有一種司空見慣的營養迷思認爲,僅靠飲食就能提供足夠的所有必需營養素,這常常讓人信以爲真。對於包括美國在內的發達國家和發展中國家來說,這無非是一種謬論。即便理論上成立,但事實是,如果不添加營養補充劑,大多數人甚至無法接近營養充足水平。大量數據幫助這一觀點。

世界衛生組織表示,超過20億人的飲食中缺乏維生素和礦物質。美國的國家健康和營養檢查調查(NHANES)和美國USDA的美國人食品消費和營養攝入數據顯示,美國人口中有相當一部分人存在營養缺乏,某些維生素和礦物質的營養缺乏率可能高達80%。

常見的營養素缺乏包括 、 、 、 維生素B6、 葉酸、 維生素B12、 ,以及 維生素K2。然而,全球極爲常見三大維生素和礦物質缺乏症是維生素 A 、維生素 D3 和 缺乏。 

營養缺乏症的定義和建議膳食攝入量

個體的維生素和礦物質攝入量從嚴重缺乏到過量導致毒性,存在多個區間。介於兩者之間是較爲理想的攝入量水平。有兩個廣泛使用的術語,用於設定理想攝入量標準,包括:推薦膳食營養素供給量(RDA)和推薦膳食營養素攝入量(RDI)。

  • 根據生命階段(年齡)和性別,認爲推薦膳食營養素供給量(RDA)提供的營養素每日膳食攝入量足以滿足97.5%健康個體的需求。
  •  推薦膳食營養素攝入量(RDI)則是爲食品標籤規定的,其數值等同於任何分組中推薦膳食營養素供給量(RDA)的至高值。

對推薦膳食營養素供給量(RDA)存在大量爭議的問題之一是,RDA的定義並未基於上佳營養攝入水平,而是基於不會導致營養缺乏跡象的營養攝入水平,以及對“健康”人羣營養生理需求水平的估計。

營養素缺乏和營養素充足之間的區域,稱爲營養不良,或亞臨牀營養缺乏或邊緣性營養缺乏。 這些術語意味着,你的營養攝入水平高於導致典型缺乏症和體徵的水平,但並不理想,因爲依然有證據顯示出一些生理性的不足。在很多案例中,確診亞臨牀營養缺乏的僅有線索可能是疲勞、嗜睡、注意力難以集中或健康狀況不佳。隨着時間的累積,長期慢性亞臨牀營養缺乏可能每況愈下,損害我們的健康。 

維生素和礦物質在人體中的作用

維生素和礦物質是人體的必需營養素,沒有它們,身體就無法正常運轉。維生素和礦物質的主要功能之一包括,它們存在於酶的活性部分,與輔酶共同作用構建或分解分子。

大多數酶和輔酶由蛋白質和輔因子組成,輔因子通常是一種必需礦物質和/或維生素。 如果一種酶缺乏必需的礦物質或維生素,就會失去活性。例如,在視覺過程中啟動維生素A的酶所必需的礦物質是鋅。如果酶中不含可利用的鋅,那麼飲食攝入中即便含有足量維生素A,也是愛莫能助。 

大多數酶由蛋白質和輔因子組成,輔因子通常是一種必需礦物質或維生素。如果一種酶缺乏必需的礦物質或維生素,就不能正常發揮作用。這種酶可以通過飲食或營養補充劑配方提供必要的礦物質/維生素來發揮其重要功能。例如,在視覺過程中啟動維生素A的酶需要鋅。如果酶中不含可利用的鋅,那麼飲食攝入中即便含有足量維生素A,維生素A也無法轉化爲活性形式。

許多酶還需要額外的幫助來發揮效用。 這種幫助大多以輔酶的形式存在,輔酶是一種與酶一起發揮作用的分子。輔酶通常由維生素或礦物質組成。沒有輔酶,酶就無能爲力。

人體內的微量營養素(維生素和礦物質)會相互作用。任何單一維生素或礦物質的缺乏都會破壞這一復雜系統的平衡,爲了保持健康,必須避免這種情況。

維生素A缺乏

維生素A 是首個發現的脂溶性維生素,不過,這並不是它被命名爲“A”的首要原因。使用A字母命名,取自英文“抵御”(anti)一詞的首字母,表示其“抵御感染”的特性。維生素A對免疫系統的健康和功能至關重要。一般來說,維生素A缺乏人羣更容易感染傳染病,尤其是病毒類感染。在慢性維生素A缺乏症中,呼吸道、胃腸道和泌尿生殖道的粘膜也會受到影響。不僅如此,維生素A缺乏還嚴重影響眼睛健康。

維生素A缺乏會導致一種稱爲乾眼症的疾病。乾眼症的首要症狀就是夜視能力低下。 維生素A缺乏症日益加重的話,會導致眼睛外層的結膜乾燥和起皺。繼續惡化,會導致角膜軟化、糜爛和潰瘍,終將導致失明。

人類已步入現代文明時代,然而,維生素A缺乏症依然影響着5億多人口,並且仍然是全球許多地區不可逆失明的主要成因,不得不說,這一現實令人大爲震驚和唏噓。1 每年多達50萬兒童因維生素A缺乏症而失明。這些兒童中約有一半將在失明後12個月內死亡。嚴重的維生素A缺乏症在美國和其他發達國家較爲少見,但它仍然是發展中國家難以忽視的現狀。爲了預防發展中國家的維生素A缺乏症,世界衛生組織(WHO)和相關組織每六個月向風險兒童提供大劑量的維生素A預防劑(例如4000微克視黃醇)。

維生素A缺乏症通常通過測量血液中的視黃醇水平來確定。重度維生素A缺乏的血漿或血清視黃醇濃度爲0.35µmol/L,亞臨牀維生素A缺乏爲0.70μmol/L。

重度維生素A缺乏在美國案例不多,但大約46%的成年人維生素A攝入量不足。2

維生素A可以通過兩種形式從飲食中攝取。即維生素A的前體視黃醇,以及可以被人體轉化爲視黃醇的β-胡蘿卜素。不過,在營養不良和缺鋅的情況下,β-胡蘿卜素轉化爲維生素A的能力受損。 此外,由於遺傳原因,多達25%的人羣將β-胡蘿卜素轉化爲維生素A的能力較差。3

視黃醇的飲食來源包括雞蛋、黃油、牛肝、雞肝、魚肝油,還有強化牛奶等乳製品。β-胡蘿卜素的營養來源包括綠葉蔬菜、橙色蔬菜水果(如胡蘿卜、地瓜、冬瓜、哈密瓜和芒果)。一般來說,蔬菜水果的顏色越深,β-胡蘿卜素含量就越高。例如,羽衣甘藍的β-胡蘿卜素含量遠遠高於萵苣。

維生素A的活性起初以國際單位(IU)測量,1國際單位含結晶視黃醇0.3 微克,或β-胡蘿卜素0.6微克。世界衛生組織於1967年建議,維生素A的活性不再以國際單位表示,取而代之,以視黃醇活性當量(RAE)衡量。1微克視黃醇相當於1微克視黃醇活性當量(RAE)。美國在1980年採納了這一建議,推薦維生素A供給量(RDA)目前已經以視黃醇活性當量(RAE)爲單位進行標識,雖然市面上仍有少量以國際單位計量。男性和女性的維生素A推薦供給量分別爲900和700RAE。成年人的容許攝入量上限(UL)設定爲3000RAE維生素A前體,如過高可能導致毒性。β-胡蘿卜素沒有固定的容許攝入量上限UL,因爲如果視黃醇含量足夠,則人體不會通過轉化β-胡蘿卜素來形成視黃醇。

特別提醒:對於孕期和可能懷孕的女性,不建議攝取劑量大於3000微克(即3000RAE或10000 IU)的視黃醇。高劑量的視黃醇(不是β-胡蘿卜素)可能導致出生缺陷,任何孕期或可能懷孕的女性都應避免攝取。

維生素D缺乏

由於在免疫健康中的關鍵作用, 維生素D3的重要性一直備受關注。維生素D3對全身的許多細胞功能起着舉足輕重的作用。與其說維生素D3是一種維生素,不如說是一種“荷爾蒙前體”。人體通過皮膚中的一種化學物質對陽光產生反應,進而在體內生成維生素D3。維生素D3再由肝臟代謝爲25-羥基維生素D3,後由腎髒轉化爲極具活性的荷爾蒙形式,即1,25-二羥維生素D3或稱爲骨化三醇,這一產物在鈣代謝和基因編碼表達中發揮着關鍵作用。人類DNA中含有2700多個與活性形式維生素D3有關的結合位點。

血液中25-羥基維生素D3的水平低於25 納克/毫升甚至更低,則定義爲維生素D3缺乏。血液中維生素D3的濃度爲40 納克/毫升時,是理想的足量水平。4但許多健康專家認爲,血液含量水平50–80納克/毫升時爲佳。

大量證據表明,全球大約50%的人口可能缺乏維生素D3。5 在美國,約70%的人口維生素D3水平不足(即血液水平低於30 納克/毫升),約一半的人維生素D缺乏(25-羥基維生素D3水平低於25 納克/毫升),其中包括60%的療養院居民和住院患者以及76%的孕婦。

維生素D又名“陽光維生素”,就是因爲皮膚在陽光照射下會形成維生素D3。飲食和營養補充劑也可以提供維生素D3前體。維生素D3的優質來源包括富含脂肪的魚類、牛肝、蛋黃和維生素D3強化乳製品。維生素D2存在於蘑菇、一些強化食品和營養補充劑中。維生素D2形式在提高血液含量水平方面不如維生素D3有效。6優選補充形式還是維生素D3。

維生素D3缺乏的形成因素

  • 陽光照射不足——人體天生適合接收陽光照射。可是如今,大多數人長時間在室內活動,即便在室外,也用衣服包裹得嚴嚴實實,皮膚暴露的地方還塗滿抗曬霜。
  • 在美國,生活在阿拉斯加和其他北方州等高緯度地區的人羣,由於日照有限,日曬時間也較少。
  • 衰老——隨着年齡增長,皮膚對紫外線的反應越來越弱。
  • 深色皮膚——黑色素作爲皮膚色素,可能會減少紫外線對皮膚的影響,從而減少維生素D生成。皮膚顏色越深,維生素D缺乏的風險越大。
  • 抗曬霜的使用。
  •  肥胖、肝臟功能失調和1型或2型糖代謝病——這類疾病可能會導致肝臟的維生素D3轉化率低下,使得更具活性的25-羥基維生素D3難以生成。

鑑於血液中25-羥基維生素D3水平普遍不足,許多醫級專家建議向包括兒童在內的所有人羣補充預防性維生素D3,具體如下:

  • 5歲以下:每天每磅(約0.45公斤)體重補充50國際單位
  •  5-9歲:每天補充2000國際單位
  • 9-12歲:每天補充2500國際單位 
  • 12歲以上及成年人:每天補充4000國際單位

缺鐵

鐵作爲紅細胞中血紅蛋白分子的核心部分,其重要性衆所周知。在氧氣從肺部輸送到身體組織,以及二氧化碳從身體組織輸送到肺部的雙向過程中,  的作用甚爲關鍵。在參與DNA和細胞能量生產的酶中,鐵也發揮着重要作用。 

通常認爲,缺鐵在全球常見營養缺乏症中居於首位,美國甚至也包括在內。 據估計,全世界有16億人口缺鐵,約佔世界人口的五分之一。7 缺鐵的高風險人羣包括兩歲以下嬰兒、年輕女性、孕婦和老年人。研究發現,這些人羣中高達30-50%的人缺鐵,而素食者缺鐵的比例更高。7-9

缺鐵的原因多種多樣,可能是由於鐵需求量增加、膳食攝入減少、鐵吸收利用減少、失血,抑或是多種因素綜合作用所致。嬰兒和青少年的成長期以及懷孕和哺乳期,鐵的需求量都會驟然增加。孕期對鐵的需求急劇增加,無法僅僅通過飲食滿足,因此,目前大多數孕婦在懷孕期間定期服用鐵補充劑。

缺鐵是貧血(即紅細胞缺乏)的常見誘因。然而,必須指出,貧血已經是缺鐵的終末階段。多種參與能量生產和新陳代謝並依賴於鐵元素的酶,將首先受到低鐵水平的影響。

即使是邊緣性缺鐵也會嚴重損害身體諸多組織功能。更爲甚者,缺鐵會導致疲勞,以及免疫系統和大腦功能受損。缺鐵還會大大降低運動能力、勞動能力和免疫系統抵御感染的能力。缺鐵也與注意力明顯下降和情緒低落有相關性。嚴重缺鐵情況下,人可能會變得頭腦簡單,喪失行爲目的性,注意力廣度下降、耐力減弱,主動活動行爲減少。 不過還好,通過補充足量的鐵,可以修復正常的精神功能。

缺鐵對兒童尤其有害,將使他們不僅面臨身體發育問題,還可能帶來心理方面的障礙。 其中包括言語和語言發育遲緩、注意力廣度較差和短期記憶受損。缺鐵使這些兒童無論生活在發達國家還是發展中國家,都無法充分發揮其潛能。7

通過血液即血清鐵蛋白的檢測可以確定是否缺鐵。理想情況下,血液中的鐵含量至少應爲60納克/毫升。

鐵的優質膳食來源主要是紅肉,尤其是肝臟。優質非肉類鐵來源包括魚、豆類、糖蜜、乾果、全穀物、強化面包以及綠葉蔬菜。由於肉類中的鐵與血紅蛋白結合,其吸收更好。與血紅素鐵相比,非血紅素鐵的吸收相對薄弱一些(非血紅素鐵的吸收率爲5%,血紅素鐵爲30%)。女性的推薦鐵供給量(RDA)爲每天18毫克,男性爲10毫克。

廣受歡迎的鐵補充劑包括硫酸亞鐵和富馬酸亞鐵。然而,甘氨酸亞鐵和焦磷酸鐵似乎效果更佳。這兩者都不會產生胃腸道副作用,尤其在空腹服用時,具有較高的相對生物利用度。

許多專家建議,每天補充30毫克的鐵可能有助於素食者維持正常的鐵含量。

對於缺鐵症,通常建議每天在兩餐之間分兩次服用30毫克鐵。如果這種用法導致腸胃不適,則每天30毫克鐵可分爲三到四次隨餐服用。 

基本要點

健康的飲食有利於夯實營養基礎,對於制定戰略性營養補充計劃尤爲重要。 任何劑量的膳食補充劑都無法替代這一基礎。好在我們可以通過攝取營養補充劑爲健康提供營養“保險”,同時補足飲食需求。以下是我的建議:

  1. 攝入高質量的 多種維生素和礦物質補充劑
  2. 攝入維生素D3 ,將血液水平提升至理想範圍(通常每天2000-4000 國際單位)。
  3. 攝入高質量的魚油 或藻類歐米伽-3產品,每天至少1000毫克EPA+DHA。
  4. 攝入植物類型的抗氧劑,例如:

參考資料:

  1. 作者:Zhao T,Liu S,Zhang R,Zhao Z,Yu H,Pu L,Wang L,Han L。1990-2019年204個國家和地區維生素A缺乏症的全球負擔。《營養素》2022年2月23日;14(5):950。
  2. 作者:Reider CA,Chung RY,Devarshi PP等。免疫健康營養素不足:美國成年人的攝入量,2005-2016年美國國家健康和營養檢查調查(NHANES)。《營養素》2020年;12(6):1735。
  3. 作者:Borel P,Desmarchelier C。與維生素A狀態和維生素A生物利用度相關的遺傳變異。《營養素》2017年3月8日;9(3):246。
  4. 作者:Holick MF,Binkley NC,Bischoff Ferrari HA等。維生素D缺乏症的評估、療愈和預防:內分泌學會臨牀實踐指南。《臨牀內分泌與代謝雜志》2011年;96:1911–1930。
  5. 作者:Amrein K,Scherkl M,Hoffmann M等。維生素D缺乏症2.0:全球特新現狀。《歐洲臨牀營養學雜志》2020年11月;74(11):1498-1513。
  6. 作者:Balachandar R,Pullakhandam R,Kulkarni B,Sachdev HS。維生素D2和維生素D3優化維生素D狀況的相對效能:系統綜述和薈萃分析。《營養素》2021年9月23日;13(10):3328。
  7. 作者:Zimmermann MB,Hurrell RF。營養性缺鐵。《柳葉刀》370:511–520。
  8. 作者:Pawlak R,Berger J,Hines I。成年素食者的鐵狀況:一項文獻綜述。 《美國生活醫級期刊》2016年;12(6):486-498。
  9. 作者:Mantadakis E,Chatzimichael E,Zikidou P。居住在高收入和低收入國家的兒童缺鐵性貧血:風險因素、預防、診斷和優化。《地中海血液學和傳染病雜志》2020年7月1日;12(1):e2020041。