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學術發展4

 

國人鐵營養狀況之研究

文/蕭寧馨(農化系教授)

 

    地殼中含量最多的金屬元素是鋁,其次就是鐵。地球演化的過程中,早期的大氣是無氧狀態,植物有了光合作用之後,大氣中的氧濃度升高,亞鐵氧化成為三價的鐵,在中性的水溶液中,鐵化合物溶解性極低。然而,鐵是生物必需的營養素,從低等的原核生物,到高等的植物與動物,包括人類,都需要借助鐵來完成重要的生理與生化代謝反應,所需的酵素或蛋白質利用含鐵的化合物作為輔助因子,例如︰血基質 heme、鐵硫複合體iron -sulfur cluster等。鐵的化學性質非常活潑,鐵離子Fe2+與過氧化氫反應會生成自由基 OH˙,進而破壞細胞中的蛋白質、核酸與脂質等。體內若堆積過量的鐵,會導致組織硬化、關節炎、心臟病變、糖尿病、增加癌症的危險。因此,生物為了從環境中獲取鐵,必需發展獨特的吸收機轉;同時,對組織與細胞中鐵離子的濃度必須有精密的調控。

 

    成年男性體內鐵的總量大約4公克,其中約70%存在紅血球的血紅素中,其餘則分布在各組織的含鐵蛋白質與酵素之中,另有一部份儲存於肝臟,以隨時提供其他組織的需要。女性因為生理期血液的流失,懷孕生產的過程也會增加鐵的耗損,因此體內儲存的鐵量較少。紅血球的壽命是120天,每天約有1%的紅血球新陳代謝,其中的鐵會充分的回收再利用。鐵不會從尿液排出,人體流失鐵的途徑主要是腸道黏膜細胞的脫落與微量(約1 毫升)的血液流失,相當於每天1 毫克的鐵量,因此,每天從飲食中吸收1 毫克的鐵就足以維持人體鐵的平衡;不過,生育年齡女性因為血液的流失,必須吸收1.5毫克才能避免缺乏。根據我國衛生署訂定的「每日飲食建議攝取量」,青春期男性因為成長的需求,每日需要15毫克;成年男性沒有成長的需求,每天只要10毫克;女性自青春期開始到停經前,每天需要15毫克,停經後只需要10毫克。

 

    鐵的吸收率因化學形式而異,而且受食物成份的影響,一般植物性來源的鐵吸收率低於10%,動物性來源的鐵其吸收率約20%,但是飲食組成複雜,並無法精確估算吸收效益,利用血液生化檢驗可以直接評估受試者的營養狀況,彌補飲食調查的不足。傳統的營養評估以貧血作為缺鐵的指標,事實上,缺鐵是一種連續性的變化,初期是體內鐵儲存量減少,繼而血液中供應組織的鐵量減少,最嚴重的階段才是貧血。現代的營養評估強調缺鐵初期的診斷,血清中的鐵蛋白(serum ferritin)濃度可以反應肝鐵儲存,血清中的鐵濃度與攜鐵容量(total iron binding capacity)可據以計算攜鐵飽和度(transferrin saturation),反映可供應組織的鐵量。因此,在衛生署「1993-1996國民營養健康狀況變遷調查」中,分析全國受試對象各項血液指標,主要的結果可見:生育年齡女性血清鐵蛋白濃度明顯較低,反映體內鐵儲存量偏低(圖1),女性缺鐵率高達10.7%,男性缺鐵率為2.1%(圖2)。特殊的飲食型態會影響鐵的吸收利用,針對素食者的調查與體檢可見素食女性的貧血率為葷食者的兩倍,無論男性或女性,素食者體內的鐵儲存量都明顯地偏低(表1)。在富裕的社會中,生育年齡女性、老年人、素食者都是缺鐵的危險族群,國內外有一致的現象。

 

    針對缺鐵的問題,市面上盛行的一種補鐵食品是高鈣高鐵奶粉。不少文獻指出大量鈣質會抑制鐵的吸收,那麼,此種產品中鐵質的生體可用性(bioavailability)令人擔心。動物對鐵的吸收利用取決於動物的生理狀態和食物的鐵可用性,大鼠缺鐵貧血時,對鐵的吸收效率最高,用於血紅素合成的效率也最大,藉助這種動物模式可以評比不同來源的鐵質之可用性高低,以硫酸亞鐵為對照標準,測得相對生物價(relative biological value)。高鈣高鐵奶粉的鐵相對生物價近乎零(圖3),無助於貧血大鼠血紅素的回升。傳統上紫菜被視為補血食品,含維生素B12,且含有豐富鐵質(0.9 mg Fe/g),以同樣的方法評估其鐵相對生物價為26(圖4),表示紫菜鐵可供吸收利用,素食者可以利用。

 

    富裕的社會似乎營養充足,甚至過剩,正確的看法是熱量過多,但是未臻均衡,不同的族群或成長階段可能面對不同的營養問題。為了保障國民的健康,政府有責任執行更精緻週全的國民營養健康調查,以認識問題,並據以研擬營養教育策略,協助國民規劃日常飲食以收營養保健之益。

 

參考文獻

1.蕭寧馨、葉文婷、潘文涵:國人鐵營養狀況與缺鐵盛行率。中華營誌1999;24:119-13

2. Shaw N, Chin J, Pan W. A vegetarian diet rich in soybean products compromises iron status in young students. J. Nutr.1995;125:212-219 (SCI)

3. 張美鈴、彭珍芳、蕭寧馨:市售高鈣高鐵奶粉之鐵質生體可用率。中華營誌1998; 23: 251-264

4. Shaw, N, Liu, Y: Bioavailability of iron from purple laver (Porphyra spp.) estimated in a rat hemoglobin regeneration bioassay. J Agric Food Chem 2000;48:1734-1737

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