葉酸、膽素與n3脂肪酸

Report
保障腦部發育與智力的營養素
碘、葉酸、膽素與n3脂肪酸
蕭寧馨
台大生化科技系
神經細胞基本構造
細胞體與
樹突
軸突、髓鞘與突觸
http://science.howstuffworks.com/environmental/life/inside-the-mind/human-brain/brain1.htm
突觸與神經傳導
http://faculty.washington.edu/chudler/synapse.html
複雜的神經網絡
• 人類大腦有1000億個神經元細胞
• 可作40,000,000,000,000,000個連結
• 具有可塑性
http://www.brain.riken.jp/bsi-news/bsinews28/no28/speciale.html
胎兒發育的關鍵期
1g
139 g
成長與老化的腦部重量
碘:影響智力的營養素
• 21個世界各國研究的整合
分析(1994)
– 涵蓋年齡2–45 y
– 碘充足 比 缺乏組 IQ高約
13.5分
• 中國研究的整合分析(2005)
–
–
–
–
年齡 16歲以內,比較IQ
碘嚴重缺乏地區:對照
碘充足地區:+ 12.45
碘缺乏地區實施補碘之後:
+ 12.3
– 碘缺乏地區實施補碘之前:
+ 4.8
中國2012補碘海報
碘:調節生長發育
• 必需微量礦物質營養素
• 在體內獨一的功用是合成甲狀腺素
– 從飲食完全吸收,運送到甲狀腺利用
• 甲狀腺素有全身性的調節作用,經由調節
基因表現而控制
– 早期器官發育 (腦部發育主要在 2-3 歲以
前)與生長
– 能量代謝與產熱作用、合成蛋白質、控
制酵素活性
碘缺乏病 IDD
(iodine deficiency diseases)
• 碘營養缺乏的後果相當嚴重,
– 腦部傷害 psychomotor 發育嚴重遲緩
– cretinism: 呆小症
• 智力低落:大腦皮質
• 耳聾:耳蝸神經
• 無法行動、痙癴、疼痛等:基底神經節
– 甲狀腺機能低落
– 胎兒:流產、死胎
• 目前世界上缺碘仍然是嚴重的營養問題,
– 全球缺碘人口佔世界總人口數的13%,
– 因缺碘而有腦部的損傷的人口約有五千萬。
• 缺碘高風險群有婦女、孕婦、嬰幼兒、兒童、老人
– 女性風險高於男性
– 隨年齡而風險增高
9
甲狀腺腫大與呆小症
喜馬拉雅山區婦女
WHO碘營養標準
• 甲狀腺腫大程度:過去適用,嚴重缺乏地區
• 尿碘濃度中位數:甲狀腺腫消除後,確保充足,
營養狀況
嚴重缺乏
學童UI中位數
(ug/L)
<20
孕乳婦UI中位數
(ug/L)
中度缺乏
20 - 49
輕微缺乏
50 – 99
<150
正常
100 – 199
150-249
高量
200 – 299
250-499
過量
≧ 300
≧ 500
國家的碘營養政策
• 日本、韓國沒有食鹽加碘政策
– 日本之尿碘中位數 296 μg/L,
– 沒有碘攝取不足問題,無地方性甲狀腺腫問題
• 食鹽加碘歷史悠久的國家
– 瑞士 1922 ~ 1952;其他國家陸續實施
– 美國
• 第一個補碘防治甲狀腺腫之公衛研究:1922,Ohio
• 全面實施食鹽加碘強化政策:1924,密西根州
– 加拿大:1949年全面食鹽加碘,
• 全面利用碘鹽
• 沒有缺乏風險
12
世界第一個補碘公衛研究
美國 Ohio,1922
• 學童甲狀腺腫大普遍,女童比男童嚴重
• 青年男性體格矮小,一次大戰時不符合當兵資格比例
高
甲狀腺體積
補碘組
無碘對照組
908
1257
起始正常, 人數
不變比例, %
增大比例, %
起始腫大, 人數
不變比例, %
增大比例, %
縮小比例, %
99.8
0.2
1282
72.4
27.6
1048
39.5
72
0.2
60.3
14.1
13.8
補充碘 化鉀,供碘170 mg,每次10天,半年一次,共2.5年
甲狀腺腫大盛行全島
表示土壤水質都含碘不足
海島仍有缺碘風險
新竹地區
碘鹽防治學童甲狀腺腫之前趨實驗
Changes of Prevalence Rate of Endemic Goiter in School Children
70
Prevalence Rate (%)
60
50
女童缺碘比例較高
補碘效果較差
40
30
20
10
0
female
male
Total
1958
58.6
44.9
51.3
1959
21.5
11.7
16.3
1960
14.2
5.8
8.7
1961
5.7
2.8
4.1
Adapted from Chen KP, Lin CC, Wu HY, et al. Pilot project on endemic goiter prevention with iodized salt in
Hsinchu County, Taiwan, China. Memoirs Coll Med Nat Taiwan Univ 1964;10:73-92.
16
台灣食鹽政策之變遷
• 36 年 3 月頒布鹽政條例,鹽品非經申請許可不得
產製;食鹽為國營專賣。
• 41 年臺灣製鹽總廠成立。
• 52年1月22日以臺內字第400號令「實行食鹽全面
加碘計畫」。
• 55年10月起全省普遍供應,民國56年普及至澎
湖。
• 60年4-5月進行全省學童甲狀腺腫之調查,盛行率
從21.6%降至 4.3%
• 91年1月加入世界貿易組織
• 93年鹽政條例廢止。鹽品自此可以自由交易至今
17
美國民眾尿碘濃度變遷
NHANES 1971–2004
尿
碘
中
位
數
值
160
20032004
18
(Thyroid 2005, 2008)
世界缺碘嚴重前十名的國家
各國維護碘營養之策略
• 更新碘營養觀念:維護腦部發育與智力
• 永續維護國民之碘營養充足是政府的責任
– 監測碘營養狀況,據以宣導和調整政策
– 特別關注孕乳期與嬰幼兒等高風險族群
• 各國之政策和規範舉例:
– 中國:食鹽專營,因地制宜,三種碘量
20/25/30 ppm,並有不加碘鹽以供選用
– 泰國:食鹽加碘:30-100 ppm,含鹽調味料必
須採用碘鹽(2011/1)
– 紐澳:麵包用鹽必須採用碘鹽(2009/10)
台灣碘營養進展時程表
?
?
1944
1967
1971
2002
2008
健康主管單位有營養過剩的迷思
碘營養欠缺監控,逐漸忽視
飲食觀念受商業思潮所主導
碘建議攝取量與來源
台灣2011
≧19歲
懷孕期
哺乳期
上限攝取量
140 μg
200 μg
250 μg
1000 μg
WHO/ICCIDD
≧12歲
懷孕期
哺乳期
150 μg
250 μg
250 μg
1. 碘化食鹽含碘 20 ppm,5 g 可提供 100 ug
2. 海帶、海苔、紫菜等海產植物含碘豐富
葉酸 Folate
• 特性:B群維生素之一,水溶性
• 功能:
– DNA 複製,細胞分裂與成熟、胺基酸代謝、維生
素B12活化、降低心血管疾病等
• 食物來源:
– 天然食物:形式複雜,吸收率較低
– 葉酸強化食品:單一型式,吸收率高
• 缺乏後果
– heart disease:心血管疾病
– megaloblastic anemia:巨球性貧血
– neural tube defects:胎兒神經管缺陷
胎兒神經管缺陷與脊裂
• 神經管是生成脊椎與腦
的胚胎組織
• 胚胎一個月時摺合成管
狀
• 閉合不良則有脊列、無
腦等缺陷
• 發生率為新生兒千分之
一
• 下肢麻痹、膀胱與消化
道控制失常、智能受損
等
• 95% 沒有家族病史
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巨球性貧血
葉酸、B12
充足
葉酸、B12
缺乏
葉酸有其他的預防保健作用
明確效應
•
–
–
–
降低兔唇、唇裂風險
降低中風與心臟病風險
降低大腸癌與子宮頸癌風險
可能相關
•
–
–
–
阿茲海默症
憂鬱症
精子數目與密度
Source: Centers for Disease Control and Prevention and March of Dimes.
營養建議
• 建議攝取量:
– 兩性13歲開始 : 每天400 ug
– 懷孕與哺乳期:每天500 ug
• 可降低NTD風險50-70%
• 在受精前與胚胎早期必需充足
• 上限攝取量:
– 沒有毒性
– 1000 微克:避免掩飾B12缺乏症
葉酸來源
• 天然食物:
–
–
–
–
–
深綠色葉菜類、綠花菜、蘆筍、秋葵
乾豆、莢豆類:黃豆、花生等
芽菜類
肝臟
柳橙、木瓜
• 葉酸強化食品:歐美
– 麵粉
– 五穀類製品:穀片、玉米片、義大利麵
• 營養補充劑
膽素的功能
• Choline,水溶性維生素之一
• 功能:
–
–
–
–
–
磷脂質的組成分,構成細胞膜所必需
鞘磷脂成分,神經髓鞘、腦神經系統的重要成分
神經傳導乙醯膽鹼的組成分
卵磷脂協助肝臟脂肪運入血中
配合葉酸作用,參與甲基代謝
• 每日建議攝取量
– 16-18歲:男500 mg,女370 mg
– 19歲以上:男450 mg,女390 mg
膽素與胎兒
• 母體經由胎盤輸送膽素供應胎兒,經
由乳汁供應嬰兒
• 膽鹼濃度
– 母體血液= 10 µM
– 羊水
= 140 µM
– 嬰兒血液 = 7x 成人
• 育齡女性體內,雌激素刺激膽素生
成,降低飲食供應不足的風險
膽素缺乏後果
• 孕期不足
– 增加嬰兒兔唇、唇裂、神經管缺陷的風險
– 胎兒缺陷風險升高4倍
– 影響胎兒腦部發育與功能
– 對記憶力有長期的影響
• 成年不足
– 非酒精性脂肪肝,損傷肝臟
– 肌肉細胞損傷
– 增加心血管疾病風險
腦部發育有其關鍵期
大鼠懷孕21天
海馬迴發育在 E12-E18 天
(約為胎兒 ~25 週
孕期的膽素營養對記憶力有長期的影響
迷宮實驗評估
記憶力
From Meck and Williams
Neurosci Biobehav Rev. 27(4):385-99, 2003
膽素豐富的食物
食物
含量
(mg)
食物
含量
(mg)
肝臟
247
201
雞蛋 (大)
115
脫脂黃豆粉
(1碗)
牛排 (3 兩)
110
豆類(1碗)
60
鮭魚(3 兩)
100
小麥胚芽(2匙)
50
牛豬瘦肉(3 兩)
95
菠菜(半碗)
25
雞肉(3 兩)
56
花椰菜(半碗)
24
蝦(3 兩)
70
花生 (20 公克)
20
鮮奶(一杯)
45
豆干(一份)
14
長鏈n3脂肪酸與DHA (C22:6 n3)
• 母乳含量豐富,以供嬰
兒之需
• 腦部發育
•
•
•
•
懷孕第三期累積量3 mg/d
嬰兒期累積量5 mg/d
2-4歲時腦部總含量4g
DHA佔腦部n3脂肪97%,
• 視網膜脂質
– DHA佔視網膜n3脂肪93%
DHA對發育的影響
• 功能
–
–
–
–
–
調節早期視覺與認知發展
影響一生的心血管健康
長期的免疫功能:降低發炎、過敏、氣喘等
影響長期的發育狀況
影響8歲語言IQ
• n3 脂肪酸每日建議攝取量
– 19歲以上:男1600 mg,女1100 mg
– DHA + EPA = 10% = 160 or 110 mg
– 孕乳婦:DHA 200 - 300 mg
DHA and Development
孕婦補充 300 mg/d DHA from 24 wk to birth
嬰兒 Infant at 9 m (US RCT)
DHA
Intention
Placebo
P
8.0 ± 2.3 6.7 ± 3.0
0.017
Cloth
3.4 ± 1.3 2.3 ± 1.7
0.008
Cover
2.5 ± 1.3 1.7 ± 1.6
0.004
Total
2.5 ± 1.3 1.7 ± 1.5
0.011
Solutions
Am J Clin Nutr 2007;85:1572–7.
各國乳婦乳汁的n3脂肪酸含量
母乳DHA濃度與產後憂鬱症
J Affective Disorders 2002;69:15–29
海產攝取量與產後憂鬱症
J Affective Disorders 2002;69:15–29
n-3 脂肪酸降低阿茲海默症風險
魚海產攝取量與類精神病症狀
frequency of psychotic-like symptoms
Hedelin et al. BMC Psychiatry 2010, 10:38
台灣地區孕婦魚水產攝取量
孕期
1
2
3
地區
N
mean
全區
北區
中區
南區
全區
北區
中區
南區
東區
全區
北區
中區
南區
東區
236
109
68
53
480
146
168
144
22
839
249
234
284
72
19
20
21
15
27
28
21
33
25
27
32
21
29
26
50%
4
3
4
4
7
12
4
10
8
9
12
3
14
13
75%
24
27
26
21
37
40
35
41
33
36
47
32
35
35
95%
89
93
90
56
113
103
92
146
109
118
126
117
128
110
100%
233
233
194
129
454
238
199
454
120
479
289
218
479
479
魚水產攝取量顯著影響血漿DHA%
3.0
P < 0.001
**
2.5
DHA ( % )
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
No intake
High intake

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