维生素和矿物质的安全性评价

中国疾病预防控制中心营养与食品安全所 周建烈 陈君石     2006-10-17
维生素和矿物质的作用包括？
维生素和矿物质补充剂的使用日益广泛，不仅是为了控制营养缺乏，而且用于多种慢性疾病的预防，甚至是一般性的预防保健。为此，无论是临床工作者，还是消费者度需要了解维生素和矿物质的安全摄入量，以确保其安全使用。本文介绍了目前得到广泛认可的维生素和矿物质的安全性评价指标－可耐受的最高摄入量(UL)的产生的背景、意义以及在日常实践中的应用。
一、可耐受的最高摄入量(Tolerable Upper Intake Level, UL)的产生及意义
维生素和矿物质是人们保持健康不可缺少的必须营养素，随着科学技术的发展，人们对维生素和矿物质的认识有了很大提高，发现某些维生素和矿物质在比通常食物的摄入量更高的药理学摄入量时，有预防慢性病的作用。如维生素E有利于预防心脑血管疾病、叶酸有利于预防出生缺陷(神经管畸形)、硒很有可能对恶性肿瘤有预防作用，以及维生素C、β胡萝卜素、维生素E和硒等有抗氧化和延缓衰老的作用。而同时，由于人们生活方式的改变，肥胖和一些慢性病(如心脑血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤等)的发病率明显升高，成为现代社会主要的健康“杀手”。因此，人们的自我保健意识迅速增强，除了选择富含维生素和矿物质的食物外，强化食品、维生素和矿物质补充剂等的应用日益广泛。因此，需要有一个衡量维生素和矿物质的安全摄入量的方法和指标。本文选择了当前已得到广泛认同和应用的可耐受的最高摄入量(UL)的概念进行介绍。
维生素和矿物质补充剂应用的增加，使专家们对其安全性也给予高度关注。为了保证使用者的安全，科学家们不断研究，逐步提出更有效的评估维生素和矿物质安全性的方法。长期以来，不少科学家把维生素和矿物质的推荐每日膳食营养素供应量(RDA)作为不可逾越的使用量上限，认为用量超过RDA就不安全。但近年来，这一认识得到了新的突破，专家们认为维生素和矿物质的最高安全摄入量不应受RDA的限制，而应以危险性评价为手段分别确定每种维生素和矿物质的可耐受最高摄入量。

维生素和矿物质的最高安全摄入量不应受RDA的限制。只要每日摄入总量不超过UL，应该说基本上是安全的。
UL是科学发展的产物，它是在科学调查和实验的基础上制定出来的。RDA(RNI)修改为DRIs时，其最大主要的改变之一就是增加了UL的内容。有了UL数据，就可作为该营养素每日摄入总量的最高限量，也可作为我们制定多种维生素和矿物质补充剂配方的科学参考。它说明一个人一日对某种营养素的全部摄取量不能超过UL，如果超过UL，则对身体的副作用或危险因素会增加；同时也说明一个人对某营养素一日摄入量不一定只能停留在RNI水平上，必要时为了预防慢性疾病，其量可以增加，从而对身体健康有益。只要每日摄入总量不超过UL，应该说基本上是安全的。
 
二、 UL的评定步骤

你知道危害特征描述过程中UL是如何制定出来的吗？
维生素和矿物质的危险度性评定是一个复杂的过程，包括四个步骤：
★ 危害鉴定，即确定所摄入食物的不良作用和潜在的不良作用；
★ 剂量-反应关系，即危害特征描述，明确维生素和矿物质与不良作用的确切关系；
★ 摄入量评价，即对摄入该维生素和矿物质的人群和摄入水平进行分析；
★ 危险度特征描述，即概括危险度评定的过程，包括确定危险度的性质和程度以及危险度评定中对不确定因素(缺少资料时需考虑)的评价，确定不确定系数(UF)。
维生素和矿物质的危险度评定的主要工作之一是危害特征描述过程中UL的制定。每日摄入营养素UL可能对一般人群中的几乎所有个体不存在发生不利健康作用的危险性。为确定UL，首先必须制订维生素矿物质导致健康人产生不良反应的剂量。无毒副反应水平(NOAEL)和最低毒副反应水平(LOAEL)有助于完成这一过程，应用时如资料充足则确定NOAEL，如果资料不足则确定LOAEL。同时，由于这一过程所用的资料主要来自动物实验，因此应用于人群时需要将“安全范围”引入到危险度评定过程中。这一因素称为“不确定系数(UF)”。最初这种方法用于制定食物中化学物质(如食品添加剂)的每日容许摄入量(ADI)。ADI的主要依据是来自动物实验的毒理资料，NOAEL除以安全系数10(考虑到人群与动物之间的差异)，然后再除以10(考虑到个体之间差异)，即得到ADI。但传统的毒理学模型并不是研究营养素的最适宜模型，如果将毒理学模型应用于营养素，最终得到的摄入量可能低于目前的推荐膳食营养素供给量(RDA)。因此对营养素进行安全性评价时倾向于采用UF。UF取决于现有人群资料的质量和规模以及潜在不良作用的严重程度，一般在1-10之间(每种营养素各不相同)。UL公式如下：
UL=NOAEL÷UF
(如不能确定NOAEL，则UL=LOAEL÷UF)
√无毒副反应水平(Non-observed Adverse Effect Level,NOAEL)：每日口服此剂量并维持一个相当长的时间，而未观察到毒副反应发生，即不产生不良作用的最高摄入量。
√最低毒副反应水平(Lowest-observed Adverse Effect Level,LOAEL)：在相当长的一段时间的摄入情况下，发现有毒副反应，即产生毒副反应的最低摄入剂量。
√可耐受的最高摄入量(Tolerable Upper Intake Level, UL)：平均每日可以摄入该营养素的最高量。这个量对一般人群中的几乎所有个体似不致于损害健康。UL的主要用途是检查个体摄入量过高的可能，避免发生中毒。在大多数情况下，UL包括膳食、强化食物和添加剂等各种来源的营养素之和。
三、中国UL的制定

下面具体介绍一下国人的铜、磷这两种微量元素的UL的制定思路。
2000年10月中国营养学会在美国和其他国家的UL基础上，考虑中国居民的各种具体情况，适当改变不确定系数UF，降低了大部分UL水平，出版了《中国居民膳食营养素参考摄入量Chinese DRIs》，制定出我国居民营养素最高可耐受摄入量。以下我们采用UL评价了临床医师较为关注的中国人铜、磷摄入的安全性。
对人来说，铜是相对无毒的，一项大型国际营养摄入安全资料表明：每日摄入铜10-12mg是安全的。确定铜的NOAEL为10 mg/日。由于过量铜引起的肝功能损害十分罕见和大量证据表明摄入铜10mg/日的安全性，UF定为1，计算得到UL为10mg/日。考虑到铜过量主要损伤肝功能，我国居民肝功能受损较多，故将铜UL定为8mg/日。据《2002年全国居民健康与营养调查》结果，我国居民从膳食中每日摄入的铜量为2.2mg，远低于UL。
成人每日摄磷3.5g才能使血磷达到正常值的上限，但未见任何毒副反应。无论在临床研究或动物实验中血磷超过正常上限也未见毒副反应。婴儿的正常上限比成人高，外推到成人磷的摄入量超过10.2g/日。确定NOAEL为10.2g/日。考虑更高的磷摄入会干扰其它矿物质的吸收，但又未见足够的资料证实。因此UF定为2.5。计算得到磷的UL为4g/日。我国居民膳食中钙摄入量低，我国将磷的UL定为3.5g/日。《2002年全国居民健康与营养调查》结果显示，我国居民膳食中每日磷摄入为0.979g，同样远低于UL。
四、 结语

营养素补充时要注意安全性，要参照UL标准，看补充量是否过多？对机体是否有害？
维生素和矿物质对生命和健康至关重要。日常生活中，由于烹调过程中营养素损失、免疫功能降低、机体老化等原因，使人体对某些慢性疾病的抵抗能力下降，为了预防这些慢性病，应用补充剂适当增加维生素和矿物质的摄入量十分必要。美国60岁老年人有1/3服用营养素补充剂，其卫生经济学调查结果表明：经济投入和产出的比例为1：80，证实了恰当服用维生素和矿物质补充剂，可以产生强身健体、预防慢性疾病的效益。而营养素补充时也要注意安全性，补充量是否过多？对机体是否有害？要参照UL标准，保证维生素和矿物质的合理补充。自1997年以来，美国、英国、欧盟等政府营养权威机构已经制定了膳食和营养素补充剂的UL。2004年国际政府间组织的第二十六届营养和特殊食品法典委员会(CCNFSDU)确认危险度评定是制定维生素和矿物质补充剂最高安全摄入量的必须技术手段，UL评定得到了科学家和各国政府的普遍认可。