影响辅助食品添加时机和成分的相关因素
The relevant factors affecting timing and composition of complementary feeding
盛晓阳
(上海交通大学医学院附属新华医院儿童保健科,上海,200092)
摘要:世界卫生组织推荐,纯母乳喂养的婴儿6月龄后需要添加辅助食品以满足其对营养素的需求。合理添加辅助食品对降低婴幼儿的发病率和死亡率,促进婴幼儿健康有着重要作用。本文综述了在辅助食品添加中特别受到关注的婴儿铁和锌的摄入和营养状况。一些来自婴儿及其母亲的临床因素影响着婴儿对铁和锌的需要量;母乳中铁和锌的含量和变化;以及婴儿的生长,决定了6月龄后的婴儿必须从辅助食品中获得足量的铁和锌。然而由于膳食中铁和锌的生物利用情况,决定了植物性食物无法满足婴儿对铁和锌的高需要量。目前普遍采用的以植物性食物作为婴儿的辅助食品,提示了婴儿中铁和锌缺乏的可能性。因此推荐早期添加肉类等高铁和锌含量的食物以满足婴幼儿对铁和锌的需求。
关键词:铁;锌;辅助食品;婴儿
Abstract: The World Health Organization recommends exclusively breast-fed infants in the first 6 months then initiation of complementary feeding at 6 months of age for meeting the nutritional needs of infants and toddlers. The optimal complementary feeding is critical public heath measures for reducing and preventing morbidity and mortality in infants and toddlers. This articles reviewed tow micronutrients of particular concern, iron and zinc. Some of the clinical factors for both infant and their mothers that influence infant nutrition requirements, such as birth weight, prematurity, and illness are discussed. The iron and zinc content in the human milk, the physiologic changes of zinc in human milk, and the infants status determine the dependence of the infant on complementary foods in addition to human milk to meet iron and zinc requirements after 6 months. The bioavaliable of iron and zinc in the diets dictates that plant-based diets, which are low in iron and zinc, are inadequate to meet requirements of infants and toddlers. Current plant-based complementary feeding patterns for older fully breastfed infant in both developed and developing countries pose a risk of iron and zinc deficiency. Food with a higher iron and zinc content, such as meats, are much more likely to be sufficient to meet dietary requirement. Meats should be considered as an early complementary food for breast-fed infants to provide essential micronutrients.
Keywords: Iron;zinc;complementary feeding;infants
改善辅助食品添加是降低婴幼儿发病率和死亡率、促进婴幼儿健康的一项经济有效的手段。目前在世界范围内,约有半数以上的5岁以下儿童死亡是直接或间接由营养不良所导致的,其中2岁以下的婴幼儿更容易受到营养缺乏的损害。据估算,综合采用纯母乳喂养、适宜的辅助食品添加、以及补充锌和维生素A等措施,有望减少的5岁以下儿童的死亡[1,2]。
然而,当前在有关婴幼儿喂养的研究、指导、甚至政策的制定中,更多的是强调和推进纯母乳喂养,而对6月龄以后婴幼儿的喂养,如辅助食品添加的时机、添加的食物种类和数量等的研究则相对较少,有关婴幼儿喂养的很多推荐指导是依据经验而非依据来自临床的研究结果和数据。从实际情况来看,母乳喂养是一种天然和人性的选择,因而相对容易遵循;而有关婴幼儿辅助食品添加则没有特别可遵循的原则,同时还受到各地经济、文化、习俗等的制约。同时必须注意到的是,在很多情况下,妨碍婴幼儿辅助食品适时、恰当添加的主要因素往往不是由于食物缺乏,而是由于食物选择不当或者是喂养方法不正确。
来自婴幼儿本身及其母亲的一些相关因素影响着婴幼儿辅助食品添加的时机和成分。本文对此进行了全面的综述,并特别考虑了婴幼儿对铁和锌的需求。
胎儿期营养素的储存及其影响因素
足月正常出生体重婴儿,出生时体内储存了一部分的营养素,如果出生后继续给予纯母乳喂养,基本可以满足其在出生后前6个月对营养素的需求[3,4]。但是早产儿、低体重儿、小于胎龄儿、糖尿病母亲的婴儿等,由于出生时体内营养素储存不足或疾病因素,相比正常足月婴儿更容易出现营养素的缺乏。
临床锌补充研究结果证实了胎儿期的营养储存对婴儿锌代谢的影响。如出生第一年内在母乳喂养的同时给予锌的补充,可以明显促进小于胎龄儿的体格生长[5],并降低其发病率和死亡率[6]。经测定,小于胎龄儿的快速交换锌代谢池(Exchangeable zinc pool, EZP),无论从绝对值或是按每千克体重都要明显低于同胎龄的适于胎龄儿[7]。EZP被定义为在3天内能与血浆锌快速代谢交换的体内锌代谢池,能准确地反映人体锌的营养状况。对于婴儿来说,其EZP的主要成分是储存在肝脏中与金属巯蛋白结合的锌,因此EZP的减少意味着小于胎龄儿更容易在出生早期出现锌缺乏。
胎儿铁的储存和利用也受到很多因素的影响。如早产儿相比足月儿更容易出现铁的缺乏,因为其错过了妊娠后期储存铁的机会[8];糖尿病母亲的胎儿由于受到疾病因素的影响,长期处于缺氧状态,胎儿体内的铁转入骨髓造血,而使其体内的铁重新分布[8]等。
母亲营养状况与母乳的组成
对纯母乳喂养的婴儿来说,母乳是其出生后最初几个月的唯一的营养来源。虽然母亲的膳食会影响到母乳中某些微量营养素,如维生素的含量,但母乳中蛋白质等宏量营养素的组成基本不受母亲膳食的影响,母乳中钙、铁、锌等矿物元素的含量也较少受到母亲膳食的影响[9]。
来自不同种族、膳食锌摄入量有明显差异的人群的数据表明,母乳中的锌浓度是相对恒定的,与母亲的营养状况和膳食锌的摄入量无关。从总体上来说,母乳中的锌浓度在产后的不同时期是趋向一致的。如我国农村哺乳期妇女的膳食锌摄入量仅为76mg/d,但其产后6周时,母乳中的锌浓度与美国科罗拉多州丹佛的妇女相当接近,这些美国妇女的平均膳食锌摄入量为130mg/d[10]。而来自南埃塞俄比亚的产后7个月的哺乳妇女的数据则进一步证实了,在这一锌缺乏相当普遍的人群中,母乳的锌浓度仍然与营养状况良好的妇女相一致[11]。
然而虽然母亲膳食锌的摄入量对母乳锌浓度没有影响,但母乳中的锌浓度有一种生理性下降的现象,即母乳中的锌浓度在产后2周后从较高的水平快速下降,并逐渐在产后5个月时到达低点[12],而且任何的锌补充都无法改变这种生理性下降的趋势[12]。
母乳中的铁含量则一直是处于低水平,出生后前几个月内婴儿主要靠体内的储存而维持着铁的代谢平衡[13]。
婴儿对铁和锌的需要量:摄入与代谢平衡
6月龄以后的婴儿除了继续由母乳提供一定量的营养素以外,必须依赖辅助食品提供足够的营养素。必须由辅助食品提供的营养素的量取决于婴儿出生时的储存量、母乳中该种营养素的含量、以及母亲膳食情况对乳汁中该种营养素含量的影响等因素。而母乳中低水平的铁含量以及母乳锌含量的生理性下降,决定了婴儿6月龄后,该两种营养素必须主要由辅助食品提供。
美国食物与营养委员会(Food and Nutrition Board,FNB)[13],采用因素分析的方法估算了7-12月龄婴儿对铁和锌的需要量,其中该年龄婴儿对铁和锌的生理需要量分别估计为069mg/d和 084mg/d,而平均膳食需要量(Estimated average requirement, EAR)则分别为69mg/d和25mg/d。
在美国实施的一项长期观察研究中,纯母乳喂养的婴儿,7月龄时从辅助食品中摄入的锌大约为05mg/d[14];而另一同样来自美国婴儿的代谢研究结果则证实了5-7月龄的婴儿可以从母乳中获得05mg/d的锌[15]。这些数据提示美国7月龄纯母乳喂养的婴儿从母乳和辅助食品中获得的膳食锌的总量大约为10mg/d,较目前估算的EAR(25mg/d)相差甚远。虽然说目前还没有来自发展中国家的数据,但是由于母乳中的锌浓度相似,婴儿从母乳中获得的锌也应该相似;同时发展中国家婴儿添加的辅助食品是以含锌量较低的植物性非强化食物为主,其来自辅助食品的锌应该与美国相似或更低。因此从理论推算,在6月龄后的婴儿中,锌缺乏可能在发达国家或发展中国家中都大量存在。
肠道锌吸收是一种饱和、主动的过程,实际吸收的锌与膳食摄入的锌之间呈饱和反应模式[16]。也就是当膳食锌的摄入量越低时,锌的吸收效率就越高;随着膳食锌的增高,锌的吸收率则逐渐降低;但是实际吸收的锌总量还是随着膳食锌摄入量的增加而逐渐增加。据报道,目前纯母乳喂养的7月龄婴儿,在继续母乳喂养并添加米粉等植物性辅助食品时,其实际从母乳和辅助食品得到的膳食锌大约为10mg/d,真正吸收的锌仅为大约055mg/d,而该年龄的生理需要量估计应达到084mg/d。
婴幼儿中铁和锌缺乏的现状
大量的随机对照研究已经充分证实发展中国家婴幼儿中存在着锌缺乏,世界卫生组织也因此而将补充锌作为减少婴幼儿死亡的有效手段之一[1]。对在发展中国家实施的锌补充研究的汇总分析(Pool analysis)[17]证实了锌的补充可以明显减少婴幼儿腹泻、肺炎的发生,同时减轻症状、缩短病程。在埃塞俄比亚实施的一项针对6-12月龄婴儿的随机双盲的对照研究中[18],母乳喂养的婴儿在给予当地常用的辅助食品的同时,从6月龄起就给予锌的补充剂,一直持续到婴儿满12月龄。结果显示,补锌组婴儿的身长和体重都明显高于对照组,感染性疾病的发病率也明显降低;并且锌的补充效果对在研究开始时就存在生长不足的婴儿更为明显。
有关婴幼儿中铁缺乏的证据则更为充分。在某些发展中国家,婴幼儿缺铁性贫血的发病率高达50%,甚至75%以上[19]。随机对照的铁补充研究则明确证实了铁补充对婴幼儿运动、语言、认知等的促进作用[20]。
此外,也有一些研究结果说明在发达国家的婴儿中也可能存在着铁和锌的缺乏。如在美国丹佛的一项研究中,大约有的9月龄母乳喂养婴儿的血浆锌和血浆铁蛋白低于目前的正常值低限,提示这些婴儿也可能处于铁和锌缺乏的边缘[21]。
合理添加辅助食品满足婴幼儿对微量营养素
的需求为了预防和纠正婴幼儿铁和锌的缺乏,大量的干预措施已经被推荐和应用,其中包括:直接补充微量营养素、强化食品、食物添加剂、以增加动物性食物为主的食物多样化、以至培育含高铁和锌等的农作物等。
直接采用铁和锌等微量营养素的补充剂可以补充膳食的不足,如推荐对早产儿、低体重儿的预防性铁剂补充[22];对腹泻婴幼儿补充锌剂作为辅助性治疗等[23]。一些采用补充剂的大规模随机对照研究也已经在发展中国家实施并取得了一定的成效,然而由于目前对补充的剂量,特别是铁和锌以及其他微量营养素之间的相互干扰等问题还没有完全解决[24];同时还有对过量补充的担忧[25];以及一些特定因素的影响等,使补充剂的应用受到一定的限制,同时对补充剂的依从性也制约着其使用效果。
在发达国家,食品强化是最常用的方法。在欧美等发达国家,强化铁的婴儿配方奶对减少婴儿铁缺乏起到了相当重要的作用。强化铁和锌的婴儿米粉也在欧美等发达国家被普遍推荐作为婴儿第一个添加的辅助食品。强化食品在发展中国家的应用也取得了很好的效果。但是单纯采用食物强化措施还是难以满足婴幼儿对营养素的高需要量;一些适合成人的食物强化策略可能不适用于婴幼儿[26]。此外价格因素也制约着强化食品在贫困人群中的应用。
当前一些制作成片剂、散剂、涂抹剂的食物添加剂的应用对减少发展中国家婴幼儿的缺铁性贫血等也取得了明显的效应。但是该方法也同样受到依从性,以及运输、分发等因素的制约。
因此,利用本地生产的非强化的食物来改善辅助食品添加,通过食物多样化特别是增加肉类的摄入来改善婴幼儿铁和锌等微量营养素的营养状况就显得尤为重要和现实。由泛美卫生组织(PAHO)和世界卫生组织(WHO)共同出版的对母乳喂养婴儿的辅助食品添加的指导中[27],在强调继续母乳喂养对6月龄以后婴儿的重要性,以及食品安全、如何具体添加辅助食品等,还特别推荐“每天或尽可能地增加肉、禽、鱼、蛋等动物性食物的摄入”;并且指出,如果单纯以植物性食物作为婴儿辅助食品必须同时给予补充剂或强化食品以提供足够的微量营养素。
在美国丹佛实施的一项研究证实了增加肉类对改善婴儿锌营养状况的有效性[21]。在这一研究中,纯母乳喂养的婴儿自5月龄后,在继续母乳喂养的基础上分别添加强化铁的婴儿米粉或牛肉泥作为婴儿的第一个辅助食品,一直持续到婴儿7月龄,然后允许两组婴儿自由选择食物喂养。研究结果表明,婴儿在接受米粉或者牛肉泥作为第一个添加的辅助食品时,其接受度和耐受性没有任何差异。婴儿达到7月龄时,添加牛肉泥的婴儿从辅助食品中获得的锌达到19±02mg/d,而添加米粉的婴儿仅为06±01mg/d,如果加上婴儿从母乳中获得的锌05mg/d,则添加牛肉泥的婴儿其摄入的锌基本能达到EAR(25mg/d),而添加米粉的婴儿则只达到EAR的50%左右;对其中部分婴儿实施的稳定性同位素研究,则证实了锌的摄入量与婴儿的EZP呈明显的正相关[28]。
在这一研究中,虽然添加铁强化米粉婴儿摄入的铁总量明显高于牛肉组的婴儿,但9月龄时,两组婴儿反映铁营养状况的生物指标没有任何差异[21]。提示,由于牛肉泥中铁的生物活性高,早期添加牛肉泥也有助于改善婴儿的铁营养状况。此外,还可以推测由于肉类中富含维生素A,维生素B6和B12等,增加肉类也可以减少婴幼儿中这些微量营养素的缺乏。
从理论上来说,由增加肉类而提高婴儿铁和锌的摄入量相比直接给予补充剂和强化的植物性食物,可使婴儿铁和锌的摄入量长期维持在一个相当稳定的水平,因而更具有安全性和可持续性。然而,这种通过改变膳食而提高营养素摄入量,从而改善人体营养状况的方法,必须有强有力的临床证据,并通过长期的示范与说服才能在相应人群中推广,否则是难以实现的[29,30]。
参考文献:
1Jones G, Steketee RW, Black RE, Bhutta ZA, Morriss How many child deaths can we prevent this year? Lancet 2003;362:65-71
2Bryce J, Boschi-Pinto C, Shibuya K, et al WHO estimates of the causes of child deaths in children Lancet 2005;365:1147-1152
3World Health Organization Nutrition adequacy of exclusive breastfeeding for the term infant during the first six months of life Geneva: World Health Organization, 2002
4World Health Organization Global strategy for infant and young child feeding The optimal duration of exclusive breastfeediong Geneva, Switzerland: World Health Organization, 2001
5Castillo-Duran C, Rodriguez A, Venegas G, Alvarez P, Icaza G Zinc supplementation and growth of infants born small for gestational age J Pediatr 1995;127:206-11
6Sazawal S, Black RE, Menon VP, et al Zinc supplementation in infants born small for gestational age reduces mortality: a prospective, randomized, controlled trial Pediatrics 2001;108:1280-6
7Krebs NF, Westcott JL, Rodden DJ, Ferguson KW, Miller LV, Hambidge KM Exchangeable zinc pool size at birth is smaller in small-for-gestational-age preterm infants Am J Clin Nutr 2006;84:1340-3
8Georgieff MK, Innis SM Controversial nutrients that potentially affect preterm neurodevelopment: essential fatty acids and iron Pediatr Res 2005;57:99R-103R
9American Academy of Pediatrics, American College of Obstetricians and Gynecologists Breastfeeding handbook for physicians ELK Grove Village, IL, and Washington, DC: America Academy of Pediatrics and the American College of Obstetricians and Gynecologists, 2006
10Sian L, Krebs NF, Westcott JE, et al Zinc homeostasis during lactation in a population with a low zinc intake Am J Clin Nutr 2002;75:99-103
11Krebs NF, Abebe Y, Stoecker BJ, Gibson RS, Westcott JE Hambidge KM Intake of zinc from human milk and complementary fodds by 7 month old infants from the Sidama Zone in Southern Ethiopia FASEB J 2006;0:A985(suppl)
12Krebs NF, Reidinger CJ, Hartley S, Robertson AD, Hambidge KM Zinc supplementation during lactation: effects on maternal status and milk zinc concentrations Am J Clin Nutr 1995;61:1030-6
13Food and Nutrition Board, Institute of Medicine Dietary reference intakes for vitamin A, vitamin K, broron, chromium, copper, iodine, iron manganes, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc Washington, DC: National Academy Press, 2001
14Krebs NF, Reidinger CJ, Robertson AD, Hambidge KM Growth and intakes of energy and zinc in infants fed human milk J Pediatr 1994;124:32-9
15Abrams SA, Wen J, Stuff JE Absorption of calcium, zinc, and iron from breast milk by five- to seven-month-old infants Pediatr Res 1997;41:384-90
16Hambidge KM, Krebs NF, Westcott JE, Miller LV Changes in zinc absorption during development J Pediatr 2006;149(suppl):S64-8
17Bhutta ZA, Black RE, Brown KH, et al Prevention of diarrhea and pneumonia by zinc supplementation in children in developing countries: pooled analysis of randomized controlled trials J Pediatr 1999;135:689-97
18Umeta M, west CE, Haidar J Deurenberg P, Hautvast JG Zinc supplementation and stunted intants in Ethiopia: a randomized controlled trial Lancet 2000;355:2021-6
19Lutter CK, Rivera JA Nutritional status of infants and young children and characteristics of their diets J Nutr 2003;133:2941S-9S
20Grantham-McGregor S, Ani C A review of studies on the effect of iron deficiency on cognitive development in children J Nutr 2001;131:649S-68S
21Krebs NF, Westcott JE, Butler N, et al Meat as a first complementary food for breastfed infants: feasibility and impact on zinc intake and status J Pediatr Gastroenterol Nutr 2006;42:207-214
22American Academy of Pediatrics, Committee on Nutrition Iron deficiency In: Kleinman R, ed Pediatric nutrition handbook, ed 5 Elk Grove Village, IL: American Academy of Pediatrics; 2004:299-312
23World Health Organization The treatment of diarrhea: a manual for physicians and other senior health wotkers Geneva, Switzerland: World Health Organization, 2003
24Walker CF, Kordas K, Stoltzfus RJ, et al Interactive effects of iron and zinc on biochemical and functional outcomes in supplementation trials Am J Clin Nutr 2005;82:5-12
25Iannotti LL, Tielsch JM, Blackk MM, et al Iron supplementation in early children: health benefits and risks Am J Clin Nutr 2006;84:1261-1276
26Lutter CK, Rivera JA Nutritional status of infants and young children and characteristics of their diets J Nutr 2003;133:2941S-9S
27PAHO/WHO Guiding principles for complementary feeding of the breastfed child Washington, DC:PAHO, WHO, 2003
28Jalla S, Westcott J, Steirn M, et al Zinc absorption and exchangeable zinc pool sizes in breast-fed infants fed meat or cereal as first complementary food J Pediatr Gastroenterol Nutr 2002;34:35-41
29Allen LH Interventions for micronutrient deficiency control in developing countries: past, present and future J Nutr 2003;133:3875S-8S
30Gibson RS, Yeudall F, Drost N, et al Experiences of a community-based dietary intervention to enhance micronutrient adequacy of diets low in animal source foods and high in phytate: a case study in rural Malawian children J Nutr 2003;133:3992S-4035S