铬 (Chromium)
以三价铬(trivalent chromium, Cr³⁺)形式存在的微量元素,天然存在于多种食物中。铬可能通过增敏胰岛素作用参与碳水化合物、脂质和蛋白质代谢。注意:近年研究(包括 EFSA 2014)对铬是否属于"必需矿物质"存在争议。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
Overview
铬(Chromium)以三价形式(Cr³⁺)存在于食物和补充剂中。六价铬(Cr⁶⁺)是不锈钢等制造过程产生的有毒副产品,与营养铬无关。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
FNB 在 2001 年将铬列为必需营养素,基于其对胰岛素作用的影响。然而,近年研究提示:尽管药理剂量(如数百 mcg)的铬可能具有益处,但由于缺乏铬并未产生可通过补充铬反转的病理异常,因此铬可能不是一种必需矿物质。2014 年欧洲食品安全局(EFSA)认为,没有令人信服的证据表明铬是必需营养素,设立铬摄入建议是不合适的。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
血流中大多数铬与血浆蛋白(尤其是转铁蛋白)结合,约 5% 以游离形式存在。铬主要积累于肝脏、脾脏、软组织和骨骼。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
目前没有经过验证的铬状态评估方法,也没有临床定义的铬缺乏状态。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
Key Facts
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 化学分类 | 微量元素 / 过渡金属 |
| 生物活性形式 | 三价铬(Cr³⁺) |
| 食物吸收率 | 约 0.4%–2.5% |
| AI(成人) | 男性 35 mcg/天,女性 25 mcg/天 |
| 孕期 AI | 30 mcg/天 |
| 哺乳期 AI | 45 mcg/天 |
| 51+ 岁 AI | 男性 30 mcg/天,女性 20 mcg/天 |
| 安全上限(UL) | 未设立 |
| 必需性状态 | 存在争议;健康人群中未报告缺乏 |
Functions & Benefits
铬的提议作用机制包括:^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
增敏胰岛素作用:科学家提出铬可与小分子多肽结合形成 chromodulin,这种低分子量的铬结合物质可与胰岛素受体结合并激活其作用,从而增强胰岛素信号传导。然而,其精确机制尚未被完全阐明。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
抗氧化作用:铬可能具有抗氧化效应。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
碳水化合物代谢:通过增强胰岛素敏感性,铬可能影响葡萄糖的利用。
脂质与蛋白质代谢:作为胰岛素增敏剂,铬可能间接影响脂质和蛋白质的代谢。
Mechanisms
Chromodulin 假说
目前最被接受的机制是 chromodulin(亦称 low-molecular-weight chromium-binding substance, LMWCr)假说。铬与一个小分子多肽结合形成 chromodulin,后者结合至胰岛素受体的 β 亚基,促进受体自身磷酸化,增强胰岛素信号传导。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
吸收与代谢
膳食铬的吸收率极低,约为 0.4%–2.5%。维生素 C 和前列腺素抑制剂(如阿司匹林)可增加铬吸收;草酸和抗酸药则会抑制其吸收。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
铬主要经尿液排泄,尿液铬水平反映近期摄入情况,而非体内储存状态。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
Populations & Dosage
AI(充足摄入量)^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
由于证据不充分,FNB 未能制定 EAR。AI 基于健康人群的常规摄入量。
| 年龄 | 男性 | 女性 | 孕期 | 哺乳期 |
|---|---|---|---|---|
| 0–6 个月 | 0.2 mcg* | 0.2 mcg* | — | — |
| 7–12 个月 | 5.5 mcg* | 5.5 mcg* | — | — |
| 1–3 岁 | 11 mcg | 11 mcg | — | — |
| 4–8 岁 | 15 mcg | 15 mcg | — | — |
| 9–13 岁 | 25 mcg | 21 mcg | — | — |
| 14–18 岁 | 35 mcg | 24 mcg | 29 mcg | 44 mcg |
| 19–50 岁 | 35 mcg | 25 mcg | 30 mcg | 45 mcg |
| 51+ 岁 | 30 mcg | 20 mcg | — | — |
*AI基于健康哺乳婴儿的平均摄入量。
特殊人群
| 人群 | 风险与建议 |
|---|---|
| TPN 患者 | 长期肠外营养者曾报告出现高血糖、周围神经病变等,但近年研究认为这些不能证明铬缺乏。目前 TPN 溶液中通常添加 10–15 mcg 铬/天。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md] |
| 2 型糖尿病患者 | 研究结果不一致。部分严重胰岛素抵抗、血糖控制较差的患者可能对补充响应更好。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md] |
| 多囊卵巢综合征(PCOS)患者 | 系统评价显示铬可轻度降低 BMI 和游离睾酮,但对血糖和母体激素水平无显著影响,临床意义不确定。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md] |
临床补充考量
复合维生素/矿物质补充剂通常含 35–120 mcg 铬。单独铬补充剂通常含 200–500 mcg,部分产品高达 1,000 mcg。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
1997 年具有影响力的 RCT 显示,1,000 mcg/天铬(吱啶甲酸铬)使 2 型糖尿病患者空腹血糖、HbA1c 和胰岛素水平显著下降。但后续研究结果不一致,总体而言铬作为辅助治疗可轻度降低空腹血糖和 HbA1c,但临床意义不明确。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
Safety
可耐受最高摄入量
FNB 未为铬设立 UL,因为未发现高摄入与不良效应相关。但 FNAB 指出数据有限,高剂量可能存在风险,肾脏和肝脏病患者可能更敏感。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
不良反应
根据少数病例报告,铬补充剂可能导致体重减轻、贫血、血小板减少、肝功能异常、肾衰竭、横纹肌溶解、皮炎和低血糖。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
药物相互作用
- 胰岛素:铬可能增加胰岛素敏感性,合用时可能增加低血糖风险。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
- 二甲双瓜和其他降糖药:铬可能降低血糖水平,与降糖药合用时低血糖风险增加。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
- 左旋甲状腺素(Levothyroxine):一项小型研究发现,同时服用吱啶甲酸铬可减少左旋甲状腺素的吸收。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
Forms & Bioavailability
常见剂型^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
| 剂型 | 特点 | 元素铬含量 |
|---|---|---|
| 吱啶甲酸铬(Chromium picolinate) | 最常见的补充剂形式;吸收率约 1.2% | 12.4% |
| 氯化铬(Chromium chloride) | 传统形式 | 约 0.4% 吸收率 |
| 烟酸铬(Chromium nicotinate) | 与烟酸结合 | 类似 |
| 多烟酸铬(Chromium polynicotinate) | 多个烟酸分子结合 | 类似 |
| 组氨酸铬(Chromium histidinate) | 与组氨酸结合 | 类似 |
补充剂标签:标签上声明的是"元素铬"的含量,而非整个化合物的重量。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
食物来源
食物中铬含量受土壤、水质、农业和加工过程影响很大,同一种食物中铬含量可相差 50 倍以上。不锈钢器具在加工和烹饪过程中也可向食物转移部分铬。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
| 食物 | 每份含量 (mcg) | % DV* |
|---|---|---|
| 葡萄汁,1 杯 | 7.5 | 21% |
| 火腿肉,3 盎司 | 3.6 | 10% |
| 英式松饼,全麦,1 个 | 3.6 | 10% |
| 酿酒酵母,1 汤匙 | 3.3 | 9% |
| 橙汁,1 杯 | 2.2 | 6% |
| 牛肉,3 盎司 | 2.0 | 6% |
| 土耳其胸肉,3 盎司 | 1.7 | 5% |
| 莲藕汁,1 杯 | 1.5 | 4% |
| 苹果,带皮,1 个中等 | 1.4 | 4% |
| 青豆,½ 杯 | 1.1 | 3% |
| 香蕉,1 个中等 | 1.0 | 3% |
| 全麦面包,1 片 | 1.0 | 3% |
| 花生酱,1 汤匙 | 0.6 | 2% |
| 雩鱼(Haddock),3 盎司 | 0.6 | 2% |
| 鸡胸肉,3 盎司 | 0.5 | 1% |
*DV = Daily Value。FDA 规定成人及 4 岁以上儿童铬的 DV 为 35 mcg。提供 ≥20% DV 的食品被视为高铬来源。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
Quality & Standards
- 美国 FDA 规定成人及 4 岁以上儿童铬的每日值(DV)为 35 mcg。
- FDA 仅允许以下有限健康声称用于吱啶甲酸铬补充剂:"一项小型研究提示吱啶甲酸铬可能降低胰岛素抵抗风险,因此可能降低 2 型糖尿病风险。但 FDA 认为,铬与胰岛素抵抗或 2 型糖尿病之间的这种关系高度不确定。"
- 美国糖尿病协会认为证据不足以支持为 2 型糖尿病患者推荐铬补充剂。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
- EFSA 2014 年认为设立铬摄入建议不合适。^[raw/guidelines/nih-ods-chromium-hp.md]
Related Entities
Sources
- NIH Office of Dietary Supplements. Chromium Fact Sheet for Health Professionals. https://ods.od.nih.gov/factsheets/Chromium-HealthProfessional/
- European Food Safety Authority NDA Panel. Scientific Opinion on Dietary Reference Values for chromium. EFSA Journal 2014;12(10):3845.
- Vincent JB, Lukaski HC. Chromium. Adv Nutr 2018;9:505-6.
- Anderson RA, Cefalu WT. Chromium. In: Encyclopedia of Dietary Supplements 2nd ed. Informa Healthcare; 2010.