中國人體“鈣代謝”研究報告之四
羅永健1胡春華2米昭曾3
(1 天壇醫院營(yíng)養科,北京,100050; 2 美國伊利諾伊大學(xué)免疫研究所; 3 北京鈣醫學(xué)研究所,北京)
摘要:這是一項歷時(shí)27年的人體“鈣代謝”研究。近10年,作者以EDTA 滴定法檢測了8位志愿者831天的“鈣平衡”。初步結論如下:(1)攝入鈣3000-5000毫克,受試成年人能接近或達到鈣平衡。(2)促進(jìn)鈣吸收的因素是鈣的“攝入量”,不是維生素D。(3)10歲男童攝入鈣600毫克,能達到正鈣平衡;80歲老嫗攝入鈣650毫克,每天丟失鈣216毫克。(4)懷孕早期(11周)的鈣吸收高于中晚期(25-29周)。(5)不缺鈣的成年人24 小時(shí)尿鈣排量,應當高于450毫克。(6)62歲男性志愿者,每天攝入鈣5650-7000毫克,共22年;一次攝入鈣10000毫克,并不引起血鈣增高。(7)“人體鈣代謝”存在鮮為人知的節律變化。以上是以碳酸鈣為干預鈣得到的結論。另外,作者對有機鈣、無(wú)機鈣的“人體吸收”進(jìn)行了對比實(shí)驗;結果,檸檬酸鈣和果酸鈣的人體吸收率高于碳酸鈣。作者將陸續撰文公布實(shí)驗結果。
此文報告男童和孕婦的“鈣平衡”實(shí)驗結果。
關(guān)鍵詞:青少年的鈣平衡;孕婦的鈣吸收;人體鈣平衡實(shí)驗
1 前言
兒童和孕婦的“鈣平衡”是“醫學(xué)”和“營(yíng)養學(xué)”的重點(diǎn)課題。迄今,關(guān)于國人的“鈣平衡”報道不多[1,2,3]。兒童、孕婦攝入的鈣,到底吸收了多少?排泄了多少?若每天攝入600毫克鈣,其“鈣代謝”是正平衡,還是負平衡?目前,知之甚少。本文報道了一位男童和一位孕婦的實(shí)驗數據及筆者的解析。
2 對象和方法
2.1 對象
人體實(shí)驗歷時(shí)10年(1997—2006)共測定了8名志愿者831天的鈣平衡(見(jiàn)表1)。 本文是系列“人體鈣代謝”研究的第四部分,報告“男童和孕婦”的鈣平衡數據。
10歲男童的“鈣平衡”于2001年2月測定(表 1,受試人1)。
孕婦在2000和2006年曾兩次懷孕,兩次懷孕均參加了本實(shí)驗測定。所以,同一孕婦具有28和36歲兩個(gè)孕齡。該孕婦,孕1胎(2000年)的“鈣代謝”檢測在春、夏季進(jìn)行;孕2胎(20006年)的檢測在冬季進(jìn)行(表1,受試人 7)。
作者的實(shí)驗發(fā)現,“季節”對人體鈣代謝有明顯影響[11];所以,凡涉及“人體鈣平衡實(shí)驗”,須注明“實(shí)施”實(shí)驗的具體日期,以資評估。
表1參與“鈣平衡實(shí)驗”7名受試人背景材料一覽表
2.2 方法
A. 測定24小時(shí)“食物、糞、尿”鈣含量:用“EDTA”滴定法測定;以“國家標準”對滴定液進(jìn)行質(zhì)量控制[4]。
測定24小時(shí)“食物”及“糞”鈣含量:定量取出待測樣品,置于坩堝中,徐徐烤干,然后在250°C下碳化,1000°C下灰化。用鹽酸、硝酸溶出全部灰分,定容,按測定需要稀釋。用EDTA標準液滴定稀釋液,根據EDTA消耗量,折算24小時(shí)“食物”及“糞”的鈣含量[5,6]。
測定24小時(shí)“尿”鈣含量:將24小時(shí)尿液混勻,直接取樣,用EDTA標準液滴定。按取樣量折算24小時(shí)的尿鈣含量。
B.統計方法:用SPSS統計全部實(shí)驗數據,結果以 m±s表示。
C.干預鈣:全部實(shí)驗采用的干預鈣以“碳酸鈣”為主;為了對比“有機鈣和無(wú)機鈣”的吸收差別,本實(shí)驗亦曾采用檸檬酸鈣和果酸鈣為干預鈣。各實(shí)驗報告對采用的干預鈣均有具體說(shuō)明。
本實(shí)驗,28歲孕婦,孕1胎的干預鈣為碳酸鈣粉,鈣含量>38%,平均粒度 4微米;該孕婦的孕2胎,使用果酸鈣粉為干預鈣,其鈣含量為20%。另外,10歲男童的鈣供應全部來(lái)自膳食,未啟用額外鈣干預。
3 結果
3.1 10歲男童的鈣平衡
膳食供應鈣僅600毫克/天,男童即達到正鈣平衡;每天獲得鈣85毫克,支持骨組織生長(cháng)。此“低鈣攝入”啟動(dòng)了兒童、青少年特有的“節鈣機制”即高吸收(本例,吸收率高達42%)、低排放(本例,平均尿鈣量?jì)H165毫克/天);此高獲益(鈣攝入量低,鈣吸收高,鈣獲得高)鈣代謝狀態(tài),在8名受試者中絕無(wú)僅有。見(jiàn)表 2,圖1。
表2 10歲男童日攝入鈣 600毫克鈣平衡數據表(m±s)
圖1 10歲男童日攝入鈣600毫克連續6天的鈣平衡圖
3.2 28歲孕婦的鈣平衡(夏季測定)
孕婦28歲,孕1胎(女?huà)耄胀ㄉ攀常瑹o(wú)飲奶習慣,妊娠反應不明顯。實(shí)驗按“鈣供應量”不同,分成三組(600毫克、3800毫克、4600毫克)檢測“鈣平衡”,結果見(jiàn)表3,圖2。
A.攝入鈣為3800毫克和4600毫克的兩組實(shí)驗,孕婦均處于正鈣平衡。懷孕11周,膳食鈣供給低(為3800毫克/天),其鈣吸收卻高達1489毫克/天,獲得鈣多達1002毫克/天;此兩項指標均明顯超過(guò)鈣供應高的第21-23周。
B.在孕期第25周的實(shí)驗中,撤掉了干預鈣,孕婦每天僅從膳食中攝入600毫克鈣;結果,孕婦的正鈣平衡即轉為負鈣平衡,每天丟失鈣179毫克,同時(shí)出現“腓腸肌痙攣”。
表3不同孕期、不同鈣攝入量,28歲孕婦的鈣平衡數據(m±s)
圖2 28歲健康孕婦的鈣平衡圖
3.3 34歲孕婦的鈣平衡(冬季測定)
孕婦34歲,孕2胎(女?huà)耄瑥膽言谐跗谥恋?5周,懷孕反應強烈;嘔吐、胃納差。實(shí)驗結果見(jiàn)表 4,圖3。
A. 孕期26至27周,膳食供應600毫克鈣/天,不能維持孕婦的正鈣平衡,每天丟失鈣138毫克。
B. 于孕期28-29周進(jìn)行鈣干預實(shí)驗;除膳食鈣(650毫克/天)孕婦每天攝入干預鈣—果酸鈣10克(折合鈣元素2000毫克),總鈣攝入量為 2650毫克/天。孕婦的鈣吸收增至964毫克/天,獲得鈣390毫克/天,吸收率達高36.4%。鈣干預14天,共獲得鈣5457.2毫克。
下文討論孕2胎,第28-29周,鈣攝入量低,吸收鈣反而高的問(wèn)題。
表 4攝入鈣量為600、2650毫克,34歲孕婦的鈣平衡數據(m±s)

圖334歲健康孕婦的鈣平衡圖
4 討論
4.1 關(guān)于男童的鈣代謝
本實(shí)驗的10歲男童“節約鈣”的能力驚人,每天僅攝入鈣600毫克,吸收率高達 42%,每天可獲得鈣85毫克。兒童的“節鈣”能力是人類(lèi)在進(jìn)化過(guò)程中獲得的適應性,它是嚴重缺鈣的人類(lèi)維持生存和繁衍的重要前提。本實(shí)驗證明,人過(guò)20歲,即喪失這種天賦的“節約鈣”的能力;缺鈣膳食使“正鈣平衡”旋即轉入“負鈣平衡”[11]。所以,兒童、青少年時(shí)期的“正鈣平衡”是一種瞬時(shí)現象,它不是青少年的“鈣供應夠了”的證據,更不是制定DRIs的依據。據筆者的經(jīng)驗,青少年的鈣攝入量至少應在3000-5000毫克/天。目前的實(shí)驗少,數據不足,未來(lái)的實(shí)踐將證實(shí)這一論斷。
美國國家研究委員會(huì )(NRC)制定11-24歲青少年的鈣DRIs時(shí),首先主觀(guān)認定青少年每天需要吸收500毫克鈣;進(jìn)而又錯誤地確定其鈣的吸收率是50%。按此邏輯計算,每天攝入鈣1000毫克足矣(攝入鈣×吸收率%=吸收鈣;1000×50%=500);美國NRC在定案時(shí)又放寬一碼,于是DRIs就定為1200毫克(1200×50%=600)。《現代臨床營(yíng)養學(xué)》和《現代營(yíng)養學(xué)》對上述DRIs制定過(guò)程有相同的記敘[7,8]。筆者認為,制定鈣的DRIs唯一正確方法應當是,先選定足夠數量的樣本(受試人),然后測定為期一年 (四季,365天)膳食、尿和糞的鈣含量。將此三種基礎數據,經(jīng)統計計算劃定DRIs;最后,用鈣的“吸收量和攝入量”求得“鈣的吸收率”。應當著(zhù)重指出,任何“個(gè)人或人群”都不存在一個(gè)固定的鈣吸收率,吸收率的高低是隨攝入量而變化的,而且是非線(xiàn)性關(guān)系。因此,不論何時(shí),凡要提及吸收率,必先交代攝入量,否則毫無(wú)意義。美國NRC用一個(gè)假想的“固定吸收率”反過(guò)來(lái)推算“鈣攝入量”;此種做法,完全違背了鈣代謝的基本規律,犯了“因果倒置”的錯誤[12]。
4.2 孕早期存在“鈣吸收高峰”
A. 28歲孕婦(孕1胎),孕11周的鈣吸收明顯高過(guò)孕24周;鈣吸收量超過(guò)2.2倍(1489/664),鈣獲得量超過(guò)13.5倍(1002/74),差異極為顯著(zhù)。這表明孕婦的鈣吸收高峰始于孕早期,而胎兒“長(cháng)骨骼,儲存鈣”則在孕中、晚期;顯然,母和子的鈣吸收高峰并不同步。自古至今,孕婦“補鈣”都是在孕中、晚期進(jìn)行,這種不科學(xué)的習慣使孕婦錯過(guò)了鈣吸收的最佳期。為了下一代的健康,本文呼吁各有關(guān)方面,對“孕婦早期補鈣問(wèn)題”進(jìn)行重點(diǎn)研究。
B.盡管在孕期第25至27周,孕婦對鈣需求量已經(jīng)降低,攝入600毫克鈣元素,仍不能維持“鈣平衡”;孕婦每天丟失鈣多達138-179毫克。據報,中國不少孕婦的鈣攝入量尚不足600毫克/天[9]。本實(shí)驗對孕婦的兩次低鈣供應均引起發(fā)了“負鈣平衡”及“腓腸肌痙攣”,缺鈣對孕婦的潛在危害可見(jiàn)一斑。筆者認為,孕婦缺鈣是小兒佝僂癥和老年骨質(zhì)疏松癥的病源,也是妊娠高血壓綜合征的主要病因。防治這類(lèi)頑疾,需要從“懷孕早期吃鈣”抓起[3,7,10]。筆者認為,孕婦每天的鈣供應不得低于 3000-5000毫克。
C.本實(shí)驗的孕婦(孕2胎),在28-29周,攝入鈣(2650毫克)低于孕1胎21-23周(4600毫克);而孕2胎在28-29周,吸收鈣964毫克、獲得鈣390毫克,均高于孕1胎的21-23周(664毫克及74毫克)。引發(fā)此現象的原因有三:(1)孕2胎測定在冬季進(jìn)行,正值人體鈣代謝的高峰期[3],所以鈣吸收必定高;(2)孕2胎,妊娠反應強烈(嘔吐,納差),至孕晚期方才平息;孕29周出現的“鈣高吸收”也是對此前妊娠反應造成的“缺鈣”的代償;(3)本實(shí)驗的孕2胎,使用的干預鈣是果酸鈣;而孕1胎是碳酸鈣。筆者的人體實(shí)驗業(yè)已證明,果酸鈣的人體吸收率高于碳酸鈣[11]。
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本文經(jīng)長(cháng)沙鐵路疾病預防控制中心濮琨副主任醫師審校,特此致謝。