锌

一、化学结构与理化性质

锌（zinc）是一种含量丰富的Ⅱ B族金属元素，纯的锌是一种带蓝色的白色金属。在自然界中以硫化物（ZnS）的形式存在于闪锌矿，以硅酸盐（ZnSiO4）形式存在于菱锌矿、硅锌矿和锌晶石中，以氧化物（ZnO）的形式存在于红锌矿中。

锌是一种强的电子受体，所以锌与硫醇和胺电子供体的结合力很强，锌也具有快速的配体交换作用，这在金属酶的催化作用中有重要意义。但锌不存在氧化还原化学作用。这些理化性质是锌的特异的生理功能的基础，所有与锌有关的功能如结构作用、活性中心或催活 作用、调节作用都与此有关。

常见允许的锌的化合物来源为硫酸锌（无水、含1个结晶水，分子式为ZnSO4,分子量为287.54, CAS号为7446-20-0）、葡萄糖酸锌（分子式C12H22O14Zn）以及甘氨酸锌、氧化锌、乳酸锌、柠檬酸锌、氯化锌、乙酸锌、碳酸锌等。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  锌的来源广泛，但食物中的锌含量差别很大，由于在食物中锌的存在形式不同其吸收率也有很大的差异。红肉和贝壳类是锌的最好来源，按每1OO100g食物含锌量计算，牡蛎可达1OO100mg以上，畜禽肉及肝、蛋类在2～5mg,而除谷类的胚芽外，植物性食物含锌量低。

生产制备方法  锌盐的工业制造方法很多，锌矿全湿法制取硫酸锌及活性氧化锌，高硅氧化锌矿制硫酸锌的方法；葡萄糖酸锌的合成路线不少，较合理的有发酵法、空气催化氧化法和葡萄糖酸钙间接合成法等。

三、生理功能及作用

催化功能  锌是许多酶的活性中心，各种生物门不同种属生物的6大类300多种酶的生物功能均需要锌的催化作用，如RNA核苷酸转移酶（RNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ）、碱性憐酸酶、碳酸酐酶和金属酶等[1]。

结构功能 （1）锌在金属酶中可以稳定酶蛋白质三 级结构，从而使酶蛋白履行宽范围的功能。

（2）在细胞质膜中，锌主要结合在细胞膜含硫、氮的配基上，少数结合在含氧的配基上，形成牢固的复合物，从而维持细胞膜稳定，减少毒素吸收和组织损伤。

调节功能 （1）调节基因表达：激活或抑制负责调节基因表达的执行因子。

（2）调节免疫功能：生理水平的锌可控制免疫调节因子（如干扰素-γ、白细胞介素-1和-6、肿瘤坏死因子-α等）的分泌和产生。

（3）调节细胞复制和分化：锌通过干扰正常染色质的重组和基因的表达来影响细胞复制和分化。

（4）调节激素分泌：锌在激素的产生、储存和分泌中起作用，也可以对激素受体的效能和靶器官的反应产生影响。

其他  其他还包括维持免疫能力、抗氧化作用、促进生长发育等功能。

四、安全性研究

人群资料  缺乏：边缘性锌缺乏常被忽视，如食欲下降，伤口难愈合、味觉不良，皮炎、免疫力下降等。严重锌缺乏常表现为儿童发育迟缓、性特征发育不良，肠病性肢端皮炎（acrodermatitis）。

过量：锌中毒的可能性较小。一次性2g会发生中毒。长期服用锌补充剂过量后，可引起胃肠道反应，包括绞痛和恶心。当补充剂与少量食物或不与食物同时服用时尤其明显。长期服用1OO100mg或很多的锌会产生一些毒性作用，包括铜缺乏症[3-6][3－6]、损害免疫功能、影响心脏和贫血。膳食中铁和锌在胃肠道内的吸收相互影响。已证实了两种易感人群：糖尿病患者[7] （Cunningham等的研究表明在锌过量的情况下HbAlc浓度增加）和血色素沉着症患者（胃肠道对铁、钴、铅、锌的吸收量增加可能导致锌的积聚）。但还没有足够的资料来制定对这些人群不产生毒副作用的锌的摄入量[8-9][8－9]。

代谢情况  食物中的锌在小肠内被人体吸收利用，主要的吸收部位是十二指肠和空肠，在结肠也可能被吸收。正常情况下，人体和动物的血浆锌浓度被严格控制在约lμg/ml,血浆中的锌绝大部分是与清蛋白和α2-巨球蛋白结合，少部分（不到1%）与低分子复合物（主要是半胱氨酸和组氨酸）结合。这些复合物可能在细胞锌摄取方面发挥作用。血液中80%以上的锌存在于血细胞中，大部分在红细胞中，而大部分红细胞内的锌又存在于碳酸酐酶（>85%）中，约5%存在于Cu/Zn超氧化物歧化酶中。在正常膳食锌摄入量水平（处于平衡状态时）时，粪是锌排出的主要途径（内源性丢失和没有被吸收的锌），约占摄入锌的90%,其余部分经尿、汗和头发等途径排出和丢失。

急性毒性  在给予10 000mg/kg的腐植酸、黄腐酸螯合锌（HFC）时，没有显示有明显的急性毒性、组织器官的病理学改变。大小鼠的急性毒性试验中，每天给予超过1 000mg/kg的腐植酸、黄腐酸螯合锌，没有毒性表现。成年的CLFP小鼠24小时内给予600mg/kg的螯合锌没有体重下降和组织器官病理变化[10]。硫酸锌 LD50为2l50mg2150mg/kg（大鼠经口）。

遗传毒性  锌的致畸性在一些体外和体内遗传毒性试验中得到阳性结果。

亚慢性毒性  尚未见相关文献报道。成年大鼠给予5mg/kg、15mg/kg，50mg/kg的黄腐酸螯合锌、腐植酸螯合锌进行28天喂养试验后，发现这些剂量下大鼠的体重、器官重量、血液、酶功能均未发生变化[11]。但给予150mg/kg、500mg/kg的黄腐酸螯合锌、腐植酸螯合锌后发现有体重、肝和肾重量的减轻，但没有对肝和肾可能伴随的组织变化进行研究，因此EFSA从这些研究中总结腐植酸、黄腐酸螯合锌的NOAEL为每日50mg/kg。

慢性毒性与致癌性  较低剂量可导致血浆铜蓝蛋白活性降低以及血红蛋白浓度下降。锌的致癌性资料尚未被证实。

生殖与发育毒性  很高剂量锌还可对大鼠生殖系统产生毒性。

其他  未査见相关文献资料。

五、常见使用方法与调查/推荐摄入量

常见使用方法

食品  可以作为食品添加剂或营养强化剂添加于食品中。可添加于动物饲料中。

保健食品  可应用于膳食补充剂。

其他  药品：可被用于缺锌、营养支持、妊娠、感冒、痤疮、链状细胞性贫血、神经性厌食症、溃疡、风湿性关节炎、注意力缺陷障碍等的治疗。

调查/推荐摄入量

调査摄入量  根据第四次全国营养调査，中国人膳食中的摄入量为11.3mg/d。北美男性锌摄入量一般为13mg/d，北美女性锌摄入量一般为9mg/d。

推荐摄入量,   中国营养学会的成人推荐摄入量（RNI）为男性15.0mg/d，女性 11.5mg/d，UL 为男性45mg/d，女性 37mg/d，LOAEL为60mg。

美国医学科学院（IOM）确定了婴儿锌的AlAI值：19岁以上女性8mg/d。美国制定的锌的UL值（不包括临床补锌治疗者）：0～6月婴儿4mg/d, 7～12月婴儿 5mg/d, 1～3 岁儿童 7mg/d, 4～8 岁儿童 12mg/d，9～13岁儿童23mg/d，14～18岁（含孕妇和乳母）34mg/ d，19岁以上成人（含孕妇和乳母）40mg/d。FNB发现过量锌的不良作用包括抑制免疫反应、降低HDL胆固醇水平以及降低体内铜的水平。有说服力的证据不支持过量锌对人体生殖能力产生不良作用这一推论。在各种不良作用中，FNB选择体内铜水平的降低作为关键作用来推导锌的UL。具体而言，FMB采用了50mg锌的 补充剂量对铜依赖的超氧化物歧化酶产生抑制作用的研究资料来确定LOAEL,尽管上述研究未知膳食中锌的摄入量，但FNB根据人群资料估计这一研究中膳食锌的摄入量为10mg。因此，FNB将所有来源的锌总摄入量的LOAEL定为60mg/d,选择的UF值仅为1.5来校正从LOAEL向NOAEL推导的不确定性，由于体内铜的减少这一作用较为少见，故这一UF值是足够的。因此所有来源的锌的总摄人量的UL值为40mg。

综合几项研究的结论，欧盟SCF证实锌的NOAEL约为50mg/d。尽管低至18.2mg的锌摄入量也可减少铜的贮存，但这一作用在铜摄入量充足时即可纠正。近来的平衡研究表明，当膳食锌的摄入量高达53mg时，铜 平衡以及其他反映铜营养状况的指标仍能维持。当膳食锌的摄入量接近1O10mg时，补充30mg的锌没有观察到不良作用。综合考虑这些研究结果，欧盟SCF将锌的NOAEL定为50mg，UF定为2，推导得到所有来源总摄入量的UL值为25mg。

英国EVM根据几项研究选择锌补充剂的LOAEL为50mg，UF值为2，得到锌补充剂的SUL值为25mg。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  我国批准锌为营养强化剂，允许的锌的化合物来源为硫酸锌（无水、含1结晶水）、葡萄糖酸锌、甘氨酸锌、氧化锌、乳酸锌、柠檬酸锌、氯化锌、乙酸锌、碳酸锌。允许的使用的食品类别和使用量如附件1。锌强化营养盐中锌的含量（以Zn计）为110～140mg/kg （QB 2238.2-2005）。

食品中锌限量卫生标准（GB 13106-1991）

美国  批准的GRAS物质有乙酸锌、碳酸锌、氯化锌（21 CFR 182.8985）、亚硫酸氢锌、葡萄糖酸锌（21CFR 182.8988）、氧化锌（21 CFR 182.8991）和硫酸锌 （21 CFR 182.8997）。

美国NNFA允许将锌作为膳食补充剂，允许来源为氨基酸锌、甘氨酸锌、天冬氨酸锌、抗坏血酸锌、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌、赖氨酸锌、氧化锌、吡啶羧酸锌、锌指蛋白、琥珀酸锌、硫酸锌等。

允许锌作为食品添加剂，允许来源为乙酸锌、碳酸锌、氯化锌、氧化锌、硫酸锌、杆菌肽锌、甲硫氨酸 锌、葡萄糖酸锌、硬脂酸锌等。

欧盟  允许将锌作为膳食补充剂，允许的锌的化合物来源为醋酸锌、L-抗坏血酸锌、L-天冬氨酸锌、二甘氨酸锌、氯化锌、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌、乳酸锌、L-赖氨酸锌、苹果酸锌、单L-蛋氨酸硫酸锌、氧化锌、碳酸锌、L-吡咯烷酮酸锌、吡啶甲酸锌、硫酸锌 （2002/46/EC） （EC NO 1170/2009）。

允许将锌作为食品添加剂添加于食品中，允许的锌的化合物来源为醋酸锌、二甘氨酸锌、氯化梓、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌、乳酸锌、氧化锌、碳酸锌、硫酸锌 （EC NO 1925/2006） （EC NO 1170/2009）。

允许将锌添加于婴幼儿配方奶粉和较大婴儿配方奶粉中，允许的锌的化合物来源为醋酸锌、氯化锌、乳酸锌、硫酸锌、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌、氧化锌，允许的添加量为 0.12～0.36mg/100kJ或0.5～1.5mg/100kcal （2006/141/EC）。

允许将锌添加于婴幼儿谷物加工制品，一般最大添加量为2mg/100kcal,允许的锌的化合物来源是醋酸锌、氯化锌、柠檬酸锌、乳酸锌、硫酸锌、氧化锌、葡萄糖酸锌（2006/125/EC）。

允许锌应用于具有特殊营养作用的食品中，允许的锌的化合物来源是醋酸锌、氯化锌、柠檬酸锌、乳酸锌、硫酸锌、氧化锌、葡萄糖酸锌、碳酸锌 （2001/15/EC）。

澳/新  允许将钙作为营养强化剂添加于食品中，允许添加的食品类别和添加量如下表所示 （STANDARD 1.3.2）：

锌在食品中的添加量

允许将锌应用于婴儿配方食品中，允许的含量为 0.12～0.43mg/100kJ，锌铜比在婴幼儿配方食品中应该>15 ： 1，在较大婴儿配方食品中应该>20 ： 1。允许的锌的化合物来源为醋酸锌、氯化锌、葡萄糖酸 锌、氧化锌、硫酸锌（STANDARD 2.9.1）。

允许将锌添加于婴儿食品中，RDI值为4.5mg（STANDARD 2.9.2）。

允许将锌应用于代餐和配方补充食品，每份代餐的最大声称量为4.8mg,儿童配方补充食品的最大声称量为1.1mg,成人配方补充食品的最大声称量为3.0mg （STANDARD 2.9.3）。

允许将锌应用于一般性运动配方补充食品，每天从中摄入的钙的最大声称量为12mg （STANDARD 2.9.4）。

将锌的膳食补充剂作为补充药品管理。

CAC锌作为食品添加剂，主要功能如下：

酸锌可以作为增味剂；硅酸锌可以作为抗结剂。（CAC/GL 36-1989）。

婴幼儿特殊膳食用食品中允许的锌的化合物来源为醋酸锌、氯化锌、葡萄糖酸锌、乳酸锌、氧化锌、硫酸锌、碳酸锌（CAC/GL 10-1979）。

允许将锌添加到婴儿配方食品和特殊医学用途的婴儿配方食品中，允许的添加量为>0.5mg/100kcal或 >0.12mg/100kJ （CODEX STAN 72-1981）。

允许将梓添加到较大婴儿配方食品中，允许的添加量为>0.5mg/100kcal 或 >0.12mg/100kJ （CODEX STAN 156-1987）。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群 尚未见相关报道。

与药物相互作用 膳食中高剂量的铜、镁、钙、铁，也可减少锌的吸收。

其他 未查见相关文献资料。