礦物質 - 鈣

鈣
鈣質是人體內含量最多的一種必需礦物質，約佔成人體重之1.7%(約1.2公斤)，其中大約有99% 存在於骨骼與牙齒內，為使骨骼與牙齒硬化的最主要無機物成分之一。骨骼乃一直持續不斷地回收 (Resorption)和生成(Formation)。在孩童與青春期， 骨骼生成的速率大於回收，因此骨骼長大或變得較 堅實;但到了老年，則回收速率大於生成，因此在 老化過程中，骨質逐漸會流失。

剩餘的1%鈣質分散在各種軟體組織和體液中，這部分的鈣質雖然在成人體內不超過10公克，卻在生命現象中扮演極重要的角色。它控制著神經的傳 導、肌肉的興奮與收縮、血液的凝固過程中必須有 鈣質的參與、控制細胞膜和其他膜對物質穿透的選擇性，以及控制心肌的正常功能和提供細胞內基質 的完整性。因此它在軟體組織和體液中的濃度必須 維持相當恆定，若太明顯的升高或降低，皆會迅速 地影響到上述的各項機能，而有可能危及生命。

血鈣的平衡 正常的血漿鈣質濃度維持在10毫克，100毫升 左右，此濃度甚至不太受攝食或其他代謝的影響; 一天中濃度的上下浮動大致保持在土3%的範圍內 。因此若調節的機制沒發生問題，在一般的狀況下 (尤其在未懷孕和非授乳期，或飲食非極端長期偏 差下)，不易發生血鈣過低或過高的現象。

當血漿鈣質濃度偏低時，會促進副甲狀腺分泌 副甲狀腺素，而副甲狀腺素會促進腎臟將25-(OH)D 含成1,25-(OH)2D。1,25-(0H)2D會刺激腸壁細胞合 成一種特殊的結合鈣質之蛋白質(lntestinal calcium binding protein)，它可增進小腸對鈣質的活性吸收 (Active transport)，因此增加膳食鈣質的吸收率; 此外，副甲狀腺素與1,25-(OH)2D一起可促使骨骼的 回收(Bone resorption)。此二機制均使血鈣上升。

當血鈣濃度開始偏高時，副甲狀腺素的分泌會 減少，使25-(OH)D合成24,25-(OH)2D,24,25-(OH)2 D不具生理活性，而由尿中排出體外，因此小腸 對鈣質的吸收率和骨骼的回收現象都會大幅的下降。 此外，當血鈣偏高時，會促使甲狀腺分泌降血鈣素 (Thyrocalcitonin)，幫助將血漿中的鈣質存入骨骼中。 這些機制都是可防止血鈣繼續上升，或促使血鈣下 降，以維持血鈣的平衡。

吸收
鈣質主要是在空腸被吸收，少部分可在迴腸和 結腸被吸收。小腸對鈣質的吸收方式可分為活性傳 遞(Active transport)和被動滲透(Simple passive diffusion)二種。小腸對鈣質的吸收率可受到許 多營養與生理因子的影響。實驗顯示，吸收效率 曾往生理上大量需要的期間而明顯地增加，例如一 般正常成人對鈣的吸收率為20~40%，但孩童的吸 收率可高達75%;不過，老年人對鈣的吸收能力會 減弱。此外，如鈣質的攝取量較高時，其吸收率 會較低;例如美國RDA的鈣質是800毫克/天， 在世界各國之建議量中屬較高者，一般正常人攝取 此量時，其吸收率大約祇有15%。

如前所述，維生素D可促進鈣質的吸收。當鈣質的攝取量在不足夠與剛足夠的範圍時，膳食蛋白質可增進鈣質的吸收;但當鈣質的攝取量高達800毫 克/天左右時，則膳食蛋白質對鈣質的吸收並沒有 明顯的促進作用。相似地，在成人如果鈣質的攝 取量達到或超過需要量時，則磷的攝取量(即Ca/p 比率)對鈣的吸收率並無影響。但由許多磷 結合而成的植酸(phytic acid)，以及草酸(oxalic acid) 都會結合鈣質，使鈣質無法解離於水中，而大幅降低鈣的吸收率。

與骨骼之代謝關係
雖然鈣是骨骼組成中之重要成分，但祇是影響 骨骼健康的許多因子之一。其他的重要因子有遺傳基因可影響骨骼的質量(Bone mass)，性荷爾蒙和運動可影響骨骼的代謝;而膳食的影響因子，還有維 生素D、銅、鋅、錳、氟、矽和硼。

量的最高值(Peak bone mass ; PBM)，但當骨骼縱向 生長停止後的幾年，骨骼還是會持續礦物質化 (Mineralization)。骨骼的礦物質貯積大部分是在20歲 以前存入的;但20歲以後，礦物質仍會以較慢的速 率繼續存入骨骼中。一般皮質骨骼(Cortical bone)平 均在35~40歲達到它的PBM，而小樑柱骨骼 (Trabecular bone)略早一點達到它的PBM。大約 PBM的90~95%是在生長期所達成的，因此在生長 期之後，最多祇能再加強5~10%，而使骨骼變得 更堅實。影響PBM的重要因子有性別和遺傳，通常 男性之PBM此女性高出25~30%，而非洲黑人比 歐美白人要高出10%左右。但在同一族群中，可能 受到遺傳、荷爾蒙和營養的影響，以致造成在個體 之間仍有很大的差異。

當骨質達到了PBM之後，無論男女大約過了40 歲就以每年PBM 0.3%的速率開始流失，而減少了骨 骼之密度。但女性一到了更年期，骨質的流失會開 始加速，且會持續約五年;男性通常會慢十幾 年後才會開始加速骨質的流失。骨質流失的結果會 使骨骼逐漸減少它的強度，而增高折斷的可能性。 一個人的PBM知能達到較高時，在其他條件都相同 情況下，其骨折的機率必然會比PBM較低的人小。

骨骼質量的最高值(PBM)顯然受到骨骼還在礦 物質化這段年齡中鈣質攝取之影響。Matkovic等人曾研究南斯拉夫(Yugoslavia)約二個族群，其中 之一長期每天約攝取500毫克的鈣，兩另一攝取 1,100mg的鈣，結果發現攝取最多鈣質的族群，在兩 性和各年齡層，均比攝取較少鈣質者有較高的骨骼 質量。在美國也有幾個研究亦顯示在成年 女性的骨骼密度與她們過去的牛乳或鈣質呈明顯的 相關性。

停經後骨骼礦物質的下降速率常隨著雌性激素 (Estrogen)的狀況而改變，如果補回雌性激素可減緩 骨質的流失。一般在臨床上廣泛接受0.6毫克的複合 雌性激素(Conjugatede strogen)為可避免骨質流失的 最低有效劑量。Ettinger等人發現如每天使用 0.3毫克的複合雌性激素加上19的補充鈣質，可與 單獨使用0.6毫克的複合雌性激素具相等的效果。相 似地，如單獨服用高劑量的鈣質(不如雌性激素) 則祇能略有效阻止皮質骨骼的流失，但對小樑柱骨 骼的流失沒有作用。

綜合許多營養與骨骼代謝的研究報告，攝取足夠的鈣質便在成長年齡期間能達到較高的PBM，以 減低在晚年骨質疏鬆症的危險是非常重要的。

蛋白質與磷對鈣質代謝之影響 膳食中蛋白質與磷的攝取量會影響到鈣質的代謝與需要量，主要是蛋白質會減低腎小管對鈣質的再吸收，但磷卻相反地會促進高吸收。 由於此二者對鈣再吸收的影響剛好相反，像牛乳、 蛋和肉類富含蛋白質和磷，當多攝取這類食物時， 如鈣的攝取量達建議量，則對鈣平衡並不會有影響 。

當鈣質的攝取量達建議量，磷攝取量的高低(即 Ca/p比率)並不會影響到鈣質的吸收和在體內之滯 留(Retention);但當鈣的攝取量偏低，而攝取大量 的磷(約Ca:P≦1:3時)，則會導致低血鈣症，並引 發續發性的(Secondary)高副甲狀腺荷爾蒙症;對老年人或老齡動物，就會加速骨質疏鬆的現象

其他生理功能
1963年Bohr提出鈣質能促使血管壁平滑肌細胞的放鬆，隨後許多研究報告提出，攝食較高鈣質量有避免產生高血壓的趨勢，而長期降低鈣質之攝取量則較易引起高血壓。另也有些研究發現當鈣質的代謝機制不正常時，容易引發高血壓。但通常鈣質在血液中的濃度相當恆定，加上引發高血壓的因素很複雜，因此鈣質與高血壓之間的關係，似乎還有賴更多的研究來進一步瞭解。

需要量與建議量
在歐美的許多國家，將近有60～75%的鈣質是 來自於乳製品，但在國內，許多人並沒有攝 取足夠量牛奶的習慣。根據1980~1981年黃等所做 的調查，國人平均每人每天攝取乳製品為19公 克，換算成鮮乳為87毫升，若按含鈣量110毫克/ 100公克計算，國人平均由乳製品獲取的鈣質約 為每人每日96毫克，約佔我國成人鈣質每日建議攝取量16%，若按美國之建議量(800毫克)計，比率就更低了。按黃等的調查，國人平均每日 鈣質之攝取量為440毫克，比1978年章等所調查 的400毫克有提高的趨勢，而李等於1986~1988 年的調查，台灣地區對鈣質的攝取量繼續上升為平 均每人每日507毫克，而其中乳品之攝取量增加為 31.9公克，比上項黃等之調查增加了68%。但從調查結果亦可看出，國人鈣質的攝取量，各人與 地區的差異很大，按黃等的調查，各地區的鈣質攝取量與建議量比較百分比最高為淡水鎮的87%， 最低為牡丹鄉的49%，該次調查的總平均為72%。 而按李等的調查，高雄市的鈣質攝取量已達建 議量之99.7%，但雲林縣的四湖鄉和新竹縣的北埔鄉仍 祇達建議量之66%和68%。二次調查鈣質為所 有營養素中，實際攝取量與建議量的比率最低者， 何況大部分國人因沒攝食鮮乳的習慣，因此鈣質的 攝取主要來自吸收率比乳品低很多的蔬果類等來源，因此單按攝取量都已比歐美、日本等國低很多，若 再考慮吸收率，可能會更偏低了。

那麼國人的鈣質攝取量是否足夠身體的平常需要?由目前已知的實驗結果和知識，很難下肯定的結論。根據許多的平衡實驗，發現鈣質的新陳代謝可隨著攝取量的多寡而有很大的適應性。 許多在秘魯(Peru)和黎馬(Lima)等地的人，甚至平均每天僅攝取100~200毫克的鈣質，仍能維持正平衡。然而能維持正平衡，是否就表示攝取足夠? 是否能維持正常，甚至較理想的生理功能?還是會 使新陳代謝的功能降低至最低限?目前似乎還沒有 實驗證明，尤其女性是否有理想的貯存量(較高的 PBM)來應忖懷孕、授乳和中年以後的骨質流失? 因此第四次「每日營養素建議攝取量」之修訂小組 決定一方面顧慮到國人飲食習慣中鈣質攝取量偏低 的事實，一方面參考各實驗的結果，以及其他國家 建議標準，計算出較理想的攝取量，作為國人鈣質 之建議攝取量。第四次修訂除55歲以上的建議量由 原來之500毫克提升為600毫克之外，其餘各年齡層 與第三次修訂量一樣，並沒發現有新的證據或理論 需要改變，本次(第五次)亦依相同理由，末予更動。 但因許多研究資料顯示，在青春期攝取較高的 鈣質可促使骨骼成長得較緊密，因此本次修訂特將 過去20~34歲之年齡層再區割成20~24歲與25~ 34歲，而20~24歲者延續13~19歲之建議量，仍男性每日800毫克及女性700毫克，而25~34歲才 回復與第三次修訂時同，即男性600毫克，女性500 毫克。

一、嬰兒、幼兒期
這期間鈣質需要量的估算方法乃是根據:
1. 出 生後第一年間，骨骼正常發育所需之鈣質量
2. 平均 每天之排泄量
3. 消化道對鈣質之吸收率，然後再加 上
4. 安全係數，而估算得之。

足月之新生兒，體重以3.2公斤計，其體內大約含有27公克的鈣質，而一歲之幼兒，體重 以11公斤計時，約含有81公克的鈣質，因此 平均每天鈣質之積蓄量為150毫克。 這年齡層嬰兒，平均每天由尿、汗和體表所 排除之鈣質，估計大約有40毫克。消化道對食物中鈣質之吸收率，可因總攝取 量、鈣質在食物中的化學結構、食物中之其他影響 因素，例如:磷、維生素D、消化道內酸鹼度和生 理狀況，還有原來體內鈣質之平衡情形等而有很大 的差別。但在一般情況下，嬰兒對鈣質之吸收 率大致為67%(母奶)~50%。若採低限，則每天 鈣質之需要攝取量為(150毫克十40毫克) /50%=380毫克。再加上大約5%之安全係數，而得嬰兒鈣質 建議量為400毫克。 國內之嬰兒滿6個月後，通常逐漸增加副食品 之比率，而身體對乳品以外的大部分食物之鈣質吸 收率往往較低，為了確保骨骼之良好發育，特將建 議量提高為500毫克。

二、孩童、青春期
本期包括由入學年齡之六歲起，一直到24歲止。 本期日本採維持平衡需要量，鈣質積蓄量和吸 收率而推算之。然而維持平衡需要量一值與實驗前 之飲食習慣有極顯著之關連，由國內外的許多實驗 結果，很難找到一客觀之憑據。在六歲前之幼童期， 日本訂為每日400毫克，美國為800毫克， 而我國為500毫克，皆有很大之出入，故第4次修訂 乃決定依據前期之建議量，而考慮本期與前期生理 狀態之改變而作增減，本次修訂，未予更動。 6~8歲鈣質積蓄量比前期平均每年多增加15公 克亦即平均每天多增加41毫克左右，而此 期鈣質之吸收率大致為50%，所以每天應多攝食82 毫克之鈣質，但鈣質攝取量的增加，有可能略增尿 中鈣質之排泄量，加上此期活動量大增，可增 加汗中鈣質之排泄量，因此調整為應多攝取100毫克， 此年齡期男女尚無顯著差異，故男女皆訂為 每日600毫克。

10~17歲為女性之青春期，體格迅速發育，鈣質積蓄量又較6~9歲期間平均每年多增加20公克 左右，即每日需多增55毫克，但在青春期鈣質吸收率較好，連60%左右，因此每天應多攝取91毫克;同時考慮汗中鈣質排泄量之增加，而 調整為100毫克，故建議量訂為每日700毫克。男性體格較女性高大，青春期鈣質積蓄量較大，6~9歲時大約每年多增加了40公克左右，同法算得每日應多攝取200毫克，但男性之青春發動 期較女性略遲，因此分兩次遞增，10~12歲訂為700 毫克(與同年齡女性同),13~24歲男性訂為800毫 克。

三、成年、中年、老年期
本期含括25歲以上之年齡層，這段期間除懷孕 和授乳之婦女外，生理狀態大致穩定，大部分的實 驗都指出每天每公斤體重10毫克之鈣質攝取量即可 維持很好的平衡狀態。依據標準體重計算， 男性每日鈣的需要量為610毫克，女性為515毫克。 因鈣質之需要量可隨攝取量的多寡而有很大之適應性，且為顧及實際使用上的方便，因此將男性的建議量調為每日600毫克，女性因有懷孕及授乳之可能，為使其隨時保持較飽和的狀態，也顧及使用上的方便，亦將其建議量訂為每日600毫克。

我國之「建議國人每日營養素食取量表」第三修訂版，原建議55歲以上，無論男女，鈣質的攝取量皆為500毫克，第四次修訂時因考慮到我國國人鈣質的攝取量一直都偏低;而蔡與黃的研究顯示;雖然年紀大了之後，多攝取鈣質也無法抑制骨質流失的現象(女性比男性嚴重)，但若攝取不 足，將會加速骨質的流失。該研究建議目前雖無法 有效地抑制老年性的骨質流失現象，但如能在青少年和成年期間，多攝取鈣質，使體內的骨骼儘可能地充滿鈣質，連較高的PBM，以供年紀大了之後有較多的貯存量可慢慢流失。且在年紀大了之後，若 能攝取確定較足夠的鈣質量時，期望可使骨質的流 失現象降到最低點。基於以上的考慮，因此第四次 修訂時將55歲以上原500毫克之建議量提高到600毫 克。本次因無進一步的研究數值推荐應需調整，因 此不予修改。

四、懷孕期
懷孕期間胎兒，胎盤和子宮都會積蓄了相當大 量之鈣質，其中以胎兒最為顯著。新生兒體內大約 含有27公克之鈣質。這年齡之母親，鈣質吸 收率為50%左右，因此單為胎兒之需要。若懷 孕期間鈣質攝取量不足，已證實會降低初生兒骨骼 之密度，也可能造成日後母親較易罹患骨骼疏 鬆症。母親在整個懷孕期至少要多補充54毫克 的鈣質。我國RDNA在1986年修訂時，是把懷孕期分為前期和後期，而當時建議前期多增加200毫克鈣 質/天，後期增加500毫克鈣質/天，1993年修訂時，把懷孕期按生期特性之轉變而分成三期。由於 考慮在懷孕第一期，受精卵演化為胚胎之期間，幾乎沒有存入明顯量的鈣質，因此設定一位原鈣質攝 取狀況良好之孕婦，並不必再多增加鈣質之攝取量 (但若在懷孕前的鈣質狀態不良者，在本期仍應酌 情增加);但第二、三期則建議多增加500毫克/天 之鈣質。表面上看來此增加量大過美國RDA之建議 量，但我國的考慮量認為主要的生育年齡是25~35 歲之間，而我國RDNA對此年齡層未懷孕婦女之建 議量是600毫克鈣質/天，但美國的RDA是800毫克 鈣質/天，因此美國雖懷孕期抵增加400毫克鈣質/ 天，則每天的總建議量為1200毫克，大於我國之 1,100毫克;何況美國的懷孕期投再細分為三期，而 是整個懷孕期每天都增加400毫克的鈣質。至於我國 整體鈣質之建議攝取量低於美國之建議量，乃是因 為國人平均對乳製品之攝食量遠低於歐美人士，而 若僅從乳品以外之天然食品，幾乎無法達到美國 RDA量;加上由許多研究報告來看，一個人若能達 到我國目前鈣質的建議攝取量，則骨質應該相當良 好，沒有缺鈣之顧慮。

五、授乳期
母乳的鈣質含量約為0.3毫克/毫升(6,58,66)， 如以每天分泌800毫升乳汁，則每日的乳汁總共含有 240毫克鈣質;但鈣質吸收率約為50%，因此母 親每天需多攝取480毫克以為泌乳之用，再加上大約 5%之安全係數，故建議量訂為每日多增加500毫克。 新生兒之鈣質建議量為每日400毫克，顯著地比 母乳所能供應之量為高，此乃是顧慮到許多人工餵 養的嬰兒，因其鈣質來源之吸收率可能較母乳低。 以母乳餵養的嬰兒，如母乳的供應量很充足時，可 不必另外補充鈣質。

鈣質之主要來源
牛奶及其製品(奶油除外)是最主要的鈣質來 源，人奶的鈣質含量為30毫克/100毫升，而牛奶卻 高達120毫克/100毫升。除了牛奶以外，似 乎就沒有什麼其他好的鈣質來源了。肉類大約含8 ~13毫克/100公克，波菜含93毫克/100公克左右， 高麗菜含50毫克/100公克左右，其他蔬菜 含量大致都更低，而且很多蔬果中都含有大量之植 酸和草酸會和鈣質結合，使鈣質之吸收率顯著下降。 因此常被考慮為鈣質之重要來源。另外國人之飲食 習慣，常用骨骼以慢火來燉湯，這是很好的鈣質來 源，因骨骼是鈣質的主要儲存地方，溶在湯中之鈣 質也容易被小腸所吸收。

鈣質是目前國內最顯著缺乏之礦物質，國人普遍沒有喝牛奶的習慣，又很難由其他食物中獲得足夠之鈣質，因此盼望國人能逐漸改變飲食習慣，多 喝牛奶，尤其是發育期間的青少年及孩童們。而患 乳糖不耐症(Lactose intolerance)的人，似應在不拉 肚子的範圍內以少量漸次遞增的方式儘量多喝牛奶， 並尋求其他鈣質來源，例如骨骼湯、小魚骨骼等。 1986年開始國內也有廠商推出低乳糖鮮乳，乳糖不耐症的人不妨試試看;如果採用少量多次的方法， 尤其配以其他食品一起攝食，則每天就能攝取較多 量的牛乳了。

攝取過量與中毒 雖然許多健康成人每天攝取2,500毫克的鈣質並沒有出現對身體任何不良的影響，但還是會有些人曾容易便祕，而有些高尿鈣的男性也較易有腎結石 的危險性。此外，過高的鈣攝取，會抑制小腸對鐵、 鋅和一些必需礦物質的吸收。攝取大量的鈣質， 也可能導致高血鈣、高尿鈣和對腎功能的不良影響。因此建議當額外補充鈣質，尤其服用鈣片時， 要特別注意其劑量，避免攝入比建議量大幅過多的鈣質。

資料來源：行政院衛生署食品資訊網