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作者：素无尘

University of California San Diego 癌症中心博士后。营养师、食品安全师

Washington University in St Louis公共卫生专业研究生、医学博士预科。Louisiana State University Health Sciences Center 公共卫生专业博士，并是Delta Omega Doctoral Award ，美国公共卫生毕业生最高荣誉之一。《中国临床营养网》签约营养师

主要研究方向戒烟戒酒戒大麻、营养与慢性病、癌症预防与控制。

文章首发于《大医生》杂志，由作者重新修订后再次推送。

已授权《中国临床营养网》转载

微量元素（Trace Minerals）占人体总体重的万分之一以下，虽然很低，但是对人体的健康发挥了不可替代的作用。仅仅是芝麻粒大的微量元素，就能对生命体产生巨大的作用。根据国内外流行病学调查显示：相当一部分人或多或少被检查出一种或一种以上的微量元素缺乏。因此，我们要格外重视微量元素的摄入。

1990年FAO/IAEA/WHO三个国际组织的专家委员会把微量元素分成三大类：

a）人体必需微量元素：碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁 （共8种）；

b）人体可能必需的元素：锰、硅、硼、钒、镍 （共5种）；

c）具有潜在的毒性，但在低剂量时，可能具有人体必需功能的元素：氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡 （共七种）。

虽然人体对微量元素的需求很小，但毋容置疑，它们都发挥了举足轻重的重要作用。这一期我们将主要探讨3种对人体极其重要的微量元素。

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碘 (Iodine)

1）主要介绍

碘主要用来制造甲状腺激素（Thyroid hormone），它对人体的许多生理功能有显著影响。首先，甲状腺激素是调节人体新陈代谢率的主要激素。它们通过促进食物的分解和代谢，以释放和分配能量，来维持人体的正常体温。甲状腺激素在脂肪、蛋白质和碳水化合物的合成与分解过程中发挥关键作用，帮助平衡和调节这些关键营养物质的利用和存储。

其次，甲状腺激素在骨骼发育中起着核心作用。它们刺激骨化中心的成熟，促进软骨的硬化，从而帮助身体增长和牙齿发育。甲状腺激素与生长激素协同作用，共同调控生长和发育过程。

最后，甲状腺激素对脑部发育和心脏功能也有重要影响。在婴幼儿期，甲状腺激素的适当水平对神经系统的发育至关重要。此外，甲状腺激素对心脏有直接作用，可以调整心率和心肌收缩力，从而影响心脏的输出和血流动力学。

2）缺乏与过量

全球范围内，大约有10亿人碘摄入量不足，其中大脖子病（也称甲状腺肿大Goiter）患者约有2亿，呆小症（也称克汀病 Cretinism）患者约有500万，这些人口主要集中在中非、中亚、南美等国家。早在上世纪50年代，我们国家也深受碘缺乏的影响，所以采取了在食盐里加碘的营养干预方案。但是，同时也要注意，碘摄入过量也可能导致健康问题，如甲状腺肿大、甲亢、甲状腺囊肿、甲状腺瘤等。

至于特定地区水源含碘过高的问题，这可能因地理、环境和人为因素的变化而有所不同。如果某些地区的水源含碘量偏高，或者从食物中摄入的碘已经足够，那么可能需要考虑使用非碘盐。

碘缺乏的症状随着发育时期的不同而有所不同，其参考摄入量与最高可耐受摄入量也随时间不同而不同，具体情况见下表。

3）甲状腺相关疾病

①甲状腺功能亢进（甲亢，Hyperthyroidism）

甲状腺功能亢进是甲状腺激素过多的一种病状。这种病状可以使新陈代谢加快，可能引起各种体征和症状。

它可能由多种原因引起，包括格雷夫斯病（一种自身免疫性疾病）或甲状腺炎。常见的甲亢症状包括快速心跳、心悸、不安、体重下降、食欲增加、出汗过多、热耐受性下降、疲劳、肌肉无力、颤抖、脱发、皮肤薄而湿润、眼球凸出（仅在格雷夫斯病中）等。

治疗方法可能包括药物治疗（如抗甲状腺药物）、放射性碘治疗或手术。

② 甲状腺功能减退（甲减或称为低甲状腺症，Hypothyroidism）

甲状腺功能减退是甲状腺激素不足的一种病状。由于甲状腺激素在体内有许多功能，包括维持基础代谢率、影响心率和体温等，甲状腺功能减退可能导致多种体征和症状。

甲减的症状可能包括疲劳、对寒冷的不耐受、体重增加、便秘、皮肤干燥、面部肿胀、声音嘶哑、肌肉疼痛、关节疼痛、肌肉弱点、高胆固醇水平、脱发、记忆力下降和抑郁等。

甲减的主要治疗方法是补充甲状腺激素，通常使用鸟苷酮（levothyroxine）这种合成甲状腺激素。这种药物可以帮助恢复正常的甲状腺激素水平，从而逆转甲减的症状。大多数人需要终身服用这种药物。

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③甲状腺肿大（甲状腺肿，或称为大脖子病）

甲状腺肿大，通常被称为甲状腺肿，或俗称“大脖子病”，指的是甲状腺体积的异常增大。这种情况可以发生在全球任何地方，但在碘摄入不足的地方更为常见。甲状腺肿大可能影响到整个甲状腺（称为弥漫性甲状腺肿大）或只影响到甲状腺的一部分（形成所谓的甲状腺结节）。

甲状腺肿大可能的原因不止一个，其中碘缺乏是最常见的：

碘缺乏：碘是生产甲状腺激素的必需元素。在碘摄入不足的地方，甲状腺可能会增大，试图捕获更多的碘，以产生足够的甲状腺激素。

甲状腺炎：由于甲状腺受到病毒感染或免疫系统攻击造成的甲状腺肿痛。

甲状腺肿瘤：单个或多个良性肿瘤（也称为甲状腺腺瘤）或癌瘤都可以导致甲状腺肿大。

甲状腺功能亢进：如格雷夫斯病，甲状腺可能会增大。

甲状腺功能减退：如哈希莫托病，甲状腺也可能会增大。

甲状腺肿大的症状可能包括颈部前侧肿胀、颈部或喉部不适、吞咽困难、呼吸困难和声音嘶哑。

对于甲状腺肿大的治疗，取决于肿大的原因和症状的严重程度。如果甲状腺肿大的原因是碘缺乏，那么碘补充剂可能是一个有效的治疗方式。如果甲状腺肿大是由于甲状腺功能亢进或甲状腺功能减退，那么治疗这些疾病可能有助于缩小甲状腺。如果甲状腺肿大导致的症状严重，如影响到吞咽或呼吸，可能需要手术去除部分。

④甲状腺癌

早期甲状腺癌可能没有任何症状，但随着病情进展，症状可能包括喉咙疼痛、声音嘶哑、呼吸困难、吞咽困难和颈部肿块等。甲状腺癌的治疗通常包括手术去除肿瘤和大部分或全部的甲状腺，可能需要进行放射性碘治疗来消除剩余的甲状腺组织和癌细胞，以及使用甲状腺激素替代药物来补充甲状腺激素并帮助抑制肿瘤的复发。在某些情况下，可能需要放疗和化疗。

⑤甲状腺炎症

这是一类包括几种不同类型的疾病，如亚急性甲状腺炎、慢性甲状腺炎（哈希莫托病）和无痛甲状腺炎等。甲状腺炎症的症状和治疗取决于其类型。

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主要食物来源：

一般来说海洋性食物比陆地食物含碘丰富，陆地上动物比植物含碘量高。

如果碘缺乏（如：甲减），要多吃高碘食物；如果碘过量（如：甲亢），要少吃高碘食物。

常见高碘食物有：干贝（100g可食部约含碘350 µg）、海鱼、虾皮、海带（100g湿海带约含碘110 µg）、紫菜、豆腐干、鸡蛋、猪肝、鸡肉（100g 约含碘12 µg）、牛肉、核桃、小白菜 （100g 约含碘10 µg）等。

铁 (Iron)

1） 主要介绍

每一个活细胞，无论是动物性的还是植物性的，都含有铁。人体中的大部分铁用于构成两种蛋白质，即红细胞中的血红蛋白和肌细胞中的肌红蛋白。肌红蛋白中的铁可以存储于肌肉中，供肌红蛋白使用。红细胞中的含铁血红蛋白将氧气从肺部输送到全身各个组织器官。身体的所有细胞都需要氧气来参与能量营养物质的代谢，因此，人体需要不断呼吸新鲜的氧气来保证细胞的活性。

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大部分铁在体内是可以循环使用的。红细胞一般可以存活3-4个月。当它们死后，脾脏和肝脏会分解它们，把铁送到骨髓中保存，肝脏会把骨髓中的铁打包翻新制造成新的红细胞，然后送回血液中。还有部分的铁会随着消化液流失，或从女性月经、指甲、头发、皮肤分泌物等流失。这就是为什么我们需要从饮食中获取一定量的铁来补充损失的铁。

铁还参与许多生物化学反应，包括能量代谢和新细胞的生成。铁是许多酶和蛋白质的组成部分，这些酶和蛋白质对于细胞的生长、修复和免疫细胞的正常运作（特别是巨噬细胞的功能）是必需的。铁也对神经递质的合成和荷尔蒙的生成也有重要作用。

2）铁对维生素A合成的作用

维生素A在人体中起着许多重要的作用，包括影响视觉、皮肤健康、免疫功能和细胞生长。然而，人体不能自身合成维生素A，因此需要从饮食中获取。食物中的维生素A主要存在两种形式：预形式维生素A（也被称为视黄醇，主要在动物源性食物中找到）和原形式维生素A（也称为胡萝卜素，主要在植物性食物中找到）。

人体可以直接吸收和使用预形式维生素A，但是胡萝卜素需要在体内转化为活性形式的维生素A，这个过程需要铁的参与。

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铁在维生素A的代谢过程中起重要作用，它参与了胡萝卜素到视黄醇的转化过程。这是通过一个称为胡萝卜素-15,15'-加氧酶的酶来完成的，该酶依赖铁来催化这个转化反应。所以，铁缺乏可能会影响这个转化过程，导致维生素A的功能降低。

此外，铁还参与了维生素A从肝脏储存中的运输和释放过程。肝脏是人体主要的维生素A储存部位，当体内需要维生素A时，肝脏会将储存的维生素A释放到血液中。铁在这个过程中也是必需的。

因此，当身体缺乏维生素A时，是可能因为铁的缺乏影响了维生素A的吸收和利用。不过也不是所有缺乏维生素A的人都需要补充铁，因为维生素A的缺乏可能由多种原因引起。

3）维生素A与铁对眼睛健康的影响

维生素A对眼睛的健康至关重要。它是构成视网膜上的视紫红质（rhodopsin）的必要成分，视紫红质是一种蛋白质，对光线的感知起着关键作用。维生素A缺乏可能导致夜盲症，这是一种在暗光下视力减退的症状。严重的维生素A缺乏还可能导致其他视觉问题，包括干眼症和角膜软化症。

铁缺乏可能影响眼睛健康，但这种影响并不直接因为影响维生素A的水平而产生的健康问题。铁在人体中的主要作用之一是帮助红细胞携带氧气到身体的各个部位，包括眼睛。铁缺乏会导致铁缺乏性贫血，这会导致身体的组织和器官，包括眼睛，得不到足够的氧气。这可能会引起一些视觉问题，如视力减退。

4） 缺乏、过量、吸收及需求

铁的缺乏：

铁的缺乏是最常见的营养缺乏症之一，全球有很大比例的人口受到铁缺乏的影响。铁的缺乏可能导致铁缺乏性贫血，这是一种由于红细胞中血红蛋白含量不足而引起的贫血病。铁缺乏性贫血的症状可能包括疲劳、虚弱、皮肤苍白、快速心跳、呼吸困难、头晕、手脚冰冷、易疲劳、注意力不集中等。

铁的缺乏还可能影响免疫系统的功能，降低抵抗力。在儿童和青少年中，铁的缺乏可能影响学习和发育。在孕妇中，铁的缺乏可能导致出生前和出生后的问题，包括早产和低出生体重。

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铁的过量：

铁过量是指体内铁含量超过正常水平，这种情况在健康的成年人中不常见，因为人体对铁的吸收有自我调节机制。但是，在某些情况下，如某些疾病（如血色病）、过度补铁或者遗传性疾病（如遗传性血色素病）等，铁的过量情况可能会发生。

铁的过量可能导致铁贮存症或铁过载，引起肝脏、心脏和其他器官的损害。铁过量的症状可能包括疲劳、关节疼痛、腹部疼痛、减少性欲、心脏问题等。在儿童中，铁过量摄入可能会引起严重的中毒，可能导致呕吐、腹泻、脱水，甚至可能危及生命。

铁的吸收：

人体对铁的吸收要求很苛刻。一般来说，食物中的铁只有10-15%能被人体吸收。当人体铁的需求增加时，如在生长发育期、怀孕和哺乳期，铁的吸收率确实会提高。相反，当体内铁的储备充足时，铁的吸收会降低。这是因为人体具有一种叫做肠道铁转运蛋白（divalent metal transporter 1，DMT1）的蛋白质，可以根据体内铁的需求调节铁的吸收。

铁的需求：

一般来说铁的推荐摄入量依据性别不同而不同，成年男性推荐量在12 mg/day左右，成年女性绝经前推荐量是20 mg/day，绝经后是12mg/day。孕中期加4mg/day，孕晚期加9mg/day，乳母加4mg/day。对于新生儿来说，出生六个月后应加含铁丰富的辅食（如蛋黄或者强化铁米糊），主要原因是因为无论是母乳还是牛乳中都贫铁。

5） 主要食物来源

含铁丰富的食物主要有猪肝 （100g生，约含铁23mg）、牛肝（100g熟，约含铁6mg ）、血（鸡血、鸭血、猪血等）、猪肾、牛肉 （100g熟，约含铁4mg）、羊肉、蛋黄、扁豆、黄豆、赤小豆、蘑菇 、香菇、豆腐皮、虾米、小米、大米等。

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维生素C可以提高铁的吸收率，特别是非血红素铁（即植物性食物中的铁）。它通过还原三价铁为二价铁，使得铁更容易被肠道吸收。

钙（牛奶等）、植酸（豆类、全谷物等）和鞣酸（主要存在于茶叶、咖啡中）可以减少铁的吸收。植酸和鞣酸是种类的化合物，可以与铁形成不溶性的结合物，从而阻碍其吸收。同样，钙也可以与铁形成结合物，减少其吸收。

锌 (Zinc)

1） 主要介绍

锌在体内的含量非常少，但是它与每个器官中的蛋白质一起工作，形成300多种辅酶。这些酶参与了各种生化反应，包括细胞分裂、蛋白质合成、和DNA的合成，对支持生长和发育至关重要。

锌也在免疫系统中发挥重要作用，帮助产生和活化T细胞，这些细胞在应对疾病和感染时非常重要。此外，锌对于皮肤健康也非常重要，因为它参与了创伤愈合的过程。

在视觉方面，锌有助于维生素A的活化，这是一种对眼睛健康非常重要的维生素。锌在视网膜中发挥重要作用，并帮助某些视觉蛋白的运作。

另外，一些研究发现，锌的水平与情绪、学习能力和记忆力有关。锌缺乏可能影响这些认知功能，并可能与情绪障碍，如抑郁症有关。缺乏锌可能导致味觉减退，也可能会影响胰岛素的合成与分泌。

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2） 缺乏、过量及需求

锌的缺乏：

锌在人体内是非常敏感的元素，只要缺乏一点点，都会影响到体内很多功能。比如：

免疫系统功能下降，缺乏锌可能导致更频繁的感染，如感冒和流感；

伤口愈合缓慢；

味觉和嗅觉减退；

锌有助于保护眼睛免受视网膜变性的伤害，因此会引起视力下降；

锌缺乏可能导致皮肤问题，如皮炎、皮肤疹、干燥和开裂；

锌与大脑和神经系统的功能有关，锌缺乏可能影响注意力、学习能力和情绪；

在儿童中，锌缺乏可能导致生长和发育延迟；

在男性中，长期严重的锌缺乏可能导致性功能障碍，包括精子质量下降和男性性激素水平下降。

锌的过量：

锌过量的症状和锌缺乏的症状有一点相似，也会引起味觉障碍、没有食欲、损伤免疫系统、降低铁和铜的吸收，同时还会降低体内好胆固醇的含量（好胆固醇是指高密度脂蛋白，该蛋白已被证实与心脏疾病高度相关）。

锌的需求：

成年男性对锌的需求是12.5mg/day，成年女性对锌的需求是7.5mg/day。

3）如何判断小孩是否缺锌？

锌影响味觉和嗅觉，如果孩子的食欲不佳或者对食物的口味有所改变，这可能是缺锌的一个症状。

锌在身体的生长和发育中起着关键作用，如果孩子的生长速度比他们的同龄人慢，这可能是他们缺锌的一个迹象。

锌对于免疫系统的健康至关重要。如果孩子经常感冒或其他类型的感染，这可能表明他们的免疫系统不在最佳状态，可能是由于缺锌。

在一些研究中，缺锌已经与注意力不集中和学习困难有所联系。如果孩子在学校的表现下降，或者难以专注于任务，这可能是缺锌的迹象。

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4）锌与老年痴呆的关系？

目前尚无充分证据表明补充锌可以预防老年痴呆症。虽然一些研究发现，锌与老年痴呆症的发生可能存在一定的关联，但这种关联的具体机制还不清楚，且这个领域的研究仍在进行中。

5） 主要食物来源

锌的主要食物来源有生蚝（100g 可食部（蒸熟），约含锌 181mg ）、牡蛎、山核桃（100g可食部，约含锌13mg）、扇贝、泥鳅、鱿鱼、墨鱼、松子、蘑菇、香菇、猪肝、牛肉（一块牛排85g，约含锌5mg）、猪肉（一块猪排85g，约含锌2mg）、固体酸奶 （一杯约含2mg）、虾（水煮可食部85g， 约含锌1.5mg）等。

小结：

1）碘对于甲状腺激素的合成和维持新陈代谢正常运行起着至关重要的作用，缺乏碘可能导致甲状腺功能下降（甲减）等问题，而碘过量可能引起甲状腺功能亢进（甲亢）。

2）铁对于人体的多种功能至关重要，包括血红蛋白的形成（进而影响氧气输送）、细胞生长和修复，以及维生素A的合成等。铁的缺乏可能导致贫血，而过量则可能导致铁过载症。

3）锌在人体的作用包括影响免疫功能、参与DNA和蛋白质的合成，以及调节神经功能等。锌的缺乏可能导致免疫力下降、生长发育受阻和味觉失调等问题，过量则可能妨碍其他矿物质的吸收。

这个系列旨在向大家介绍基础营养知识，总共包括12期。通过观看这12期的内容，您将对基础营养有一定的了解，并且了解到健康饮食的基本原理、疾病预防的基础知识、平衡膳食的原则。每篇文章都充满实用的干货，我们将每周更新一篇。

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