微量元素硒、锌的营养、推荐摄入量及其在鱼类中的含量分布

李雪玲，林听听，刘 鑫，张 东*

（1.中国水产科学研究院东海水产研究所，农业农村部东海渔业资源开发利用重点实验室，上海 200090；2.上海海洋大学，水产科学国家级实验教学示范中心，上海 201306）

硒（Selenium）和锌（Zinc）作为人体必需微量元素，是近些年来最受人们关注、研究最多的两种元素，它们不仅影响人体生长发育，也与健康息息相关。硒因其具有提高免疫力［1］、抗癌［2］和抗衰老［3］等作用，被称为人类的“长寿元素”、“抗癌之王”。硒摄入量不足可能会引起克山病、大骨节病、视网膜斑点退化、甲状腺炎、高血压、糖尿病等多种疾病［4］。锌能够调节生物体内多种生理生化活动，所以享有“生命之花”“智慧元素”的美称；人体摄入适量的锌有助于增强食欲、提高机体免疫力、增进智力和促进骨骼增长等［5］。然而，人体不能自身合成硒和锌，只能通过膳食进行补充。谷物、坚果、畜禽肉类和水产品是硒和锌的主要饮食来源［6-7］，其中动物性食物（畜禽肉和水产品），是硒和锌的最佳来源［8-9］。鱼肉富含大量的矿物质元素、蛋白质和维生素，且肉质鲜嫩，是人们通过膳食补充微量元素的首选食材。

据13个国家的调查数据显示，超过20%的居民患上锌缺乏症［10］，10亿左右人口处于硒营养不良的危机中［11］。故而，国内外学者很早就对食物中硒和锌含量展开研究。1972年，美国从49个不同水域选取多种鱼类进行含硒量调查［12］；1987年，中国针对约250种沿海生物进行含硒量分析［13］；此后陆续有学者对韩国［14］、巴西［6］、泰国［15］等国家的水产品进行硒含量测定。1991年，BENEMARIYA等［16］对淡水鱼和海水鱼锌含量进行了比较，之后陆续有专家在此基础上对鱼类组织的锌含量分布进行了探索。目前关于微量元素硒、锌在鱼体内含量分布的研究比较零散，缺乏对两者系统的整理。因此，本文首先汇总了各国权威公布的硒和锌推荐摄入量，以期为人们科学地认识硒和锌补充的重要性、合理指导营养摄入与补充提供参考。然后总结了现知的不同鱼体内硒、锌含量检测数据，有助于加深人们对鱼类营养价值的认识，同时为如何提高养殖鱼类硒、锌含量提供思路。

1 微量元素硒、锌的营养功能

1.1 硒的营养功能

硒，于1817年被瑞典科学家BERZELIUS在自家硫酸厂的铅室底部发现，并将之命名为Selene。此后，国内外许多学者对其展开了研究，发现硒具有抗氧化活性［1］、抗癌［2］、抗炎［17］、抗细胞突变［18］、抗衰老［3］、抗寄生虫［19］、抗菌［20］和抗病毒［21］等作用，并证实硒不仅是动物及人体所必需的营养元素，还是一种对植物生长有益的营养元素，当其摄入量不足时会影响生物体健康，但过多也有害健康。硒水平与癌症的相关性，一直都是科学家关注的问题，专家推测硒摄入量过低可能导致癌症，但一直未证实，直到CLOYTON等在1949年开展的硒抑制二甲基氨基苯实验证实硒能够降低大鼠患结肠癌风险［22］。此后陆续发现硒在治疗肝癌、乳腺癌、食道癌、子宫颈癌和结肠癌等癌症上具有积极效果［23］。目前研究已发现克山病、大骨节病、阿尔茨海默病、糖尿病、心脑血管疾病、多发性脑脊髓硬化症、癌症、免疫系统疾病、视网膜病变等多达40类疾病与硒缺乏有关［24］。补硒虽然在维持人体健康和减缓衰老等方面有积极作用，但过量补硒会对人体造成不良影响，如脱发、指甲脱落、皮肤损伤、神经系统紊乱，严重患者甚至会瘫痪和死亡［25］。由上可知，为了维持人体健康和预防疾病，适度补硒非常重要。

1.2 锌的营养功能

锌是生物体内许多酶的组成成分，目前已知有200多种含锌金属酶，并且与300多种酶的结构和活性有关［5］。按功能，这些酶可分为以下三类：（1）调控味觉和嗅觉敏感性，调控食欲及进食量；（2）DNA和RNA合成；（3）激素调节［8］。这些酶在调节生理活动代谢、参与基因调控、促进骨骼生长、提高机体免疫力和生殖力等方面发挥重要作用［5］。如果锌的摄入量不足，将会对婴儿、儿童、青少年和孕妇产生极大影响。孕妇缺锌还可能会引发妊娠糖尿病、贫血、自发性早产、先兆子痫和妊娠高血压等疾病［26］，当给孕妇补充锌时，不仅能够减少孕期疾病的发病率，还可以降低胎儿宫内发育迟缓、增加胎儿体重［27］。儿童和青少年缺锌不仅会影响生长发育，还会增加腹泻、厌食、佝偻病、哮喘和呼吸道感染等疾病的患病风险［28-29］。锌在男性生殖健康中发挥重要作用，当机体缺乏锌时，会阻碍精子的产生，是导致精子畸形的原因之一，对血清睾酮浓度也有负面影响［30］。随着对锌的深入了解，发现其与冠心病、肝硬化、肾炎和牛皮癣等多种疾病有关［31］。因此，合理的膳食补锌对人体健康十分重要。

2 微量元素硒、锌推荐摄入量研究

2.1 硒的推荐摄入量

硒的补充不足可引起克山病、大骨节病、癌症、甲状腺癌等各种疾病，过量硒摄入会产生硒中毒现象，因而各国对硒的可耐受量、推荐摄入量等问题展开了广泛的研究。在中国，最早是由杨光圻研究团队开展了关于人体硒需求量和可耐受量的研究，得出避免克山病的最低硒摄入量为17μg·d-1，使血浆中与克山病相关的谷胱甘肽过氧化物酶达到饱和的硒需求量为41 μg·d-1［32］。1988年，中国营养学会将硒列为15种每日膳食营养素之一，推荐成人膳食硒的日摄入量为50～250μg·d-1；2013年中国营养学会建议［33］，儿童膳食硒的推荐摄入量为25～60 μg·d-1，成人膳食硒的推荐摄入量为60 μg·d-1，其中孕妇及哺乳期女性的硒摄入量适量增加为75μg·d-1。美国以杨光圻团队的研究为参考，基于对中美体重差异的考量，将膳食硒的参考摄入量由40μg·d-1调整至53 μg·d-1［34］。随着国际社会对膳食硒摄入量的关注，各国政府也开始对硒的摄入量制定标准。关于人体对微量元素的需求量问题，1990年世界卫生组织（WHO）召开会议探讨，会上专家提出膳食硒的摄入量可以通过其需求量的实验值来定义；同时，世界卫生组织结合男女性别和体重的差异将膳食硒的推荐摄入量定为男性34μg·d-1和女性26μg·d-1［35］。北欧［36］（丹麦、芬兰、冰岛、挪威和瑞典）于1980年发布第一份北欧营养建议书，2004年发表了第4版建议书，规定成年男性的膳食硒推荐摄入量为50μg·d-1，女性的则为40μg·d-1，其中孕妇和哺乳期女性的推荐摄入量为55μg·d-1。通过对国内外科学证据进行全面系统的回顾和对成年男女体重差异的分析，2005年日本［37］制定了膳食参考摄入量，将男性的膳食硒推荐摄入量定为30μg·d-1，女性的膳食硒推荐摄入量定为20μg·d-1。随着国内外对硒营养作用的深入研究，发现硒与孕妇和新生儿之间存在紧密的联系，证明女性在妊娠期和哺乳期处于低硒状态［38］。因而孕妇及哺乳期女性硒的补充量较正常成年人要多，在预防妊高症和流产的同时，能够降低胎儿的致畸率。以上不同国家、地区以及世界卫生组织的居民膳食硒推荐摄入量如表1所示。

表1 不同国家、地区和世界卫生组织的居民膳食硒推荐摄入量Tab.1 Recommended nutrient intakes（RNIs）of selenium by different countries，areas and WHO （μg·d¯1）

2.2 锌的推荐摄入量

锌在人体的细胞免疫和体液免疫中起核心作用，缺锌可引起生长缓慢、青春期性腺及性器官发育不良和第二性征出现推迟等问题，尤以男孩影响为大；成年人可能产生性功能障碍、精子数少、脱发、食欲减退、皮肤损害和腹泻等症状［31］。关于锌的研究很早就开始了，1926年首次证实锌是高等植物生长所必需的元素，1934年证实锌是高等动物营养所必需的元素［39］。根据最新的中国营养学会膳食营养摄入建议，成年男性的锌推荐摄入量为12.5 mg·d-1，成年女性的推荐摄入量为7.5mg·d-1，由于锌对婴幼儿生长发育尤为重要，所以推荐摄入量为20.0 mg·d-1［33］。美国［34］根据居民的体重和性别差异，将锌的推荐摄入量定为成年男性11.0 mg·d-1，成年女性8.0 mg·d-1，其中孕妇和哺乳期女性的推荐摄入量略微高于普通女性，分别为11.5 mg·d-1和12.5 mg·d-1。2004年北欧［36］的营养建议书中表示男性的锌推荐摄入量为9.0 mg·d-1，成年女性和孕妇的锌推荐摄入量分别为7.0 mg·d-1和11.0 mg·d-1，80岁的女性锌推荐摄入量与男性相同，为9.0 mg·d-1。日本［37］于2005年重新修订了膳食营养摄入量标准，其中女性的锌推荐摄入量为7.0 mg·d-1，男性则根据年龄的变化摄入量也随之改变，具体标准见表2。

表2 不同国家、地区居民膳食锌的推荐摄入量Tab.2 Recommended nutrient intakes（RNIs）of zinc by different countries/areas （mg·d¯1）

3 微量元素硒、锌在鱼类中的含量分布

3.1 鱼类含硒量

3.1.1 淡水鱼含硒量的研究

膳食补硒主要分为动物性硒源和植物性硒源。研究表明，在中国居民膳食中，水产品的含硒量最高，根茎和水果类含硒量较低［40］。同时，张薛勤等［9］对中国不同地区的畜禽水产品研究发现，鱼肉作为含硒量最高产品，是优质膳食硒来源。

本文根据食性将鱼划分为肉食性、杂食性（偏肉食性）和杂食性（偏草食性）三种，不同食性淡水鱼的肌肉含硒量如表3所示。吴培华等［41］发现由于不同食性的鱼所处的食物链营养级和生物学特征的不同，其体内的硒含量也有所不同，三种食性的鱼肌肉的含硒量由低到高的顺序为：杂食性（偏草食性）、杂食性（偏肉食性）、肉食性。肉食性的鱼类主要以水生昆虫、蚌肉、螺蛳肉、小鱼和小虾等为食［42］，食物链长，能够有效富集膳食硒；杂食性（偏肉食性）的鱼类既摄食动物，又食用植物，但主要以浮游动物和小型水生昆虫等为食，食物链相对较长，因而含有较多的硒；杂食性（偏草食性）鱼类主要以浮游植物和水草等作为食物，食物链相对较短，故含硒量相对较低［41］。

表3 不同食性淡水鱼的肌肉含硒量Tab.3 Selenium content in muscle of freshwater fish with different feeding habits （μg·g¯1，wet weight）

3.1.2 海水鱼含硒量的研究

按照鱼类生活的水层可将野生鱼分为中上层鱼类、中下层鱼类和底层鱼类三种，不同海水鱼各组织含硒量如表4所示。LIU等［13］发现不同水层的鱼体内各主要组织的硒含量不尽相同，其中肝脏的硒含量差别最为明显，中上层鱼类的肝脏含硒量明显高于中下层和底层鱼类，但是鱼整体的含硒量并没有明显的差别，即野生鱼的含硒量与生活水层之间并无规律性；同时，发现鳃和肝脏的硒含量高于肌肉组织。MAHER等［48］也发现海洋生物消化组织的硒含量高于肌肉组织中的硒含量，从而推测食物途径在这些生物的硒积累中占主导地位。作为硒富集的主要场所，肝脏为鱼肝油的生产提供了条件；鳃也含有较高的硒，推测这与鳃具有的离子交换、渗透调节及排泄等功能有关，海水鱼主要借助鳃来向外排泄硒，而海水中的硒含量高，鱼鳃只有富集了较高浓度的硒才能通过渗透压向外释放［49］。

从表4中可以发现不同养殖鱼的差异较大，例如：人工养殖鞍带石斑鱼（Epinephelus lanceolatus）的含硒量为0.21μg·g-1，但人工养殖的褐牙鲆（Paralichthysolivaceus）的肌肉含硒量可达到4.61μg·g-1。鱼体的矿物质组成不但因鱼的种类不同而呈现差异，即使在同一种鱼中也会因年龄、生长环境、季节和饲料组成等而有所不同［50］。通过在饲料添加硒源来提高养殖鱼体内含硒量已成为研究热点，陆正和与王笑［51］探究饲料加硒对暗纹东方鲀（Takifuguobscurus）鱼苗的影响，结果表明硒强化饲料不仅降低鱼苗的死亡率，还能够减少鱼苗的畸变率；同时发现硒的添加量十分重要，如果添加过高则会导致鱼苗死亡。因此，通过饲料添加硒源可以解决养殖鱼硒含量少的问题，但添加量的多少还需进一步研究。

表4 野生和养殖海水鱼类各组织硒含量Tab.4 Selenium content in different tissues of wild and cultured marine fish （μg·g¯1，dry weight）

3.2 鱼类含锌量

3.2.1 淡水鱼含锌量的研究

研究表明食物中的锌不能全部被人体吸收，人体和动物实验证明动物源锌比植物源锌的生物利用率要高［62］。鱼肉含有丰富的矿物元素，是人们膳食营养不可或缺的食材，食用鱼肉可以补充矿物元素、补充维生素、增加蛋白摄入量。刘凯等［63］在对凤鲚（Coiliamystus）、湖鲚（C.ectenes taihuensis）和刀鲚（C.ectenes）3种鱼进行矿物含量测定时发现凤鲚锌含量显著高于刀鲚和湖鲚，造成鱼体内微量元素组成差异的主要原因是栖息环境的不同。陈锦和蔡康荣［64］对湛江海域海水养殖鱼类与淡水养殖鱼类肌肉中矿物质元素含量进行比较，发现海水养殖鱼肌肉中锌的平均含量均高于淡水养殖鱼，这可能与生物的种类和养殖水中矿物质元素含量、喂养食物和生活环境等因素有一定关系。

野生鱼和人工养殖淡水鱼类肌肉含锌量如表5所示。9种野生鱼中，光倒刺鲃（Spinibarbus hollandi）的肌肉含锌量较高，为53.70μg·g-1，鲫（Carassiusaurtus）的含锌量较低，为7.00 μg·g-1。人工养殖鱼种间含锌量差异较大，瓯江彩鲤（Cyprinuscarpiovar.color）、尼罗罗非鱼（Oreochromisnilotica）和南亚野鲮（Labeorohita）肌肉的含锌量较高，推测与养殖环境有关；尼罗罗非鱼和南亚野鲮在湿地池塘养大，瓯江彩鲤在稻田里养殖，与水泥池里长大的鱼不同，他们可能间接积累利用了环境中多种矿物元素，从而提高自身矿物质含量，所以肌肉的含锌量高［65-66］。3.2.2 海水鱼含锌量的研究

表5 野生和养殖淡水鱼类肌肉的含锌量Tab.5 Zinc content in muscle of wild and cultured freshwater fish （μg·g¯1，dry weight）

不同生长条件下海水鱼类各组织含锌量如表6所示。从表中可以看出，野生鱼中凤鲚含有较高的锌含量52.70μg·g-1，养殖鱼中成熟灰海马（Hippocampuserectus）锌含量较高，为86.10 μg·g-1。纹首鮨（Serranusscriba）、棕线石斑鱼（Epinepheluscostae）和奈氏九棘鲈（Cephalopholis nigri）的鱼鳃和肝脏的含锌量明显高于肌肉，尤其是肝脏；棕线石斑鱼的肝脏锌含量高达500 μg·g-1，这为富锌鱼肝油的产生提供条件。鱼鳃中的锌含量反映了生活水域中的锌浓度，由于大量过滤海水，所以比肌肉中的含锌量高；肝脏中的浓度则代表了锌的储存量［71］。有研究表示淡水鱼吸收矿物质的部位主要是鳃和体表，而海水鱼类主要通过肠道和体表吸收［50］，这与海鱼肝脏锌元素含量较高是否有一定的联系，有待进一步探索。

表6 野生和养殖海水鱼类各组织含锌量Tab.6 Zinc content in different tissues of wild and cultured marine fish （μg·g¯1，dry weight）

4 讨论与展望

日本和北欧的硒、锌推荐摄入量普遍比中国、美国等国家的推荐量要低，这可能与其特殊的地理位置和饮食习惯有关。日本四面环海，水产品资源丰富；北欧湖泊众多，同时还坐拥世界四大渔场之一的北海渔场，渔业发达，居民饮食中水产品摄入比例相对较高，从而保障了硒和锌的摄入。目前大约有10×108人口面临硒摄入不足的问题，缺硒问题正威胁着人类健康［11］。据统计，低收入国家居民患锌缺乏症的比例较大，喀麦隆、柬埔寨、肯尼亚、南非和越南等13个国家锌缺乏症患病率高于20%，只有阿富汗、尼日利亚和中国等6个国家的患病率小于20%［10］。由此可见缺硒和缺锌现象广泛存在，补硒和补锌非常重要。通过归纳和总结可以发现，鱼类含有丰富的硒、锌元素，尤其是海水鱼。但近年来随着过度捕捞，海水鱼捕捞产量骤减。人工养殖不仅能够解决食用鱼短缺问题，还可以提高鱼肉营养成分和品质。

不同硒源和硒水平对鱼类的生长、营养成分和口感影响不同，鱼对不同硒源的利用率也不尽相同。杨原志等［55］研究硒源和硒水平对军曹鱼幼鱼生长性能、肝脏和血清抗氧化指标及组织硒含量的影响时发现，蛋氨酸硒的生物利用率高于亚硒酸钠。梁达智等［78］发现，在鱼饲料中添加硒源会使鱼体和脊椎骨硒含量均随着饲料中硒水平的增加而呈线性升高。胡俊茹等［79］也发现饲料中添加亚硒酸钠和酵母硒能够显著提高全鱼和肌肉的硒含量，同时也能提高鱼的抗氧化能力和抗低温能力。

殷彬等［80］探索不同锌源对养殖鱼生长性能、抗氧化能力以及矿物元素沉积的影响时发现，饲料中添加锌能够提高幼鱼的生长性能，同时促进肠道发育，调节脊椎骨矿物元素沉积。付志欢等［81］发现在饲料中添加肠溶型甘氨酸锌可提高吉富罗非鱼（Oreochromisniloticus）的生长性能，提高抗氧化能力，促进脂肪代谢，增加血清和肝胰脏中锌含量。

不同种类、大小的鱼对饲料的利用率生物效价各不相同，但目前关于通过饲料提高鱼体内硒、锌含量的研究主要集中在幼鱼，关于鱼苗、成鱼的研究较少，因而养殖鱼饲料中硒、锌的添加形式和添加量还有待进一步探究。关于鱼体内的肌肉、鳃丝和肝脏等组织对饲料中硒、锌的利用机制和利用率的研究也尚少。生长环境也是影响鱼体内矿物元素含量变化的因素，例如：养殖的温度、光照、pH等因子的影响都有待研究。

综上所述，微量元素硒和锌与人体健康和疾病关系密切，在维持人体正常生命活动和健康状态中起着极其重要的作用。目前针对锌、硒缺乏问题尚未建立完善的应对措施，希望能够建立完善的微量元素补充机制，加强食品多样性开发；同时开展膳食营养健康教育，呼吁公众自主关注人体健康，及时补充营养元素。关于饲料中添加硒源和锌源及鱼各组织对饲料的利用率等研究并不是很全面，探索不同鱼饲料中硒锌添加方式和添加量对饲料的开发具有重要意义。根据目前已有的数据可以发现鱼体内含有相对较高的元素硒和锌，然而仍有大量的鱼类物种的硒和锌含量及其在鱼体内的存在形式尚不明确，全面测定相关物种的硒、锌含量及其存在形式，对开发鱼类硒和锌资源和指导硒、锌缺乏人群的合理膳食补充具有重要意义。