有一种司空见惯的营养迷思认为,仅靠饮食就能提供足够的所有必需营养素,这常常让人信以为真。对于包括美国在内的发达国家和发展中国家来说,这无非是一种谬论。即便理论上成立,但事实是,如果不添加营养补充剂,大多数人甚至无法接近营养充足水平。大量数据支持这一观点。

世界卫生组织表示,超过20亿人的饮食中缺乏维生素和矿物质。美国的国家健康和营养检查调查(NHANES)和美国USDA的美国人食品消费和营养摄入数据显示,美国人口中有相当一部分人存在营养缺乏,某些维生素和矿物质的营养缺乏率可能高达80%。

常见的营养素缺乏包括 、 、 、 维生素B6、 叶酸、 维生素B12、 ,以及 维生素K2。然而,全球极为常见三大维生素和矿物质缺乏症是维生素 A 、维生素 D3 和 缺乏。 

营养缺乏症的定义和建议膳食摄入量

个体的维生素和矿物质摄入量从严重缺乏到过量导致毒性,存在多个区间。介于两者之间是较为理想的摄入量水平。有两个广泛使用的术语,用于设定理想摄入量标准,包括:推荐膳食营养素供给量(RDA)和推荐膳食营养素摄入量(RDI)。

  • 根据生命阶段(年龄)和性别,认为推荐膳食营养素供给量(RDA)提供的营养素每日膳食摄入量足以满足97.5%健康个体的需求。
  •  推荐膳食营养素摄入量(RDI)则是为食品标签规定的,其数值等同于任何分组中推荐膳食营养素供给量(RDA)的至高值。

对推荐膳食营养素供给量(RDA)存在大量争议的问题之一是,RDA的定义并未基于上佳营养摄入水平,而是基于不会导致营养缺乏迹象的营养摄入水平,以及对“健康”人群营养生理需求水平的估计。

营养素缺乏和营养素充足之间的区域,称为营养不良,或亚医学营养缺乏或边缘性营养缺乏。 这些术语意味着,你的营养摄入水平高于导致典型缺乏症和体征的水平,但并不理想,因为依然有证据显示出一些生理性的不足。在很多案例中,确诊亚医学营养缺乏的仅有线索可能是疲劳、嗜睡、注意力难以集中或健康状况不佳。随着时间的累积,长期慢性亚医学营养缺乏可能每况愈下,损害我们的健康。 

维生素和矿物质在人体中的作用

维生素和矿物质是人体的必需营养素,没有它们,身体就无法正常运转。维生素和矿物质的主要功能之一包括,它们存在于酶的活性部分,与辅酶共同作用构建或分解分子。

大多数酶和辅酶由蛋白质和辅因子组成,辅因子通常是一种必需矿物质和/或维生素。 如果一种酶缺乏必需的矿物质或维生素,就会失去活性。例如,在视觉过程中启动维生素A的酶所必需的矿物质是锌。如果酶中无可利用的锌,那么饮食摄入中即便含有足量维生素A,也是爱莫能助。 

大多数酶由蛋白质和辅因子组成,辅因子通常是一种必需矿物质或维生素。如果一种酶缺乏必需的矿物质或维生素,就不能正常发挥作用。这种酶可以通过饮食或营养补充剂配方提供必要的矿物质/维生素来发挥其重要功能。例如,在视觉过程中启动维生素A的酶需要锌。如果酶中无可利用的锌,那么饮食摄入中即便含有足量维生素A,维生素A也无法转化为活性形式。

许多酶还需要额外的支持来发挥效用。 这种支持大多以辅酶的形式存在,辅酶是一种与酶一起发挥作用的分子。辅酶通常由维生素或矿物质组成。没有辅酶,酶就无能为力。

人体内的微量营养素(维生素和矿物质)会相互作用。任何单一维生素或矿物质的缺乏都会破坏这一复杂系统的平衡,为了保持健康,必须避免这种情况。

维生素A缺乏

维生素A 是首个发现的脂溶性维生素,不过,这并不是它被命名为“A”的首要原因。使用A字母命名,取自英文“抵御”(anti)一词的首字母,表示其“抵御感染”的特性。维生素A对免疫系统的健康和功能至关重要。一般来说,维生素A缺乏人群更容易感染传染病,尤其是病毒类感染。在慢性维生素A缺乏症中,呼吸道、胃肠道和泌尿生殖道的粘膜也会受到影响。不仅如此,维生素A缺乏还严重影响眼睛健康。

维生素A缺乏会导致一种称为干眼症的疾病。干眼症的首要症状就是夜视能力低下。 维生素A缺乏症日益加重的话,会导致眼睛外层的结膜干燥和起皱。继续恶化,会导致角膜软化、糜烂和溃疡,终将导致失明。

人类已步入现代文明时代,然而,维生素A缺乏症依然影响着5亿多人口,并且仍然是全球许多地区不可逆失明的主要成因,不得不说,这一现实令人大为震惊和唏嘘。1 每年多达50万儿童因维生素A缺乏症而失明。这些儿童中约有一半将在失明后12个月内死亡。严重的维生素A缺乏症在美国和其他发达国家较为少见,但它仍然是发展中国家难以忽视的现状。为了预防发展中国家的维生素A缺乏症,世界卫生组织(WHO)和相关组织每六个月向风险儿童提供大剂量的维生素A预防剂(例如4000微克视黄醇)。

维生素A缺乏症通常通过测量血液中的视黄醇水平来确定。重度维生素A缺乏的血浆或血清视黄醇浓度为0.35µmol/L,亚医学维生素A缺乏为0.70μmol/L。

重度维生素A缺乏在美国案例不多,但大约46%的成年人维生素A摄入量不足。2

维生素A可以通过两种形式从饮食中摄取。即维生素A的前体视黄醇,以及可以被人体转化为视黄醇的β-胡萝卜素。不过,在营养不良和缺锌的情况下,β-胡萝卜素转化为维生素A的能力受损。 此外,由于遗传原因,多达25%的人群将β-胡萝卜素转化为维生素A的能力较差。3

视黄醇的饮食来源包括鸡蛋、黄油、牛肝、鸡肝、鱼肝油,还有强化牛奶等乳制品。β-胡萝卜素的营养来源包括绿叶蔬菜、橙色蔬菜水果(如胡萝卜、红薯、冬瓜、哈密瓜和芒果)。一般来说,蔬菜水果的颜色越深,β-胡萝卜素含量就越高。例如,羽衣甘蓝的β-胡萝卜素含量远远高于莴苣。

维生素A的活性起初以国际单位(IU)测量,1国际单位含结晶视黄醇0.3 微克,或β-胡萝卜素0.6微克。世界卫生组织于1967年建议,维生素A的活性不再以国际单位表示,取而代之,以视黄醇活性当量(RAE)衡量。1微克视黄醇相当于1微克视黄醇活性当量(RAE)。美国在1980年采纳了这一建议,推荐维生素A供给量(RDA)目前已经以视黄醇活性当量(RAE)为单位进行标识,虽然市面上仍有少量以国际单位计量。男性和女性的维生素A推荐供给量分别为900和700RAE。成年人的容许摄入量上限(UL)设定为3000RAE维生素A前体,如过高可能导致毒性。β-胡萝卜素没有固定的容许摄入量上限UL,因为如果视黄醇含量足够,则人体不会通过转化β-胡萝卜素来形成视黄醇。

特别提醒:对于孕期和可能怀孕的女性,不建议摄取剂量大于3000微克(即3000RAE或10000 IU)的视黄醇。高剂量的视黄醇(不是β-胡萝卜素)可能导致出生缺陷,任何孕期或可能怀孕的女性都应避免摄取。

维生素D缺乏

由于在免疫健康中的关键作用, 维生素D3的重要性一直备受关注。维生素D3对全身的许多细胞功能起着举足轻重的作用。与其说维生素D3是一种维生素,不如说是一种“荷尔蒙前体”。人体通过皮肤中的一种化学物质对阳光产生反应,进而在体内生成维生素D3。维生素D3再由肝脏代谢为25-羟基维生素D3,后由肾脏转化为极具活性的荷尔蒙形式,即1,25-二羟维生素D3或称为骨化三醇,这一产物在钙代谢和基因编码表达中发挥着关键作用。人类DNA中含有2700多个与活性形式维生素D3有关的结合位点。

血液中25-羟基维生素D3的水平低于25 纳克/毫升甚至更低,则定义为维生素D3缺乏。血液中维生素D3的浓度为40 纳克/毫升时,是理想的足量水平。4但许多健康专家认为,血液含量水平50–80纳克/毫升时为佳。

大量证据表明,全球大约50%的人口可能缺乏维生素D3。5 在美国,约70%的人口维生素D3水平不足(即血液水平低于30 纳克/毫升),约一半的人维生素D缺乏(25-羟基维生素D3水平低于25 纳克/毫升),其中包括60%的疗养院居民和住院患者以及76%的孕妇。

维生素D又名“阳光维生素”,就是因为皮肤在阳光照射下会形成维生素D3。饮食和营养补充剂也可以提供维生素D3前体。维生素D3的优质来源包括富含脂肪的鱼类、牛肝、蛋黄和维生素D3强化乳制品。维生素D2存在于蘑菇、一些强化食品和营养补充剂中。维生素D2形式在提高血液含量水平方面不如维生素D3优效。6优选补充形式还是维生素D3。

维生素D3缺乏的形成因素

  • 阳光照射不足——人体天生适合接收阳光照射。可是如今,大多数人长时间在室内活动,即便在室外,也用衣服包裹得严严实实,皮肤暴露的地方还涂满抗晒霜。
  • 在美国,生活在阿拉斯加和其他北方州等高纬度地区的人群,由于日照有限,日晒时间也较少。
  • 衰老——随着年龄增长,皮肤对紫外线的反应越来越弱。
  • 深色皮肤——黑色素作为皮肤色素,可能会减少紫外线对皮肤的影响,从而减少维生素D生成。皮肤颜色越深,维生素D缺乏的风险越大。
  • 抗晒霜的使用。
  •  肥胖、肝脏功能失调和1型或2型糖代谢病——这类疾病可能会导致肝脏的维生素D3转化率低下,使得更具活性的25-羟基维生素D3难以生成。

鉴于血液中25-羟基维生素D3水平普遍不足,许多医级专家建议向包括儿童在内的所有人群补充预防性维生素D3,具体如下:

  • 5岁以下:每天每磅(约0.45公斤)体重补充50国际单位
  •  5-9岁:每天补充2000国际单位
  • 9-12岁:每天补充2500国际单位 
  • 12岁以上及成年人:每天补充4000国际单位

缺铁

铁作为红细胞中血红蛋白分子的核心部分,其重要性众所周知。在氧气从肺部输送到身体组织,以及二氧化碳从身体组织输送到肺部的双向过程中,  的作用甚为关键。在参与DNA和细胞能量生产的酶中,铁也发挥着重要作用。 

通常认为,缺铁在全球常见营养缺乏症中居于首位,美国甚至也包括在内。 据估计,全世界有16亿人口缺铁,约占世界人口的五分之一。7 缺铁的高风险人群包括两岁以下婴儿、年轻女性、孕妇和老年人。研究发现,这些人群中高达30-50%的人缺铁,而素食者缺铁的比例更高。7-9

缺铁的原因多种多样,可能是由于铁需求量增加、膳食摄入减少、铁吸收利用减少、失血,抑或是多种因素综合作用所致。婴儿和青少年的成长期以及怀孕和哺乳期,铁的需求量都会骤然增加。孕期对铁的需求急剧增加,无法仅仅通过饮食满足,因此,目前大多数孕妇在怀孕期间定期服用铁补充剂。

缺铁是贫血(即红细胞缺乏)的常见诱因。然而,必须指出,贫血已经是缺铁的终末阶段。多种参与能量生产和新陈代谢并依赖于铁元素的酶,将首先受到低铁水平的影响。

即使是边缘性缺铁也会严重损害身体诸多组织功能。更为甚者,缺铁会导致疲劳,以及免疫系统和大脑功能受损。缺铁还会大大降低运动能力、劳动能力和免疫系统抵御感染的能力。缺铁也与注意力明显下降和情绪低落有相关性。严重缺铁情况下,人可能会变得头脑简单,丧失行为目的性,注意力广度下降、耐力减弱,主动活动行为减少。 不过还好,通过补充足量的铁,可以修复正常的精神功能。

缺铁对儿童尤其有害,将使他们不仅面临身体发育问题,还可能带来心理方面的障碍。 其中包括言语和语言发育迟缓、注意力广度较差和短期记忆受损。缺铁使这些儿童无论生活在发达国家还是发展中国家,都无法充分发挥其潜能。7

通过血液即血清铁蛋白的检测可以确定是否缺铁。理想情况下,血液中的铁含量至少应为60纳克/毫升。

铁的优质膳食来源主要是红肉,尤其是肝脏。优质非肉类铁来源包括鱼、豆类、糖蜜、干果、全谷物、强化面包以及绿叶蔬菜。由于肉类中的铁与血红蛋白结合,其吸收更好。与血红素铁相比,非血红素铁的吸收相对薄弱一些(非血红素铁的吸收率为5%,血红素铁为30%)。女性的推荐铁供给量(RDA)为每天18毫克,男性为10毫克。

广受欢迎的铁补充剂包括硫酸亚铁和富马酸亚铁。然而,甘氨酸亚铁和焦磷酸铁似乎效果更佳。这两者都不会产生胃肠道副作用,尤其在空腹服用时,具有较高的相对生物利用度。

许多专家建议,每天补充30毫克的铁可能有助于素食者维持正常的铁含量。

对于缺铁症,通常建议每天在两餐之间分两次服用30毫克铁。如果这种用法导致肠胃不适,则每天30毫克铁可分为三到四次随餐服用。 

基本要点

健康的饮食有利于夯实营养基础,对于制定战略性营养补充计划尤为重要。 任何剂量的膳食补充剂都无法替代这一基础。好在我们可以通过摄取营养补充剂为健康提供营养“保险”,同时补足饮食需求。以下是我的建议:

  1. 摄入高质量的 多种维生素和矿物质补充剂
  2. 摄入维生素D3 ,将血液水平提升至理想范围(通常每天2000-4000 国际单位)。
  3. 摄入高质量的鱼油 或藻类欧米伽-3产品,每天至少1000毫克EPA+DHA。
  4. 摄入植物类型的抗氧剂,例如:

参考资料:

  1. 作者:Zhao T,Liu S,Zhang R,Zhao Z,Yu H,Pu L,Wang L,Han L。1990-2019年204个国家和地区维生素A缺乏症的全球负担。《营养素》2022年2月23日;14(5):950。
  2. 作者:Reider CA,Chung RY,Devarshi PP等。免疫健康营养素不足:美国成年人的摄入量,2005-2016年美国国家健康和营养检查调查(NHANES)。《营养素》2020年;12(6):1735。
  3. 作者:Borel P,Desmarchelier C。与维生素A状态和维生素A生物利用度相关的遗传变异。《营养素》2017年3月8日;9(3):246。
  4. 作者:Holick MF,Binkley NC,Bischoff Ferrari HA等。维生素D缺乏症的评估、疗愈和预防:内分泌学会医学实践指南。《医学内分泌与代谢杂志》2011年;96:1911–1930。
  5. 作者:Amrein K,Scherkl M,Hoffmann M等。维生素D缺乏症2.0:全球特新现状。《欧洲医学营养学杂志》2020年11月;74(11):1498-1513。
  6. 作者:Balachandar R,Pullakhandam R,Kulkarni B,Sachdev HS。维生素D2和维生素D3优化维生素D状况的相对效能:系统综述和荟萃分析。《营养素》2021年9月23日;13(10):3328。
  7. 作者:Zimmermann MB,Hurrell RF。营养性缺铁。《柳叶刀》370:511–520。
  8. 作者:Pawlak R,Berger J,Hines I。成年素食者的铁状况:一项文献综述。 《美国生活医级期刊》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国家的儿童缺铁性贫血:风险因素、预防、诊断和优化。《地中海血液学和传染病杂志》2020年7月1日;12(1):e2020041。