維生素D 的功能

Report
骨骼保健的營養素與食物
蕭寧馨
應用營養研究室
臺大生化科技系
題 綱
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骨骼生理與保健原則
飲食磷充足而少見缺乏
鈣的需要量與食物來源
維生素D的功能與體內和體外來源
蔬果類對骨骼的保健作用
骨骼保健的飲食迷思
NASA影片
– Bones
骨骼生理
骨盆的骨骼X光圖
• 成人206塊骨骼
• 小嬰兒350塊骨骼
•實心轉為中空
•骨骼類型
• 緻密骨(cortical bone)
• 海綿骨(trabecular
bone)
Bone biology
• 骨髓:造血作用
• 紅血球
• 白血球
• 血小板
骨質疏鬆症與後果
• 骨骼成份
– 礦物質: 60-66%, 羥磷灰石
Ca10(PO4)6(OH)2
– 水分
– 有機成分:蛋白質, 醣蛋白
基質等
http://www.reliving.ws/images/osteoporosis_red.jpg
骨骼持續的合成與分解作用
• 造骨細胞
(osteoblast):
– 製造蛋白質
– 控制礦物質沉澱
• 蝕骨細胞
(osteoclast):
– 分解骨礦物質
– Macrophage linage
• 骨細胞(osteocytes):
– 調節骨骼代謝
– 由造骨細胞轉成
被新骨所包圍
• 影片
– Bone remodeling and
modeling
骨骼的成長與modeling:合成>分解
骨折高風險的性別年齡層
• 老年時:女 > 男
• 青春期:女 = 男,好動? 先長高後增量
年輕女性的年齡對脊椎骨量的影響
PMB At the spine, femoral neck, greater trochanter, Ward’s triangle,
at age
23.0,
18.5,
14.2,
15.8
Bone 2003;32:546-553
年輕女性的體重對脊椎骨量的影響
Bone 2003;32:546-553
不同運動類型
對脊椎與臀骨
密度的影響
• 鍛鍊部位不同
腳踏車
競舟
骨質疏鬆症之預防
• 經由飲食與運
動之配合,
• 在成長與青年
期累積最大量
/巔峰骨質
鈣
維生素D
運動
避免跌倒
避免
體重過輕
戒煙
磷(P)營養與食物來源
• 體內總量 700 mg,85% 在骨骼
• 建議攝取量: 800-1000 mg/d
• 國人每日平均攝取狀況:
– 男性 1087 mg, 女性 858 mg
– 95 百分位攝取量: 男性 2.1 g/d, 女性 1.8 g/d
– 上限 4000 mg/d
• 食物來源:
– 各種食物都含有豐富的磷,尤其是含蛋白質豐富的
食物,例如肉類、蛋類、乳品等。
– 很多含磷化合物是食品添加物,有調味、改良食品
品質的功用,常用於碳酸飲料與各種食品加工
– 估計食品添加物提供之磷高達每日總攝取量的
30%。
飲食 P 過量與缺乏
• 缺乏案例少見
– 食物含磷普遍,除了完全禁食之外,幾
乎不可能發生缺磷的問題。
• 過量
– 血磷過高會引發非骨骼組織鈣化,以腎
臟最易受害。
– 高血磷增加慢性疾病的風險,可能提早
老化
– 可能原因: 攝取偏高,腎臟疾病無法排除
過量之磷,補充維生素D過度,過度使
用含磷的瀉劑,副甲狀腺素的疾病等。
– 上限攝取量 (UL) 為 4000 mg/d。
15
鈣生理與功能
• 人體含量最多的礦物質: •
– 1.5 ~ 2% 體重
• 體內鈣總量
– 新生兒25-35 公克
– 成年 1200公克
• 體內鈣分佈
– 99% 骨骼, 牙齒
– 1% 軟組織, 血液
• 血漿濃度
– 9-12 mg/dL,
– 平均約10 mg/dL
主要功能
– 建構骨骼
– 控制肌肉收縮
– 調節細胞生理
– 參與血液凝固
– 控制血壓、免疫
– 預防大腸癌
國人鈣之每日攝取與建議量(mg)
各年齡層都有嚴重的不足
年齡
(歲)
13-15
16-19
20-24
25-34
35-54
55-64
19-64
男性
攝取量
女性
攝取量
建議量
464
523
453
513
517
501
504
388
432
349
457
496
555
496
1200
1200
1000
1000
1000
1000
1000
含鈣食物之高低分類
鈣量
奶類
>200 (mg)
乳酪
100-200 (mg)
乳酪
50-100 (mg)
鮮奶, 優酪乳
<50
蔬菜
各式葉菜
各式葉菜
各式葉菜
瓜, 筍
豆類
五香豆干、干絲、紅豆、綠豆、 毛豆、花豆、
豆棗、凍豆腐、 黃豆、黑豆、 蠶豆、米豆、
小三角油豆腐
臭豆腐、傳統 濃豆漿、豆腐
豆腐
皮、味噌
水產類 小魚, 魚鬆, 蝦米, 牡蠣、魚肉鬆、鳳螺、蠑螺、
扁魚乾
文蛤、小卷、 雪螺、文蜆、
蝦、蝦仁
白海參、干貝
堅果類 芝麻、杏仁果
腰果、開心果 花 生 、 白 芝 麻 、
核桃粒
水果
葡萄乾, 紅黑棗
肉蛋類
蛋
肉類
蔬菜的鈣與草酸含量
蔬菜名
草酸含量
(g/100g)
鈣含量
(mg/100g)
鈣/草酸
(mg/g)
蘿蔔葉
0.05
190
3800
南瓜
0.02
64
3200
黃秋葵
0.05
104
2080
高麗菜
0.1
52
520
西洋菜
0.31
120
387
芹菜
0.19
66
347
羽衣甘藍
0.45
145
322
青花菜
0.19
47
247
莧菜
1.09
156
143
菠菜
0.97
77
79
人體的鈣吸收率
食物
一人份鈣量
(mg)
300
鈣吸收率
(%)
32.1%
菠菜
115
5.1%
白菜
80
53.8%
綠花菜
35
61.3%
芥藍菜
212
40.2%
傳統豆腐
258
31%
牛奶/優格
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鈣的飲食原則
• 提供豐富鈣質的食物有乳品,蔬菜、
豆類與堅果,可以靈活運用
• 服用鈣補充劑時,一天總量不可超過
2500 mg
• 必須配合運動和維生素D,才能達到最
佳骨骼保健效果
• 鈣還有控制血壓、抗癌等其他預防慢
性疾病的功能
Vitamin D : 陽光維生素
• 來源
– 體內合成: 日曬配合
體內的原料成分
– 食物:魚肝油、D強
化食物
• 營養評估
– 血中25(OH)D濃度
• 缺乏症
– 軟骨症,骨礦質不足
– 成人軟骨症
– 骨質疏鬆症
• 毒性:巨量有毒
– 胎兒畸形,組織鈣化
維生素 D 的功能:轉化成荷爾蒙
• 維持血鈣濃度,避免血鈣降低
• 增加小腸鈣吸收
• 減少尿鈣流失
• 免疫抗菌:增強巨噬細胞抗菌力(抗肺結核)
• 血壓控制:抗高血壓飲食DASH含鈣>1000 mg
• 血糖控制:協助胰島素分泌
• 癌症預防:大腸癌
維生素D缺乏的原因
• 環境
– 地理維度: 偏極區
– 陽光量: 少
• 體質
– 膚色: 深
• 生活習慣
– 日曬: 少
嬰兒維生素D過量中毒事件
體內維生素D的生成與轉化程序
• 皮膚:
– 提供原料
– UV照射生成 D3
• 肝臟活化:
– 生成25OHD3
– 低活性
– 血中循環
• 腎臟活化:
– 1,25(OH)2D3
– 高活性
– 發揮作用
• 不過量,無毒性
維生素D 降低骨折風險
• 65-85老人
• 2686人
• 5年追蹤
• D補充: 800 IU/d
• 資料:
BMJ 2003; 326:469
維生素D 降低跌倒風險
• 63-99歲女性
• 122人
• 起始血中D濃度
12 ng/mL
• 補充
– 鈣: 1200 mg
– D : 800IU
• 12 週
維生素D 強化神經肌肉功能
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平均年齡 75.5
1359人
荷蘭老年追蹤研究
神經肌肉功能評分
– 0-12,高分功能好
• 每一級都有顯著性
• 資料:
Wicherts, et al., JBMR,
2005
維生素D 降低感冒風險
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日本2008-9冬天
學童6-15歲
334 人
平均體重35.5 kg
補充
– 有補充 D 的習慣
– 提供1200 IU D3
(Urashima et al.,AJCN 2010)
維生素D與呼吸道感染
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美國國民營養調查
18883人
最近感染次數
依血中濃度分組
P<0.001
D營養好者,感染低
氣喘、慢性阻塞肺病
(氣管長期發炎)者,
效益更強
維生素D與大腸直腸癌風險
• 美國護士健康追蹤
研究
• 46-78歲
• 病發前兩次血液檢
驗
• 病案193例
• Feskanich et al.,
2004
• 對乳癌也有相同的
效應
維生素D與死亡率
• 美國女性健康與老
化研究
• 714名居家女性
• 70-79歲
• 追蹤平均72個月
• 依血漿25OHD3濃度
分組
– 低者存活率也低
(Nutr Res 2009; 525-530)
維生素D 最佳範圍
• 美國13,331 成人追
蹤 8.7年
• 血中25OHD3濃度
24 - 34 ng/mL
死亡率最低
• 偏低或偏高都有風險
• 資料:
• Melamed ML
• Michaelsson K
http://courses.washington.edu/bonephys/opvitD.html
維生素D建議攝取量
國別
臺灣
2011
美國
1997
美國
2010
年齡
AI
(μg)
AI
(μg)
AI
(IU)
RDA
(μg)
RDA
(IU)
0-12 m
10
5
200
10
400
1-18yr
5
5
200
15
600
19-50
5
5
200*
15
600
51-70
10
10
400
15
600
>70
10
15
600
20
800
UL(上限)
50
50
2000
100
4000
1 μg = 40 IU; * 鈣補充劑中的D3劑量
(IOM 2011)
防曬品減少維生素D合成
http://ocw.tufts.edu/Content/18/coursehome/303785/303799
臺灣癌友維生素D營養狀況
• 成人或老人 < 30 nmol/L 則鈣吸收率低,骨折風
險增高
血清25OHD3濃度
(nmol/L)
人數
46 (F 38,M 8)
中位數
39.5
Range
16.5 ~ 66.2
正常範圍值
30~50
< 30 人數
14 (13,1)
維生素D的食物來源
手臂與腿直接日曬5-10分鐘,可產生D3, 3000 IU
天然食物
D 強化食品
食物一份
含量 (IU)
食物一份
含量 (IU)
鮭魚(野生)
600 – 1000 , D3
強化鮮奶
100, D3
鮭魚(飼養)
100 – 250 , D3 /D2
強化柳橙汁
100, D3
鮭魚罐頭
300 – 600 , D3
強化優酪乳
100, D3
沙丁魚罐頭
300 , D3
嬰兒配方奶
100, D3
鯖魚罐頭
250, D3
強化乳酪
100, D3
鮪魚罐頭
230, D3
早餐脆片
100, D3
魚肝油一匙
400 – 1000 , D3
強化奶油 100 g
50, D3
蛋黃
20, D3/D2
強化乳瑪琳 100 g
430, D3
舞菇,新鮮
100, D2
舞菇,日曬乾燥
1600, D2
Nutrition Journal 2010, 9:65
維生素D 攝取原則
•
•
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•
促進鈣吸收所必需的營養素
具有多元保健功能,能降低慢性疾病風險
維生素D的建議攝取量提高,UL= 4000 IU
獲取維生素D的最好方法
– 充足的日曬面積和時間
• 飲食來源
– 選用含量豐富的天然食物
– 選用強化食品或補充劑:毒性不能輕忽
蔬果對骨骼的重要性
• 代謝產生酸,為了維護弱鹼體液,骨骼分解,提
供HCO3-來中和氫離子,同時造成鈉、鉀、鈣的流
失,增加腎結石與骨質疏鬆症的風險。
蔬果
鉀、有機酸
抑制
DRI by IOM 2004
鉀與有機酸的配對作用
• 目前西式飲食的特點是,鈉與氯含量增加,
而鉀與HCO3-的供應量降低
• 食品加工常用的鉀鹽添加物是氯化鉀,氯
離子並不具有酸鹼緩衝的能力
• 蔬菜水果中鉀對應的陰離子以有機酸根為
主,例如檸檬酸,其代謝產物可提供碳酸
氫根離子(HCO3-),協助中和蛋白質代謝產
生的硫酸根,避免體液有酸過量的現象。
常見的迷思
• 迷思一:奶精是牛奶的精華?
– 奶精不含鈣,也沒有其他營養素。
• 迷思二:牛奶含膽固醇會升高血脂
– 10杯鮮奶的膽固醇大約等於一個蛋黃。
• 迷思三:大骨湯可以補充鈣質
– 一杯鮮奶的鈣大約等於 25 碗大骨湯。
• 迷思四: 蔬菜的鈣吸收率不高
– 許多草酸含量少的蔬菜,鈣吸收率與乳鈣相似。
骨骼保健的飲食營養原則
• 多元營養需求
– 鈣、維生素D、有機
酸鉀
– 維生素K
• 食物選擇搭配
– 乳製品
– 蔬果類
– 豆類
• 避免補充過量

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