膳食銅的來(lái)源及吸收概述

吳敏 柯樂(lè)琴 戴晶晶 柏金霞

銅是人體必需的營(yíng)養(yǎng)元素，也是生物體中多種酶的輔酶。在地殼中，銅的平均濃度約為55mg/kg，是一種分布較為普遍的微量元素。早在1928年時(shí)，人們就發(fā)現(xiàn)銅是哺乳動(dòng)物的必需元素，經(jīng)過(guò)了近一個(gè)世紀(jì)的研究，銅對(duì)人體的功能和作用已經(jīng)逐漸被人們所了解。

一、銅的生理功能

人體中含銅量約為50-120mg，其中，肌肉和骨骼含銅50%-70%，肝臟含銅20%，血液中含銅5%-10%。銅的活潑氧化還原特性使其較易釋放和接受電子，成為生物體中多種酶的輔酶。銅能夠維持生物體正常的造血機(jī)能，參與到鐵的代謝與紅細(xì)胞的生成中，并能促進(jìn)結(jié)締組織的形成，維護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)健康。當(dāng)人體缺乏銅時(shí)，含銅酶的活性會(huì)急速降低，從而影響生物體的各類(lèi)酶促反應(yīng)，引起多種疾病。

二、銅的膳食來(lái)源

飲食、飲水均可作為銅的來(lái)源。飲食貢獻(xiàn)大部分的銅攝入，食品中的銅含量范圍約是0.2-44mg/kg（濕重），牡蠣、貝類(lèi)、堅(jiān)果、動(dòng)物肝臟等含有較高的銅，奶類(lèi)和蔬菜中銅的含量一般比較低（≤1mg/kg）。植物中的銅含量波動(dòng)范圍較大，土壤中銅的含量、食品的加工方法都會(huì)顯著影響植物中的銅。

除了日常食品，膳食補(bǔ)充劑和食品的加工環(huán)節(jié)也有可能貢獻(xiàn)一部分的銅。銅是國(guó)家允許的礦維補(bǔ)充劑功效成分，我國(guó)許多售賣(mài)的礦維補(bǔ)充劑中都添加了銅，比如國(guó)食健字G20050046（1mg/天）、國(guó)食健字G20130583（1mg/天）、國(guó)食健字G20120135（1.2mg/天）等。銅也是制作烹飪器皿的材料，在銅制器皿中進(jìn)行烹飪會(huì)增加食品中銅的含量。由于食物中的銅毒性較低，我國(guó)對(duì)絕大部分食品中的銅沒(méi)有規(guī)定最高限量，僅在谷物、豆類(lèi)、薯類(lèi)等食品中規(guī)定了銅限量（6-20mg/kg）。

飲水對(duì)膳食銅的貢獻(xiàn)較少。自然界天然水體中銅的平均含量?jī)H約為0.02mg/L，一般飲水對(duì)銅攝入的貢獻(xiàn)僅為6%-13%。但如果使用銅制輸水設(shè)施，則飲水貢獻(xiàn)的銅會(huì)大比例增加。在普遍使用銅制輸水設(shè)施的美國(guó)，飲水中鐵、鋅、鈉、鎂、硒等元素對(duì)推薦攝入量的貢獻(xiàn)率都未超過(guò)30%，而銅的貢獻(xiàn)率在50%以上的人群飲水中都高于100%。飲水中普遍規(guī)定了銅的最高限量，世界衛(wèi)生組織（WHO）的飲用水標(biāo)準(zhǔn)中，銅限量的暫定指導(dǎo)值是2mg/L，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定飲用水中銅的限量為1.0mg/L。

世界衛(wèi)生組織（WHO）建議銅的攝入量為1.2-1.3mg/天，我國(guó)對(duì)銅的推薦適宜攝入量（AI）為2.0mg/天（成年的男性與女性），可耐受最高攝入限量（UL）為8.0mg/天。

三、人體對(duì)膳食銅的吸收

人體的小腸，特別是十二指腸是膳食中銅的主要吸收部分。銅在被腸上皮細(xì)胞吸收后，進(jìn)入門(mén)靜脈，隨血液轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟。在肝臟中，銅被肝細(xì)胞吸收，并轉(zhuǎn)化成銅藍(lán)蛋白。多余的銅通過(guò)膽汁被排放到十二指腸中，十二指腸中的銅可以被人體重新吸收，也可以隨糞便排出體外。

1.食品成分對(duì)銅吸收的影響。膳食中的蛋白質(zhì)、抗壞血酸、鋅、鐵等多種因素都會(huì)影響銅的吸收。已有的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，食物中所含蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和消化性能都會(huì)影響到膳食中銅的吸收：當(dāng)將大豆蛋白添加到飼料中時(shí)，雞膳食中的銅吸收率降低；當(dāng)使用體外模擬消化研究海產(chǎn)品中銅的生物可接受率時(shí)，也發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)含量越高，銅的生物可接收率越低。如果在小鼠的配方食品中使用大豆蛋白作為蛋白質(zhì)來(lái)源，小鼠對(duì)膳食銅的吸收率僅有10%；但如果使用母乳作為蛋白質(zhì)來(lái)源，膳食銅的吸收率可以達(dá)到25%。還有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)給小鼠飼喂未經(jīng)過(guò)烹飪的生肉時(shí)，小鼠會(huì)出現(xiàn)銅缺乏的現(xiàn)象；而如果將肉煮熟后再給小鼠食用，缺銅現(xiàn)象則不會(huì)出現(xiàn)。

除了蛋白質(zhì)的構(gòu)型和消化性能，其他的食品成分也會(huì)影響到膳食銅的吸收。部分二價(jià)的金屬離子會(huì)抑制膳食銅在生物體的吸收：當(dāng)給動(dòng)物供應(yīng)足量的鋅時(shí)，動(dòng)物體的血清銅與肝銅含量會(huì)顯著降低；在飼料中加入足量鐵，大鼠血漿和器官中的銅含量也會(huì)降低。有機(jī)酸、氨基酸成分的添加也會(huì)也會(huì)影響到膳食銅的吸收。

抗壞血酸對(duì)膳食銅的影響較為特殊。在人體和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，抗壞血酸的添加會(huì)減少銅的吸收：大鼠飲食中添加的抗壞血酸會(huì)導(dǎo)致銅吸收率的顯著降低（由42%降低到23%）；成年人每日補(bǔ)充1.5g抗壞血酸，6天后人體血清銅和銅藍(lán)蛋白的含量均發(fā)生下降；在大鼠飼料中添加1%的抗壞血酸，大鼠會(huì)缺銅并導(dǎo)致貧血。然而在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，抗壞血酸的添加又會(huì)促進(jìn)銅的吸收：孵育液中加入1mmol/L抗壞血酸，可使Caco-2細(xì)胞對(duì)銅的吸收效率提高近4倍；添加1mmol/L抗壞血酸并進(jìn)行5分鐘的孵育，可使神經(jīng)細(xì)胞吸收的64銅顯著上升（由2.5nmol/mg）上升至20nmol/mg）。

除了各種食品成分，膳食中銅含量的高低也會(huì)影響其的吸收。當(dāng)膳食中銅含量較高時(shí)，銅的吸收率只有12%；而當(dāng)膳食中銅含量降低時(shí)，銅的吸收率能達(dá)到63%-67%。

2.銅的形態(tài)對(duì)其吸收的影響。銅的存在形態(tài)會(huì)顯著影響到其在生物體內(nèi)的吸收，有機(jī)銅的吸收效率顯著高于無(wú)機(jī)銅。Gollan將64銅與人體的各類(lèi)消化液（唾液、胃液、腸液和膽汁）分別混合，形成銅與各類(lèi)消化液的絡(luò)合物，將各類(lèi)銅的絡(luò)合物分別注射入大鼠的腹腔，研究各種絡(luò)合物的吸收率差異。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，64銅與膽汁的絡(luò)合物吸收率（76小時(shí)）為5%-6%，僅為其他絡(luò)合物吸收率的一半。

Mills將64銅與牧草提取物絡(luò)合，發(fā)現(xiàn)此種絡(luò)合物的吸收效率顯著高于硫酸銅。Mondal對(duì)肉雞和孟加拉幼羊分別飼喂蛋白銅和硫酸銅，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比硫酸銅，蛋白銅更容易被生物體利用，食用蛋白銅的實(shí)驗(yàn)組具有較高的體重增長(zhǎng)（p<0.01）；當(dāng)給成年組補(bǔ)充相同劑量的硫酸銅和賴氨酸銅時(shí)，也發(fā)現(xiàn)賴氨酸銅組中，銅的表觀吸收率顯著高于硫酸銅組（p<0.001）。

當(dāng)使用無(wú)機(jī)銅和有機(jī)銅分別喂養(yǎng)Landrace×Yorkshire豬時(shí)，有機(jī)銅的表觀消化率顯著高于無(wú)機(jī)銅（p<0.05）。當(dāng)使用同劑量的硫酸銅、蛋白銅和賴氨酸銅分別飼喂大鼠時(shí)，有機(jī)銅（蛋白銅、賴氨酸銅）組大鼠肝臟的銅含量明顯高于硫酸銅組（p<0.05）。

銅在自然界的存在較為普遍，膳食銅失衡后，人體出現(xiàn)不良反應(yīng)的時(shí)間也較長(zhǎng)，因此膳食銅平衡的受重視程度較低。然而近年來(lái)，在包括癌癥、心腦血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等多種慢性疾病中都發(fā)現(xiàn)了銅的失衡，膳食銅的平衡越來(lái)越受到人們的重視。

食品中多種成分和銅的形態(tài)均會(huì)影響銅在生物體中的吸收，但膳食銅在細(xì)胞的吸收機(jī)制尚不明確。為了更好地了解膳食銅與人體健康之間的關(guān)聯(lián)，需要進(jìn)一步研究膳食銅的吸收機(jī)理，為膳食中銅的健康安全攝入奠定理論基礎(chǔ)。（基金項(xiàng)目：浙江省教育廳一般科研項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：Y202045188。）

作者簡(jiǎn)介：吳敏（1982-），女，四川綿陽(yáng)，博士研究生，講師；研究方向：營(yíng)養(yǎng)素的吸收。