锌在婴幼儿期的重要地位

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(江苏省苏州市市立医院本部妇幼健教科,江苏 苏州 215000 E-mail：liuping-1981@hotmail.com)

锌是人体所必需的微量元素之一,与机体内数百种酶活性直接相关,在维持生物膜正常结构与功能、参与核酸及蛋白质代谢及影响基因表达、参与酶的构成和激活、参与激素的合成和分泌、参与免疫功能构建等诸多方面发挥重要的生理功能。生长状况、认知发展和免疫功能是婴幼儿保健工作的主要任务。我们综述锌营养的评价指标、国内外锌缺乏的现状、锌缺乏对婴幼儿的危害以及锌补充试验的结果等方面,以期合理认识其在婴幼儿保健的重要地位。

1 常用锌营养评价指标及其评价

1.1 血清锌 是评价机体锌营养状况的最常用指标。一般认为血清锌反映机体近期的锌营养状况。但血清锌只占人体总锌的极少量,且易受采样时间、是否空腹、上一顿饮食、运动或紧张、感染等因素影响。尽管如此,血清锌仍是衡量锌营养状况的最常用指标。10岁以下儿童血清锌水平下限为10.07μ mol/L(65μ g/dl)[1]。

1.2 发锌 发锌与饮食摄入锌含量有关,代表过去一段时间内机体锌的储存和营养水平。但发锌浓度受头发生长速度的影响,严重缺锌时头发生长变慢,发锌水平可正常或偏高。因此高发锌并不能排除缺锌存在,发锌检测作为临床诊断的依据存在局限性。另研究发锌缺锌小儿在补锌后,发锌浓度因头发生长速度加快而造成的稀释作用反而下降,故发锌用于指导锌补充治疗亦不可靠。但发锌由于其简便而且没有季节变化,故作为群体筛查指标仍有一定的实用价值[2]。

1.3 乳汁锌 适合监测婴儿锌供给量,但与母体血锌无关。母初乳的锌含量高,能为4～6个月龄的婴儿提供充足的锌。然而随着泌乳的进展,母乳中的锌含量发生显著下降,产后7个月时母乳锌含量已不到1mg/L。此时纯母乳喂养的7个月龄儿童自母乳中获得的锌仅有0.5～0.6mg,而与母亲自身锌状况无关[3]。

1.4 白细胞锌 国外通过降低志愿者的锌摄入量,然后检测各种锌水平评价指标,实验结果显示当人体实验性锌耗竭者血浆锌浓度还正常时,白细胞、淋巴细胞和血小板中的锌浓度即已减低。中性粒细胞富含锌并且在外周血中生命周期短,故用中性粒细胞锌水平来反映人体锌水平较血浆锌更加灵敏。因此,白细胞锌浓度在反映锌营养状况方面较血浆锌水平更准确和敏感。但在技术上,收集白细胞、淋巴细胞或血小板需要大量血液,使得该指标在现场调查及常规应用上受到限制[2]。

1.5 血清碱性磷酸酶(ALP)和血清超氧化物歧化酶(SOD)这些酶的活性都与锌有关,故临床上亦用来评价锌的营养状态。但它们易受膳食、妊娠等各种生理因素和应激反应、肝肾疾病等病理及测定技术限制的影响,检测结果波动较大。

1.6 儿童生长迟缓发生率 可作为评估人群锌缺乏的代用指标。锌缺乏可使儿童身高增长缓慢。在长期随访儿童生长过程中,如发现儿童身高增长速度变慢而偏离正常水平时,且存在锌缺乏高危因素,则应怀疑锌缺乏可能。必要时常规剂量补充锌治疗 1～2周,如症状明显好转,则回顾性诊断为锌缺乏[1]。

2 婴幼儿期锌缺乏现状和锌代谢研究

近十几年来国外在不发达国家进行的一系列大型前瞻性随机对照锌补充研究,揭示了补充锌对促进儿童生长、减少腹泻和肺炎等感染性疾病发生,以致降低儿童死亡率的有效性;同时也提示在不发达国家中儿童轻中度锌缺乏的普遍性[1]。1995年中华儿科杂志公布了锌缺乏症的诊断标准,随后多地进行了锌营养状况调查,结果不容乐观。2005年河北省妇幼保健中心对1 581例2～6岁幼儿园儿童的整群抽样研究[4]表明：锌缺乏的总发生率为24.48%,其中2～3岁组的幼儿组锌缺乏率为24.72%。2009年长春市儿童医院对1 000例0～6岁保健门诊儿童的调查[5]显示：锌缺乏的总发生率高达53.1%,尤以婴幼儿期为主,其中婴儿期的锌缺乏率和幼儿期的锌缺乏率分别达到了53.3%和71.4%。两组数据差别较大可能与构成人群中婴幼儿所占比例大小不同有关,但均反映出婴幼儿期为锌缺乏的高发年龄。这可能与婴幼儿期为转奶期、生长发育旺盛和饮食结构不合理等多种因素有关。

目前国内外营养指南的锌元素的生理需要量、平均膳食需要量和膳食推荐摄入量均是在成年男性中实施同位素测定研究而获得的数据,而其他人群只能从这些数据中推测。迄今关于有关正常婴幼儿的锌代谢的研究甚少。盛晓阳于2007年采取稳定同位素研究对2岁的婴幼儿人群的锌代谢进行了研究[6],结果表明：幼儿锌的生理需要量为1.09mg/d,锌的平均膳食需要量为3.3mg/d,均略高于目前美国食物和营养委员会的估计值。同期的研究[7]亦证实婴幼儿期的锌代谢在生长情况、膳食摄入、锌的吸收率和吸收量、血浆锌等方面均无性别差异。

3 锌缺乏对婴幼儿的危害

锌缺乏的危害据其缺乏程度而不同,而且严重锌缺乏者发生率很低,其典型临床表现已基本明确。而轻中度锌缺乏分布广泛,危害同样不容忽视。锌元素作用途径复杂,锌缺乏时受累器官众多。柯昌明等[8]对203例锌缺乏儿童的症状分析总结如下：小儿早期缺锌会出现挑食、偏食、厌食、异食癖等食欲减退的症状,缺锌时间较长会出现诸如体格生长迟缓,智力偏低、记忆力差、注意力不集中、多动、烦躁等脑功能障碍,抵抗力下降而经常发生感冒、患肺炎等疾病和脱发、发枯黄、汗多、四肢乏力及酸痛等症状。

3.1 母孕期锌缺乏的影响 数十年前的动物试验已经证实哺乳动物孕期锌缺乏会导致后代畸形。母体锌缺乏产生的孕期效应包括不孕、死胎、宫内生长受阻和畸形。而母体锌缺乏的产后并发症依然存在,包括行为异常、免疫系统受损子代高血压风险增高等[9]。锌补充试验的结果同样鼓舞人心。Mahomed K等[10]对涉及9000孕妇及其婴儿的17项孕期锌补充随机对照研究进行荟萃分析后,结果表明孕期锌补充能使低收入地区的早产儿出生率降低14%,除此以外并无其他重要益处。

3.2 对体格生长的影响 锌通过诸多方面促进机体的生长发育。首先,锌改善嗅觉、味觉和调节食欲来促进食物摄入。其次,锌促进DNA和RNA的合成来增加细胞复制与分化、基因转录与蛋白合成。再次,促进生长激素的合成、分泌,增强胰岛素样生长因子-Ⅰ的活化和靶效应。最后,增强睾酮、甲状腺激素、胰岛素和维生素D等生长相关激素的作用来促进机体生长。因此,锌缺乏导致的生长受损贯穿整个儿童时期：孕期缺锌可致非对称性宫内生长发育迟缓和极低出生体重儿,婴幼儿期和学龄前期会引起生长发育受阻,学龄期和青春期会导致男性腺功能发育不全。而锌补充试验的结果令人满意。Brown KH等[11]对37项涉及锌补充对体格生长的研究进行荟萃分析后表明：尽管各项研究结果之间存在明显的异质性,但仍显示锌补充对儿童身高和体重的增长有显著的促进作用,同时对身高标准体重有边缘效应。尽管如此,Ruz M[12]却认为2004年来的婴幼儿锌补充临床研究表明额外的锌补充对健康的非锌缺乏和非生长受阻的个体并不能产生生长效应,而且仅有部分研究证实较长时间额外锌补充对营养条件较差儿童产生身高和体重方面的有益效应。

3.3 对脑发育的影响 锌是脑中含量最多的微量元素,但其分布很不均匀,以海马(记忆中枢)最高,依次为大脑皮层、纹状体和小脑。锌参与DNA复制、修复、转录和翻译全过程,锌缺乏可严重影响脑细胞数目(DNA减少)和体积(蛋白减少)[13]。人类缺锌会引起脑组织结构发育异常,造成严重畸形。2006年伊朗科学家Golalipour MJ等[14]对23例合并神经管畸形的新生儿和35例正常对照新生儿比较发现,两组的锌缺乏发生率分别为43.5%和8.6%,多元回归分析显示神经管畸形的发生和锌缺乏存在显著关联。孕母锌缺乏会显著增加低出生体重儿出生率,而低出生体重儿往往伴随着智力发育落后等诸多问题。2005年牙买加科学家Gardner JM 等[15]对114位营养不良婴幼儿进行的随机对照试验证实：锌补充对营养不良婴幼儿的神经发育有益,而且社会心理刺激对这种效应有着协同作用。

3.4 对免疫功能的影响 锌对人类免疫功能的多个方面产生影响。锌对细胞介导先天免疫、中性粒细胞和自然杀伤细胞的正常发育和功能形成具有关键作用。锌缺乏时巨噬细胞也会受累,包括吞噬作用、细胞内杀伤和细胞因子生成等多个环节。锌缺乏对T淋巴细胞和B淋巴细胞的生长与功能具有抑制作用。锌所具有的抗氧化和稳定细胞膜作用表明它在炎症反应过程中能够预防自由基损伤[16]。而且最新的研究表明[17]锌被证实作为细胞间信号分子是其对免疫系统产生效应的可能机制。锌缺乏对免疫系统的广泛影响直接导致机体对病原体抵抗力的下降而发生感染。

4 对感染性疾病的影响

4.1 腹泻 腹泻时内源性锌元素经肠道丢失增加,而本身锌摄入量不足与之结合就会增加机体对病原体的易感性,这样急性腹泻就形成锌缺乏和感染的恶性循环。已证实儿童急性腹泻锌补充可降低腹泻持续时间和严重程度,2004年世界卫生组织正式将锌补充纳入急性腹泻管理指南。Khan AM等[18]对20 246例腹泻患儿常规补充20mg锌元素的安全性进行评估,表明相当一部分(21.8%)患儿会发生一过性的呕吐或反胃,这种表现往往只有一次,但这种情况并不会对后续的锌补充治疗产生影响。Larson CP等[19]就婴幼儿急性腹泻锌治疗(20mg/d,共 10天)后的锌补充(10mg/d,共 3个月)效应进行观察,表明急性腹泻锌治疗后的锌补充对婴幼儿具有一定的预防急性腹泻作用。但对锌补充对6个月婴儿腹泻的治疗价值尚存在争议[20,21]。

4.2 肺炎 Brooks WA等[22]对巴基斯坦270例2～23个月重症肺炎患儿进行的锌补充(20mg/d)随机对照研究显示：锌作为婴幼儿重症肺炎的辅助治疗具有加速肺炎恢复、减少抗生素耐药性、在二线药物缺乏地区减少并发症和降低死亡率的作用。Brooks WA等[23]再次对巴基斯坦1 665例60天至12月的婴幼儿进行长期锌补充(70mg/周,共1年)对婴幼儿肺炎和腹泻预防作用的研究显示：每周70mg一次的锌补充能够显著降低肺炎和腹泻的发生率和死亡率。与此相反,2010年科学家Valentiner-Branth P等[24,25]对尼泊尔 2 628例2～35个月婴幼儿肺炎患儿进行短期锌补充(2～11个月10mg,≥12个月20mg,共14天)研究表明：①无论重症还是非重症肺炎,锌补充作为婴幼儿肺炎的辅助治疗既不能降低治疗失败的风险,也不能加速疾病的恢复;②为期两周的锌补充并不能降低尼泊尔婴幼儿未来6个月内肺炎和腹泻的发生率。纳入儿童的锌营养状况、肺炎病原学、肺炎诊断标准和危重度评价标准、锌补充的时机和长短因多种因素不同可以解释不同研究结果间的差异,因此还需更多的研究才能决定锌补充是否在儿童肺炎的治疗中占据一席之地。

5 锌补充的指征、制剂和用量

儿童锌补充的指征如下：①日常饮食中可吸收锌含量低;②生长发育受阻;③血清锌含量低;④持续腹泻。美国食品与药品管理局(FDA)认定的可安全用于强化食物的锌制剂包括：硫酸锌、氯化锌、葡萄糖酸锌、氧化锌和硬脂酸锌。然而,硫酸锌与氧化锌是其中使用最多的两种锌复合物。目前对于儿童锌的需要量有很大争议,WHO和中国营养学会对儿童锌的膳食推荐摄入量见《儿童微量营养素缺乏防治建议》。治疗锌缺乏的口服锌的剂量为元素锌1mg/(kg◦d),疗程 1～2个月[1]。急性锌中毒很少见,目前WHO对儿童口服锌的最大可耐受量为23mg/d。疾病管理中明确规定锌补充用量仅限于世界卫生组织公布的急性腹泻管理指南：20mg/d锌元素(＜6个月为锌元素10mg/d)连续10～14天。

总之,婴幼儿期是儿童体格和大脑发育的关键时期,而且容易发生诸多喂养问题。综合评判其锌营养状况,科学的辅食选择和必要的锌强化将会在婴幼儿体格和神经发育、提高机体免疫力及防治婴幼儿腹泻和肺炎等感染性疾病等方面大有裨益。

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