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特殊环境人群营养基础:接触化学毒物人员的营养与膳食
www.quanyy.com         2012-04-12

  在一定情况下,人们可能不可避免地要在特殊的环境条件下(高温、低温、高原等)生活和工作,甚至不可避免的接触各种有害因素(重金属铅、汞、镉,芳香类苯、苯胺、硝基苯等)。前者可引起人体内代谢的改变,后者更可干扰、破坏机体正常的生理过程,或干扰、破坏营养物质在体内的代谢,或损害特定的靶组织或靶器官,危害人体健康。而适宜的营养和膳食可能增加机体对特殊环境的适应能力,或增加机体对有毒有害因素的抵抗。

  接触化学毒物人员的营养与膳食 

  职业接触涉及的大多数有毒、有害化合物进入机体后在肝脏经肝微粒体混合功能氧 化酶代谢,其中绝大多数经代谢减毒后经胆汁或尿排出体外,部分有毒有害化学物质可直接与还原性谷胱甘肽结合而解毒。机体营养状况良好时,可通过对酶活性的调节来增加机体的解毒能力,提高机体对毒物的耐受和抵抗力。

  一、营养素与毒物

  (一)蛋白质

  良好的蛋白质营养状况,既可提高机体对毒物的耐受能力,也可调节肝微粒体酶活性至最佳状态,增强机体解毒能力。尤其是含硫氨基酸充足的优质蛋白质供给,可提高谷胱甘肽还原酶的活性,增加机体对铅及其他重金属、卤化物、芳香烃类毒物的解毒作用。蛋白质影响毒物毒性的主要机理,膳食蛋白质缺乏时可影响毒物体内代谢转化所杀的各种酶的合成或活性。此外,蛋白质中的含硫氨基酸如甲硫氨酸、胱氨酸和半胱氨酸等,能给机体提供-SH。-SH 能结合某些金属毒物,可影响其吸收和排出,或拮抗其对含-SH酶的毒性作用,并为体内合成重要解毒剂如谷胱甘肽、金属硫蛋白等提供原料,这些均有利于机体的解毒和防癌作用。

  1. 谷胱甘肽

  已知谷胱甘肽(GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。半胱氨酸残端有-SH,它是一种强亲核性物质。外源毒物经代谢活化后产生的亲电子代谢物,既可成为生物大分子的进攻对象,使细胞受损,亦可与GSH结合,形成无毒的结合物,再经代谢后形成惰性产物硫醚氨酸排出体外。

  2. 金属硫蛋白

  金属硫蛋白(MT)是一种富含半胱氨酸的低分子量蛋白质,被认为是某些二价金属的解毒剂。动物体内的MT主要在肝脏中合成,MT分子量为6000~10000,每摩尔的MT中含有约60个氨基酸分子。其中含-SH的氨基酸有18个,占总数的1/3。能与镉、汞、锌、铜、铁等结合。每三个-SH键可结合一个二价金属离子,使金属暂时失去毒性作用。目前重金属中毒的治疗亦较多使用巯基络合物。如二巯基丙醇(BAL)、二巯基丙磺酸钠和二巯基丁二酸钠等。

  (二)脂肪

  膳食中脂肪能增加脂溶性毒物在肠道吸收和体内蓄积。膳食中脂肪的供能比>30%时,使脂溶性毒物有机氯、苯以及铅、饱和烃类、卤代烃类、芳香烃类等在肠道的吸收及体内蓄积增加。但磷脂作为肝内质网生物膜的重要成分,适量的补充又有助于提高混合功能氧化酶(MFO)的活性,加速生物转化及毒物的排出。食物中缺少亚油酸等必需脂肪酸或胆碱都可能影响微粒体中磷脂的产生。这不仅影响MFO功能,也影响诱导作用,使与毒物代谢有关的酶系统不能根据毒物代谢的需要而适应地增加活性,从而影响毒物的代谢。

  (三)碳水化合物

  “结合”反应是人体对毒物的解毒反应,需要耗能,糖类的生物氧化能快速地提供能量,并供给结合反应所需的葡萄糖醛酸。增加膳食中碳水化合物的供给量,可以提高机体对苯、卤代烃类和磷等毒物的抵抗力。糖原的减少对肝脏解毒功能有不良影响。饥饿引起肝糖原减少,加剧四氯化碳、三氯甲烷的毒性。

  (四)维生素

  1.维生素A

  维生素A缺乏改变内质网的结构,影响混合功能氧化酶的作用。动物实验证明,维生素A能降低某些毒物的致癌性。例如:二甲基肼、黄曲霉毒素B1、3,4-苯并芘,二甲基蒽、7,12-二甲基-1,2苯并蒽等。有实验表明,有14种维生素A的衍生物,能抑制肝微粒体酶对3,4-苯并芘和其他多环芳烃的代谢活化,从而阻止它们转变为终致癌物。维生素A的前体β-胡萝卜素,是已知的能消除自由基的物质之一。

  有多种毒物能影响维生素A的代谢,降低其在动物和人体中的含量,甚至造成维生素A缺乏症。例如有机氯农药DDT和狄氏剂、有机磷农药、多氯联苯、苯巴比妥、乙醇、二苯蒽等均能使动物或人肝中维生素A含量降低。机制是毒物可能通过对渔合功能氧化酶系统的诱导,促进维生素A的分解。而DDT等农药还可抑制维生素A的肠道吸收。因此毒物接触者应摄入较多的维生素A。

  3. 维生素C

  维生素C具有良好的还原作用,能清除毒物代谢时所产生的自由基,保护机体免受大多数毒物造成的氧化损伤。维生素C还可使氧化型谷胱甘肽再生成还原型谷胱甘肽,继续发挥对毒物的解毒作用。此外,维生素C可提供活泼的羟基,有利于毒物解毒过程的羟化反应,也被认为对大多数毒物有解毒作用。维生素C可以提高肝微粒体混合功能氧化酶(MFO)的活性,促进氧化或羟化反应,这是许多有机毒物解毒的重要途径。

  (五)微量元素

  1.铁

  铁与机体能量代谢和防毒能力有直接或间接关系。体内含铁的血红素酶有线粒体中的细胞色素b、cl、a、a3、微粒体中的细胞色素P-450和b5以及过氧化氢酶等。缺铁使上述酶活性降低,进而影响线粒体的生物氧化和解毒反应。某些毒物亦能干扰铁的吸收和利用,直接或间接地引起缺铁性贫血。例如镉、锰、铅等,补充铁对这些毒物有一定的防治作用。

  2.锌

  锌对金属毒物有直接、间接的拮抗作用。锌在消化道可拮抗镉、铅、汞、铜等的吸收。在体内可恢复被铅等损害的一些酶的活性。锌能诱导肝脏合成金属硫蛋白,后者能结合镉、汞等毒物,使之暂时隔离封闭,减少其毒性。锌亦可使还原型谷胱甘肽生成增多,升高谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px和谷胱甘肽转硫酶的活性。因此锌具有抗氧化能力,保护机体不受或少受自由基的攻击。锌能提高机体免疫功能,而许多毒物的致病机理之一就是损害机体的免疫功能。故补锌能提高抗毒能力。

  3. 硒

  硒以硒胱氨酸的形式存在于谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)分子中。硒的主要生理功能是以GSH-Px的形式发挥抗氧化作用,保护细胞生物膜的结构。GSH-Px能将过氧化物(ROOH)还原为无毒的羟基化合物,将过氧化氢(H2O2)还原为水,从而起到保护细胞膜的作用。硒亦参与抗氧化剂辅酶Q 的组成。缺硒使肝微粒体酶活性下降,影响毒物的转化。硒在元素周期表中与硫同族,化学性质相似,能与某些金属毒物如汞、镉、铅等,形成难溶的硒化物,减轻这些毒物的毒性。

  二、接触化学毒物人员的膳食营养原则

  (一)补充富含含硫氨基酸的优质蛋白质

  专家建议职业接触铅的人群蛋白质供给量占总能量的14%~15%,其中动物蛋白质宜占总蛋白质的50%。

  (二)补充B族维生素

  适当补充对中毒靶组织和靶器官有保护作用的营养素,如维生素B1、B12及叶酸,维生素B1的食物来源主要包括豆类、谷类、瘦肉;叶酸来源于绿叶蔬菜;维生素B12的来源主要为动物肝脏及发酵制品。临床上维生素B1、维生素B12、维生素B6通常作为神经系统的营养物质用于铅中毒人群。

  (三)供给充足的维生素C

  多数专家建议职业接触毒物人群应供给150~200mg/d 的维生素C。除每日供给500g蔬菜外,至少还应补充维生素C 100mg/d。

  (四)镉作业人员补充足够的钙和维生素D

  镉使肾不能将25-OH-D3羟化l,25-(OH)2D3,从而阻碍钙结合蛋白的形成,影响钙的吸收和利用,尿钙排出亦增加。机体缺钙又可增加镉在肠道的吸收及其在骨骼组织中的沉积,引起镉对骨骼的损害,因此,维生素D对镉毒有一定的防治作用。临床上,慢性镉中毒每天可用大剂量(1250~2500μg,约含50000~100000IU)的维生素D治疗,同时每天补充4g葡萄糖酸钙,可获显著效果。

  (五)对于铅和苯中毒人员,补充促进造血的有关营养素

  鉴于铅和苯对造血系统的毒性,在其中毒的预防和治疗时,要在平衡膳食的基础上适当补充铁、维生素B12及叶酸,以促进血红蛋白的合成和红细胞的生成。对因毒性而引起的出血倾向者除补充维生素C外也应补充维生素K。

  (六)保证硒、铁、钙等矿物元素的膳食供应

  以抵抗有毒金属的吸收并促进其排出。

  (七)保证蔬菜和水果的摄入量

  蔬菜水果中丰富的维生素和矿物元素不仅有利于增加机体解毒功能,而其中丰富的植物纤维、果胶、植酸等成分,对于促进毒物排出具有重要作用。例如:胡萝卜含有大量的果胶物质,这种物质能与重金属结合,加速离子排出,降低体内毒物的浓度。

  (八)适当限制膳食脂肪的摄入

  为避免高脂肪膳食所导致的毒物在小肠吸收的增加,专家建议的脂肪供能比不宜超过25%。


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