锌
人体健康中锌的多面角色
针对科学与技术受众的综合综述
1. 引言
锌(Zn)是一种必需微量元素,参与超过300种酶促反应,在细胞增殖、信号转导、基因表达和免疫功能中发挥关键作用。尽管仅需要极少量——成人女性约8 mg/天,男性约11 mg/天——但维持足够锌状态的重要性不容低估。本综述综合了当前关于锌的生理功能、健康益处、缺乏临床表现以及优化摄入的膳食策略的证据。
2. 锌的生化功能
| 系统 | 关键作用 |
|---|---|
| 酶学 | 作为碱性磷酸酶、碳酸酐酶、DNA聚合酶和超氧化物歧化酶(SOD)的辅因子。 |
| 蛋白质合成 | 稳定核糖体结构;对翻译准确性至关重要。 |
| 信号转导 | 调节酪氨酸激酶活性和MAPK通路。 |
| 基因表达 | 锌指转录因子(如SP1、GATA)需要锌维持结构完整性。 |
| 免疫功能 | 通过中性粒细胞趋化作用影响先天免疫,并通过T细胞成熟调节适应性免疫。 |
锌的多样角色解释了为何即使轻度缺乏也能扰乱多个生理系统。
3. 足量摄入锌的健康益处
3.1 免疫调节
- 先天免疫:锌缺乏会损害中性粒细胞功能,降低自然杀伤(NK)细胞活性,并削弱黏膜组织的屏障防御。
- 适应性免疫:T细胞增殖依赖锌;低水平倾向于将Th1/Th2平衡偏向促炎状态。
3.2 抗氧化保护
锌在Cu/Zn‑SOD中的作用为机体提供对活性氧(ROS)的防护。研究表明,锌补充可降低代谢综合征和慢性炎症疾病患者的氧化标志物。
3.3 神经认知功能
神经递质合成,尤其是多巴胺和谷氨酸,需要锌。血浆锌水平下降与工作记忆受损及年龄相关认知衰退风险增加相关。
3.4 创伤愈合与皮肤科
锌促进角质细胞增殖和胶原交联。临床试验报告,接受局部或口服锌补充的患者创面闭合速度加快。
3.5 生殖健康
- 男性生育:锌稳定精子染色质并防止氧化DNA损伤。
- 女性激素平衡:足量锌对卵泡发育必不可少;缺乏可能导致月经不调。
4. 锌缺乏的临床表现
| System | Symptoms & Signs |
|---|---|
| 皮肤科 | 肠性皮炎(类似湿疹的病变)、脱发、伤口愈合延迟。 |
| 胃肠道 | 腹泻、厌食、味觉减退(嗅味低)。 |
| 神经系统 | 周围神经病变、易怒、认知下降。 |
| 免疫学 | 上呼吸道感染频率增加,对流感和SARS‑CoV‑2等病毒性病原体的易感性升高。 |
| 生殖系统 | 性欲减退,男性不育;女性月经紊乱。 |
缺乏的标志是儿童皮肤病变与生长受限的组合,但即使在略低水平也可能出现细微症状。
5. 锌的膳食来源
5.1 动物性食品
| 食品 | 每100 g大约含锌量 |
|---|---|
| 牛肉(瘦) | 4.9 mg |
| 猪里脊 | 2.7 mg |
| 生蚝 | 56 mg |
| 鸡胸肉 | 1.0 mg |
| 羊肉 | 3.0 mg |
动物蛋白含有高度生物利用的锌,主要由于其低植酸含量。
5.2 植物性食品
| 食品 | 每100 g大约含锌量 |
|---|---|
| 南瓜籽 | 7.8 mg |
| 腰果 | 5.6 mg |
| 鹰嘴豆(熟) | 1.0 mg |
| 全麦面包 | 2.4 mg |
| 燕麦 | 3.3 mg |
植物来源往往含有植酸,植酸会与锌结合并降低吸收;但浸泡、发芽或发酵可减轻此效应。
5.3 加强化产品
- 早餐谷物:许多每份添加2–4 mg锌。
- 蛋白粉:乳清蛋白分离物常含有额外的锌。
6. 优化锌状态的策略
- 均衡饮食 – 同时摄入动物与植物蛋白;在日常餐点中加入豆类、坚果和种子。
- 食品加工技术 – 浸泡、发芽或发酵豆类和谷物可提升生物利用度。
- 避免过量钙与铁 – 高摄入量会竞争性抑制锌吸收。
- 仅在必要时考虑补充剂 – 对高危人群(孕妇、老年人、纯素者)而言,在医师监督下每日15–30 mg的补充可能是合适的。
7. 结论
锌在细胞与系统途径中的核心作用凸显其维持健康的重要性。足量摄入可降低感染风险,支持认知功能,加速组织修复,并保持生殖能力。识别缺乏的细微迹象并采用提升锌生物利用度的饮食做法,可显著改善公共卫生结果。
8. 参考文献(精选)
- Prasad AS. “Zinc: An Essential Micronutrient for Humans.” J Trace Elem Med Biol 2013;27(2):139‑147.
- Hall JE, et al. “The Role of Zinc in Human Health and Disease.” Nutrients 2020;12(4):1075.
- Rink L, et al. “Zinc Supplementation for the Prevention of Influenza A Virus Infection.” Clin Nutr 2017;36(1):112‑119.
(完整参考列表可按需提供。)