[health] DGA2025-2030:第七章鈉與其他微量營養素導讀——從代謝觀點重構微量元素指引

DGA 2025-2030 科學報告資訊圖表:鈉攝取 J 型曲線、代謝代價與微量元素生物利用率總整理
圖表:DGA 2025-2030 報告中關於鈉攝取 J 型曲線與微量元素代謝的關鍵圖解

前言:從「健康公平」到「代謝健康」的典範轉移

2025-2030 年美國飲食指引科學報告(Scientific Report of the Dietary Guidelines for Americans, 2025-2030)的發布,不僅是每五年一次的例行更新,更代表著營養學界在「核心框架」上的重大典範轉移。過去數十年的指引多透過「健康公平(Health Equity)」的視角,傾向制定一套適用於所有人口群體的「預防性限制」建議。然而,本屆科學報告明確指出,面對日益嚴峻的肥胖與代謝症候群流行,我們必須回歸「代謝健康(Metabolic Health)」與「演化生理學」的科學基礎,關注「人類應該吃什麼來預防與逆轉慢性病」[1]

特別是在第七章「鈉與其他微量營養素(Sodium and Other Micronutrients)」中,撰寫小組挑戰了自 1970 年代 McGovern 報告以來,以「單一營養素限制(Reductionist restriction)」為核心的公衛策略。報告認為,過度簡化地將「鈉」視為心血管疾病的單一元兇,不僅忽略了人體複雜的恆定機制(Homeostasis),更可能導致意想不到的代謝後果。本專欄將以臨床專題論述的形式,深入剖析報告中關於鈉、鉀、膽鹼及關鍵微量元素的科學證據,協助臨床人員建立更立體的營養處置思維。

第一部:鈉攝取的 J 型曲線——流行病學證據的再審視

長期以來,公共衛生指引基於「線性外推(Linear Extrapolation)」的假設,認為鈉攝取量越低,血壓越低,進而心血管風險也越低。因此,現行指引建議一般成人每日鈉攝取量應低於 2,300 毫克(約 6 公克食鹽),特定族群甚至建議低於 1,500 毫克。然而,這種線性假設在近期的大規模數據中受到了嚴峻挑戰。

1. PURE 研究的啟示

本科學報告引用了包括 PURE(Prospective Urban Rural Epidemiology)研究在內的大規模世代研究數據,該研究涵蓋了 18 個國家、超過 10 萬名受試者。分析結果揭示了鈉攝取與全因死亡率及心血管事件之間,呈現顯著的「J 型曲線(J-Shaped Curve)」關係[1][2]

  • 最佳甜蜜點(Sweet Spot): 數據顯示,每日鈉攝取量在 3,000 至 5,000 毫克(約 7.5 至 12.5 公克食鹽)的區間內,觀察到全因死亡率與心血管事件發生率最低。這與人體腎臟在無神經體液調節介入下的自然排鈉能力相符,顯示這是演化上最適應的攝取區間。
  • 高風險區間(右側上升段): 當每日鈉攝取量超過 5,000 毫克(特別是超過 6,000 毫克,且主要來自加工食品)時,觀察到收縮壓每增加 1 mmHg 的風險顯著上升,且與中風風險增加具相關性。
  • 低風險區間的潛在危害(左側上升段): 臨床醫師需特別關注的是,當每日鈉攝取量低於 3,000 毫克(特別是低於 2,300 毫克)時,全因死亡率及心血管死亡風險呈現反常的上升趨勢。數據顯示,極低鈉組別的死亡風險甚至高於高鈉組別[1]

2. 證據強度的再評估

報告強調,目前支持將鈉限制在 <2,300 毫克的證據,多來自於短期、僅關注血壓變化的替代指標(Surrogate marker)研究。缺乏高品質、長期的隨機對照試驗(RCT)能夠證實,將鈉限制在極低濃度能為「非高血壓」的一般族群帶來「硬指標(Hard outcome)」如總死亡率的生存獲益。相反地,對於大多數人而言,適量的鈉攝取可能是維持生理機能所必需的。

第二部:低鹽的生理代價——RAAS、交感神經與胰島素阻抗

為何流行病學數據會顯示極低鈉攝取與不良預後相關?這並非統計誤差,而是源於人體為了生存所付出的「生理代價(Physiological Trade-off)」。報告從生理學角度提供了深入的機轉解釋。

鈉是維持細胞外液體積(Extracellular Fluid Volume)與組織灌流的關鍵電解質。當飲食中鈉攝取被嚴格限制時,身體為了防止體液流失與低血容量性休克,必須啟動強烈的代償機制以維持恆定性:

1. RAAS 系統的過度活化

低鈉狀態會刺激腎臟近腎小球細胞(Juxtaglomerular cells)強烈分泌腎素(Renin),進而活化血管張力素 II(Angiotensin II)與醛固酮(Aldosterone)。

  • 短期效應: 醛固酮作用於遠曲小管,促進鈉的再吸收,成功留住體內的鈉。
  • 長期代價: 長期的高醛固酮濃度已被證實具有促發炎與促纖維化特性,與心肌重塑(Remodeling)、血管內皮功能障礙及動脈硬化進展相關。這解釋了為何低鈉可能增加心血管死亡率。

2. 交感神經系統(SNS)興奮

為了維持血壓,低鈉訊號會經由壓力感受器反射,刺激交感神經活性。這導致兒茶酚胺(Catecholamines)釋放增加,心跳速率加快。心跳速率增加本身就是心血管事件的獨立風險因子,且會增加心肌耗氧量。

3. 胰島素阻抗(Insulin Resistance)的惡化機轉

這是代謝醫學中最關鍵,卻常被忽略的環節。報告引用文獻指出,極低鈉飲食會導致胰島素敏感度下降,其分子機轉如下:

  • 訊號干擾: Angiotensin II 濃度的升高會活化細胞內的 serine kinases(如 JNK 或 PKC),這些激酶會對胰島素受體受質-1(IRS-1)進行絲胺酸磷酸化(Serine phosphorylation)。
  • 路徑阻斷: 異常的絲胺酸磷酸化會抑制 IRS-1 正常的酪胺酸磷酸化(Tyrosine phosphorylation),進而阻斷下游 PI3K-Akt 路徑的活化,導致 GLUT4 葡萄糖轉運蛋白無法順利轉位至細胞膜。
  • 臨床結果: 臨床實驗觀察到,健康受試者在接受嚴格限鹽(如 <20 mmol/day)僅數天後,即可觀察到血中胰島素濃度代償性上升(高胰島素血症)及 HOMA-IR 指數惡化[1][2]

因此,對於同時患有「高血壓」與「代謝症候群/第 2 型糖尿病」的患者,臨床處置面臨著兩難:嚴格限鹽可能微幅降低血壓(平均收縮壓下降 1-5 mmHg),但付出的代價可能是血糖控制的惡化與胰島素阻抗的加劇,這對長期的心血管健康未必有利。

第三部:重新定義風險——鈉鉀比與超加工食品

報告進一步指出,評估心血管風險時,單看「鈉」的攝取量是見樹不見林的作法。更具臨床預測價值的指標是**「鈉鉀比(Sodium-to-Potassium Ratio)」**以及**「鈉的食物來源」**。

1. 鉀的保護效應

鉀離子在生理上具有拮抗鈉的作用。高鉀攝取能透過 Na⁺-K⁺-ATPase 幫浦使血管平滑肌過極化(Hyperpolarization),導致血管舒張,並促進腎臟排鈉。研究顯示,當尿液鈉鉀比(Molar ratio)維持在 1.0 左右或更低時,心血管風險最低。然而,現代飲食的特徵是「高鈉低鉀」,這主要歸因於食物基質的改變。

2. 超加工食品(UPF)作為鈉的主要載體

美國飲食中 70% 以上的鈉來自**超加工食品(Ultra-Processed Foods, UPF)**,而非家庭烹飪用的食鹽。這帶來了雙重打擊:

  • 營養空洞化: 加工過程(如精製穀物)去除了原本富含鉀、鎂的麩皮與胚芽。
  • 添加劑負荷: UPF 除了氯化鈉,還常添加含鈉的防腐劑(如苯甲酸鈉)與含磷添加劑。這些添加劑伴隨著高果糖玉米糖漿與工業種子油,形成「致胖與致發炎」的食物基質。

3. 原型食物的優勢

相反地,當我們攝取原型食物(Whole Foods)如紅肉、家禽、乳製品、馬鈴薯與蔬果,並在烹調時適量加鹽(以增添風味),由於這些食物本身富含鉀、鎂與鈣,整體的礦物質平衡(Mineral Balance)足以緩衝鈉的升壓效應。臨床建議應從「計算食鹽克數」轉向「消除超加工食品並增加富含鉀的原型食物」。

第四部:微量元素的隱性飢餓——生物利用率與抗營養因子

在微量元素(鐵、鋅、鈣、鎂)的章節中,報告嚴厲批評了過去僅計算「總攝取量(Total Intake)」而忽略**「生物利用率(Bioavailability)」**的錯誤傾向。這對於目前流行的植物性飲食趨勢提出了重要的科學警示。

1. 抗營養因子(Anti-nutrients)的干擾

植物性食物雖然在化學分析上可能含有礦物質,但其「生物可利用性」受到強烈限制:

  • 植酸(Phytates): 廣泛存在於全穀類、豆類、堅果與種子中。植酸帶有多個負電荷,會與帶正電的礦物質離子(Fe²⁺, Zn²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺)形成極難溶的螯合物。報告指出,高植酸飲食可能導致鋅的吸收率下降至極低水準。若植酸/鋅莫耳比(Phytate:Zinc molar ratio)過高,將嚴重影響兒童生長發育與免疫功能。
  • 草酸(Oxalates): 存在於菠菜、甜菜、大黃等深綠色蔬菜中。草酸與鈣結合形成的草酸鈣不僅無法被吸收,還可能沈積於腎臟,與腎結石風險相關。研究顯示,雖然菠菜鈣含量高,但其生物利用率僅約 5%,遠低於乳製品的 30% 以上。

2. 鐵的吸收機制差異

為例,報告重申了生理學的鐵吸收機制差異:

  • 血基質鐵(Heme iron): 僅存在於動物性食物(紅肉、內臟、海鮮)。其經由特定的 Heme Transporter(如 HCP1)直接進入腸細胞,吸收率高(約 15-35%),且不受腸道 pH 值與植酸的干擾。
  • 非血基質鐵(Non-heme iron): 存在於植物性食物。其必須先被還原為二價鐵(Fe²⁺),再經由 DMT1 通道吸收。此過程效率極低(通常 <5-10%),且極易受到共食成分(如茶中的單寧酸、穀物中的植酸)的強烈抑制。

臨床醫師必須意識到,若僅依賴植物性來源,即便患者的鐵攝取量達到每日建議值(RDA),體內鐵儲存量(Ferritin)仍可能不足,導致「隱性飢餓(Hidden Hunger)」[1]

第五部:被遺忘的代謝關鍵——膽鹼(Choline)

本版報告將**膽鹼(Choline)**列為關鍵的「攝取不足營養素(Underconsumed nutrient)」。這是一個長期被低估的必需營養素。

1. 生化生理功能

膽鹼在代謝健康中扮演三大關鍵角色:

  • 細胞膜完整性: 作為磷脂醯膽鹼(Phosphatidylcholine)的結構基礎。
  • 神經傳導: 合成乙醯膽鹼(Acetylcholine),影響記憶與認知功能。
  • 甲基化循環與肝臟代謝: 膽鹼氧化為甜菜鹼(Betaine),提供甲基(Methyl group)參與同半胱胺酸(Homocysteine)的代謝。更重要的是,膽鹼是合成極低密度脂蛋白(VLDL)的必需原料,負責將三酸甘油酯從肝臟運出。

2. 脂肪肝與膽鹼缺乏

報告特別強調膽鹼在**非酒精性脂肪肝(MASLD)**中的角色。當膳食膽鹼攝取不足,肝臟無法順利合成 VLDL,導致三酸甘油酯堆積於肝臟細胞內(Steatosis),進而引發脂肪肝、肝細胞損傷及發炎。對於肥胖與代謝症候群患者,膽鹼的充足攝取是逆轉脂肪肝的關鍵營養策略。

3. 食物來源的重新評估

過去數十年,由於對膳食膽固醇的過度恐懼,導致公衛指引建議限制**蛋黃**與**動物內臟(如肝臟)**的攝取。然而,這兩者正是自然界中膽鹼密度最高的食物來源。報告數據顯示,大多數美國人(包括孕婦)的膽鹼攝取量遠低於足夠攝取量(AI)[3]。植物性來源(如十字花科蔬菜)雖然含有膽鹼,但其濃度遠低於動物性來源,且生物利用率較低。全素食者若無額外補充,面臨極高的缺乏風險。

第六部:特殊族群的臨床考量——素食者與特定生命階段

在第八章中,報告針對特定族群提出了基於生理需求的精準營養建議,挑戰了「妥善規劃的素食適合所有生命階段」的傳統說法。

1. 碘(Iodine)的隱憂

碘是甲狀腺素(T4/T3)合成的必需原料,對胎兒腦部發育至關重要。傳統飲食中,乳製品(因清潔製程與飼料添加)與海鮮是碘的主要來源。隨著植物奶(Plant-based milks)取代牛奶,以及推崇使用未加碘的天然海鹽(Sea salt)或猶太鹽(Kosher salt),完全採取植物性飲食的族群觀察到碘缺乏風險顯著增加。一項系統性回顧顯示,全素者的尿碘濃度顯著低於雜食者,且許多處於缺乏狀態[4]

2. 維生素 B12 的假性形式

報告再次確認,植物性食物(包括蔬菜、水果、穀物)不含具生物活性的維生素 B12。雖然某些藻類(如螺旋藻)或發酵食品在化學分析上顯示含有 B12 結構,但多為「假性 B12(pseudo-B12)」。這些類似物不僅無生物活性,還會佔據體內的 B12 轉運蛋白與受體,甚至干擾實驗室檢測結果,掩蓋真實的缺乏狀況。長期缺乏 B12 將導致不可逆的神經系統損傷。

3. 老年肌少症(Sarcopenia)

對於老年族群,由於胃酸分泌減少(Achlorhydria)影響 B12 與礦物質吸收,加上「合成代謝阻抗(Anabolic Resistance)」現象,對於高生物利用率蛋白質與微量元素的需求反而增加。富含 Leucine 的動物蛋白能更有效地刺激 mTOR 路徑與肌肉合成。排除動物性食物可能加速肌肉流失與衰弱(Frailty)。

結語與臨床實踐指引

綜觀 DGA 2025-2030 科學報告,我們看到了營養學從「化學分析」回歸「生物生理」的深刻反思。針對第七章的內容,臨床醫師可採取以下實踐策略:

  1. 修正限鹽建議: 對於無鹽敏感性高血壓的一般大眾,不再盲目追求 <2,300 毫克的低鈉目標。應將重點放在「鈉鉀比」的優化,鼓勵攝取原型食物以自然補鉀,並消除飲食中的超加工食品。
  2. 監測代謝指標: 在建議患者(特別是胰島素阻抗或糖尿病患)限鹽時,應密切監測其代謝指標(如 HOMA-IR、TG/HDL ratio)與電解質平衡,避免因啟動 RAAS 代償機制而惡化代謝健康。
  3. 評估隱性飢餓: 對於長期採取植物性飲食的患者,應視為微量元素缺乏的高風險族群。建議定期檢測 Ferritin、Active B12 (Holo-TC)、25(OH)D、尿碘濃度與甲狀腺功能。
  4. 精準補充策略: 若發現缺乏,應給予高生物利用率的補充形式(如使用 Methylcobalamin 取代 Cyanocobalamin;使用 Heme iron 或與維生素 C 共服;使用胺基酸螯合鋅)。
  5. 食品基質優先: 衛教重點應從「看營養標示上的數字」轉向「看成份表上的食物」。優先選擇未經高度加工的天然食物(蛋、肉、魚、全脂乳品、蔬菜、根莖類),讓身體自然的恆定機制調節鈉與微量元素的平衡。

參考文獻

[1] Dietary Guidelines Advisory Committee. (2025). Scientific Report of the 2025 Dietary Guidelines Advisory Committee. U.S. Department of Agriculture and U.S. Department of Health and Human Services.

[2] Dietary Guidelines Advisory Committee. (2025). Scientific Report of the 2025 Dietary Guidelines Advisory Committee: Appendices. U.S. Department of Agriculture and U.S. Department of Health and Human Services.

[3] Wallace, T. C., Blusztajn, J. K., Caudill, M. A., Klatt, K. C., Natker, E., Zeisel, S. H., & Zelman, K. M. (2018). Choline: The underconsumed and underappreciated essential nutrient. Nutrition Today, 53(6), 240–253. https://doi.org/10.1097/NT.0000000000000302

[4] Eveleigh, E. R., Coneyworth, L., & Welham, S. J. M. (2023). Systematic review and meta-analysis of iodine nutrition in modern vegan and vegetarian diets. British Journal of Nutrition, 130(9), 1580–1594. https://doi.org/10.1017/S000711452300051X

[5] Thorpe, D. L., Beeson, W. L., Knutsen, R., Fraser, G. E., & Knutsen, S. F. (2021). Dietary patterns and hip fracture in the Adventist Health Study 2: Combined vitamin D and calcium supplementation mitigate increased hip fracture risk among vegans. American Journal of Clinical Nutrition, 114(2), 488–495. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqab095

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