导致许多不良后果。(1)铁过量可能导致癌症的危险性:目前研究资料表明,体内铁含量增加很可能导致癌症发生率和死亡率的增加[3,7]。(2)铁过量可能导致冠心病的危险性:基础研究和流行病学调查的证据都支持高水平铁储存与冠心病危险性有关。(3)铁过量可能导致肝脏疾病的危险性:肝脏是铁储存的主要部位,因此,铁过量可引起肝纤维化和肝细胞瘤[8]。(4)铁及其结合蛋白具有免疫调节作用,铁过量会伴有免疫系统功能障碍。(5)铁过量可能导致帕金森病、老年性痴呆症的危险性。帕金森病、老年性痴呆症病人检查显示有过量的铁在脑、肾、肝等部位的沉积。此外,部分研究提示铁过量会对锌、铜、钙、硒、钴等微量元素的代谢和功能产生不利影响[9-10],过量铁对膳食锌的吸收具有抑制作用,膳食铁/锌离子比例过高时,铁对锌的吸收利用有抑制作用。另据临床发现,为纠正贫血进行反复大剂量补铁后,贫血现象得到纠正,却诱导白细胞增多而导致白血病,因此治疗贫血的补铁原则应规范化。

3 铜的补充

现今的社会,适当“补锌”、“补铁”等概念逐渐被人们所接受,补钙为常量元素不是本文讨论内容,“补铜”的概念也正悄悄浮出海面。铜是人体必需的微量元素,在摄入后15 min即可进入血液中,同时存在于红血球内外,可帮助铁质传递蛋白,在血红素形成过程中扮演催化的重要角色。铜广泛分布于生物组织中,大部分以有机复合物存在,很多是金属蛋白,以酶的形式起着功能作用,这些酶对生命过程都是至关重要的。成年人每天需要铜0.05 mg~2 mg,孕、产妇和青、少年(少年食品)的需要量还要多些。中国营养学会没有制定每日膳食中铜的需要量,但制定了每日铜的“安全和适宜的摄入量”,半岁前婴儿每天需0.5 mg~0.7 mg,半岁至1岁每天0.7 mg~1.0 mg,1岁以上每天1.0 mg~1.5 mg,4 岁以上每天 1.5 mg~2.0 mg,7 岁以上每天2.0 mg~2.5 mg,11岁以上至青年、成年,均为每天2.0 mg~3.0 mg[11]。

日常生活中铜的补充最好是食补。食物中铜的丰富来源有口蘑、海米、红茶、花茶、砖茶、榛子、葵花子、芝麻酱、西瓜子、绿茶、核桃、黑胡椒、可可、肝等。另外,蟹肉、蚕豆、鲜蘑菇、青豆、小茴香、黑芝麻、大豆制品、松子、龙虾、绿豆、花生米、黄豆、土豆粉、紫菜、莲子、芸豆、香菇、毛豆、面筋、果丹皮、茴香、豌豆、黄酱、燕麦片、栗子、坚果、黄豆粉和小麦胚芽含铜也较多[12]。

铜元素在机体运行中具有特殊的作用。人体中的微量铜具有抗自由基、抗肿瘤、消炎和活血的功能。铜是机体内蛋白质和酶的重要组成部分,许多重要的酶需要微量铜的参与和活化。例如,铜可以催化血红蛋白的合成。研究表明,缺铜会导致血浆胆固醇升高,增加动脉粥样硬化的危险,因而是引发冠状动脉心脏病的重要因素。科学家还发现,营养性贫血、白癫风、骨质疏松症[13]、胃癌及食道癌等疾病的产生也都与人体缺铜有关。严重缺铜和长期边缘性缺铜,还会引发小儿发育不良和一些地方病。缺铜还可引起低血铁—低血铜—低血清蛋白综合征,简称“三低综合征”。

尽管铜是重要的必需微量元素,但过量摄入,也易引起中毒反应。当铜超过人体需要量的100倍~150倍时,可引起坏死性肝炎和溶血性贫血。急性铜中毒开始产生胃肠道黏膜刺激症状,如恶心、呕吐、腹泻,溶血作用特别明显,尿中出现血红蛋白,继而出现黄疸及心律失常,严重时可出现肾功能衰竭及尿毒症、休克。慢性铜中毒神经系统的临床表现有记忆力减退、注意力不集中、容易激动,还可以出现多发性神经炎、神经衰弱综合症,周围神经系统比中枢神经系统敏感,脑电图显示脑电波节律障碍,出现弥漫性慢波节律等[14];消化系统方面可出现食欲不振、恶心呕吐、腹痛腹泻黄疸、部分病人出现肝肿大、肝功能异常等;在心血管方面可出现心前区疼痛,心悸,高血压或低血压;在内分泌方面,少部分病人出现阳痿,非分泌性脑垂体腺瘤[15],高血压等。另外,肝豆状核变性(Wilson病)和肝内胆汁淤积症是铜中毒的另一种表现[14]。

人体必需微量元素对健康有非常重要的意义,但一定要控制好“量”。另外钙元素对健康也是不可或缺的。钙是人体内含量最多的一种常量元素,占体重的1.5%~2.0%,其中99%的钙集中在骨骼和牙齿中。0~1岁幼儿钙的日需求量为400 mg;儿童钙的日需求量为800 mg;少年钙的日需求量为 1000 mg;成年人钙的日需求量为800 mg;老年人钙的日需求量为 1200 mg;孕妇钙的日需求量为 1500 mg。奶类是人类最好的营养食品,比如牛奶、酸奶、奶酪。另外含钙较多的食物有:虾皮、海产品、芝麻、芝麻酱、大豆、豆制品、鸡蛋、绿叶蔬菜、硬果、食用菌藻类、鱼粉、鱼松等。由于我国居民的膳食是以植物性来源食物为主,钙的供给量和质都不佳,对特殊人群,如儿童、孕妇、乳母和老人要适当增加含钙的食品,也可在医生指导下补充适量钙制剂。钙可以促进骨骼和牙齿的发育[16];维持所有细胞的正常生理状态,如:心脏的正常搏动;控制神经感应性及肌肉收缩,如:减轻腿抽筋,帮助肌肉放松;帮助血液凝固;减轻经前症状;减少疲劳,加速精力恢复;增强人体抵抗力。但补钙过量过量可引起肾结石;奶碱综合症(奶碱综合症的典型症候群包括高血钙症、碱中毒和肾功能障碍);钙和其它矿物质存在相互干扰作用,高钙摄入能影响微量元素铁、锌、镁、磷的生物利用率。

此外,食品中普遍使用的防腐剂、膨松剂中大都含铝元素,水净化剂中也有铝元素,使用的炊具很多也是铝制品。铝长期以来被认为是一种无毒的金属元素,铝进入人体后,绝大多数通过肾脏等器官排除。只有1%~2%储留在肺、骨骼、肝、脑、睾丸中[17]。当铝摄入量过大时,较多的铝难以迅速排出,就会淤积在人体器官中,对器官造成损害。临床提示老年痴呆症、帕金森病都与铝在体内累积有关[18]。

必需的微量元素对人体健康具有重要的生理功能,但是微量元素过量会对人体产生有害影响,影响人体生长发育和寿命。微量元素过量与癌症、心脑血管疾病、肝脏疾病、神经系统疾病等密切相关。随着生活水平的提高,保健食品越来越多,尤其是儿童食品。而微量元素用量的问题日益显现。本文建议应加强保健食品安全性的研究、监管工作,尤其是儿童食品[4]。近年来,我国食品药品公众损害事件不断发生,造成的人员伤亡、经济损失难以估计。综观发达国家,此类事件也时有发生,早在上世纪六十年代,食品药品公众损害事件已经成为德国、美国、日本等国家的主要社会问题。通过若干年的探索和实践,上述国家在食品药品公众损害事件赔偿救济制度上已经日趋成熟,食品药品公众损害事件受害人合法权益得到了保障,这值得我国学习和借鉴。

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