膳食营养素推荐供给量的进展
作者：何志谦
单位：中山医科大学 医学营养系，广州 510089
关键词：
生理科学进展000222 目录
一、背景
二、膳食营养素的需要量
三、膳食营养素的推荐供给量
(一)供给的照顾面问题
(二)供给量转换成为日常食物
四、膳食营养素供给量的解释与普及
五、膳食营养素推荐供给量的进展——膳食参考摄入量
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膳食营养素推荐供给量(recommended dietary allowances，RDAs)，是依据营养科学的知识和实践，为居民集团指定的为使机体处于最佳状态的各种已知营养素摄入量。这一量值考虑到居民集团中不同年龄、性别及生理状况的差别，以便指导人们的饮食实践，并不断改善人们的健康与生活质量；同时也为全民的食品生产计划、加工、分配，以及人群的营养教育提供依据。
一、 背景
在我国为居民集团提供饮食指导，最早可追溯到二千年前的“黄帝内经”一书，书中反复提到饮食和居室与健康的关系，其中在“素问”一章中明确指出：“药毒功邪，五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，合气味而服之，以补精益气”，这一论点，至今仍然是正确的，只是当时不可能认识各种营养素的存在与作用。直到今天，我们在普罗大众的膳食中，还可以看到“素问”那一段话的影响。
由于实验科学及工业的发展，使人们逐步认识到食物中有各种营养素，进一步理解人和自然，特别是人和食物的关系，这种关系在人们处于应激状态下特别容易显露出来。1740年，英国海军出发到北极探险，因缺少新鲜蔬菜、水果，引起一半人死于坏血病。这使人们认识到士兵口粮合理性的重要。第一次世界大战中，参战国已有明确的口粮要求，在生死攸关的时刻，指挥者知道膳食与成败有直接关系，制定士兵的口粮。第一次世界大战后的国联，曾明确提出人体对营养物质的需要，并公布全球，这是一个全球性RDA的开始。限于历史条件，当时的RDA是很概括的，但有重要的意义。在第二次世界大战后，WHO作了许多努力，多次组织有关专家对单个及各类营养素进行研究及探讨，提出面对全球的RDA，从而推动各国按照自己的国情订定推荐的膳食供给量或摄入量。就以美国而论，其食物与营养局在1941年开始为本国人民订定膳食营养素推荐供给量，至1943年公布，以后又根据研究成果和有效的论证材料，约每四年左右修订一次，至今已发行了十版。每一次修订，都根据营养科学研究的最新材料作为依据，增加项目，调整营养素的量值，扩大人们的视野，收到意想不到的效益。
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二、 膳食营养素的需要量
RDA的基础是人体对特定营养素的需要量，但并不是所有营养物质的需要量都能轻易得出的。就目前的认识，人体必需的营养素至少40种，其中包括必需氨基酸9种，必需脂肪酸2种，糖类及水各1种，必需的维生素14种，和微量元素8种，加上大量的矿物质6种，有一些营养素人体可能需要，但仍未能确定。还有一些婴幼儿体内还未能合成的营养物质，例如牛磺酸、肉碱，是在上述40种必需营养物质之外。就以目前世界上订定的比较齐全的RDA国家来说，其中的必需营养素达41种。
订定人体的需要量主要依据在人体志愿者或人群中的实践，各国主要是按照尽可能多的本国材料，但也依据别国的实验结果，例如与克山病密切相关的硒，相当一部分工业国家依据中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所的研究成果，但根据各国条件的不同(例如平均体重与中国人不同)，而作相应的调整。
目前订定人体需要量的依据，主要有以下几个方面：(1)以营养状况良好的乳母及生长发育良好的婴儿所摄入的母乳为依据，取得特定月龄的母乳量。分析母乳中所含有的各种营养素，从而求得营养素的需要量。这一方法是公认的一种合理方法，因为母乳本身是一种含均衡营养的全价食物，不会发生营养素间的干扰；在充足母乳喂养条件下的婴儿群体，可以取得多种营养素需要量基本的依据；(2)用生物学平衡方法，测得摄入量与机体营养状态的关系。摄入量与排出量相等的状态，反映二者处于平衡状态，摄入大于排出为正平衡，反之为负平衡；(3)在不同的摄入水平下，以生物化学方法，测量有代表性的组织中被测营养素的饱和程度，或是依赖该营养素的分子功能，如酶的活性，在特定摄入水平下是否满足生理要求；(4)研究某一特定营养素的摄入在长期处于低水平，甚至缺乏的情况下，从纠正这种不足，采用不同而又可控制的量做营养干预，以求出每日的需要量，进一步求出特定人群适宜的摄入量；(5)用流行病学的方法，准确观察特定营养素的摄入量与被观察人群的营养状态；(6)在某些情况下，不得已将动物实验的结果推论至人类，这个过程需要特别慎重。近十年来，由于稳定天然同位素的生产成本下降和使用的安全，加之生产无机和有机分子标记物已不是困难的作业，因而使得在人体直接进行代谢观察成为可能。1998年16届国际营养科学会中，提倡使用这种方法，因而可以说，这是上述多种方法的一个重要补充和发展。
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三、 膳食营养素的推荐供给量(RDAs)
膳食营养素的需要量，是指人体对特定营养素的生理需要，不论用什么方法去求得，也仅是一群人的生理需要量，因为人与人之间是有个体差异的，也有环境条件的差异，因而以精确方法求得的某种营养素的需要量，如果要推荐给整个人群，至少在理论与实践上解决两个问题：
(一)供给的照顾面问题 在少数人中求出的平均需要量，虽然是重要的一步，但应用到人群中去，应该能满足差不多100%同一年龄组两种性别人的需要，这样，就必须在统计学上满足这一目标。方法是在平均需要量的基础上，加上两个标准差，使照顾面达到全人口同一群组中97.5%以上。例如，在观察一组实验对象时，蛋白质的平均需要量为每天0.72 g/kg，其标准差为0.12克，则推荐供给量为(按每天计)：
0.72+(0.12×2)= 0.96 g/kg
, 百拇医药 这种方法只有供给能量时例外，能量的供给量，是以群体中各个体能量需要量的平均值为准。(图1)。
营养素供给在距平均值两个标准差处
图1 热量供给平均值
(二)供给量转换成为日常食物 按上述公式求得的每公斤体重蛋白质供给量为0.96克/天，但试验用的蛋白质是以最佳的蛋白作为测试的蛋白，而人们日常生活中摄入的是混合动植物蛋白质。显然，这两类蛋白质的生物价值不同。人们日常生活中有代表性的混合蛋白质，目前已据FAO/WHO 1991年公布的蛋白质消化率校正氨基酸记分法(protein digestible corrected amino acid score，PDCAAS)，取得其效价。按这个方法核算，我国1992年全国营养调查中人们每日平均食物量的全部混合蛋白质，其PDCAAS为0.7，即食物中蛋白质的利用率为70%，因此，就要将上述每日/每公斤体重推荐供给的蛋白质0.96克，补足其未被吸收的30%，因此，实际应供给为(每天)：
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0.96克×1.3 = 1.24 g/kg
因此，一个63公斤体重的成年男子，其供给量为1.24×63 = 78克/天。这仅是以我国的膳食模式随意举的一个例子，不是实例。随着人们生活和消费改变，上述数值也应随之改变。其他营养素不一定完全用 同一模式，但其总原则不变。
四、 膳食营养素供给量的解释与普及
膳食营养素供给量是指对一个群体的平均供给，不是针对人群中任何一个个体的供给，更不能称为标准，从图一可见，若人与人间的个体差异，是常态分布，如果以需要量的平均值计，此值落在中数，又是众数之上，可以理解，常态曲线左边的人，营养素的供给是够的，而右边的人却有营养素欠缺甚至会严重缺乏，亦即是说，平均需要量仅满足一半人的需要，平均值加两个标准差之后，右边人群的绝大部分才满足了，对于一个个人，我们不知道他的需要量是落在曲线的哪一点上，要用特定的方法才能衡量他的实际需要。对于一个社区的群组人群，并不一定要达到RDA平均的100%才算好，因为一般来说，以蛋白质为例，需要量很低或者需要特别高的人总是少数，如果实际供给量达到100%，那会有一半人是十分宽裕了，那就是分布在曲线左边的人们。
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欲将RDA推广到人们中去，提高人们的生活质量及身体素质，可行的办法是将营养素的科学数字翻译为食物种类、结构和概略定量，这就是1998年中国营养学会起草，并由中华人民共和国卫生部批发的《中国居民膳食宝塔》。是一种科学普及形式，人们可以直观得到指导。
最近20～30年来，经济发达国家中因为人们的饮食发生很大的改变，许多新的问题也发生了，例如全民的发病与死亡率的模式改变了。美国心脑血管疾病，恶性肿瘤等退行性疾病的死亡率从过去的后位上升到头三位，这些疾病，却又都与人们饮食模式改变有很大关系，因此，在指导人们的饮食上，正在发生战略性转移。简单地说，不仅要指导人们取得充足的营养，而且避免“富贵病”的发生。
五、 膳食营养素推荐供给量的进展——膳食参考摄入量
膳食参考摄入量(dietary reference intakes，DRIs )是营养学的一个新名词，它涉及一系列至少四种营养素为基础的参考值，可用于计划和评价膳食及其它目的。制定DRI是为了改进RDA。由于近十年来，营养科学有很大的发展，特别是在下列几个主要方面，包括：对各种营养素的作用有了更深入的了解，例如对某些营养素或食物的抗氧化性质的了解；对多种微量元素的深入了解，特别是其性能及作用域值与在一定浓度下出现毒性的认识；对营养素之间的相互配合和在一定条件下相互排斥的了解；对许多营养学说的肯定与否定；以及国际上专题性的会议有许多新的认识等。仅以RDA来指导人们的生活，已显得不能更全面照顾到各个方面。
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DRIs实际是膳食营养素参考摄入量，其原则概念与推荐供给量同一个方向，但DRIs是用几个原则概念来规范或是界定营养素供给的几个方向，用“参考”来代替“推荐”，避免误认为是标准，因而较为宽松，DRIs在构成上，包括以下几种参考值：
1. 估计平均需要量(estimated average requirement，EAR)，这是用科学方法求出特定人群对某一营养素所需求的量，与前述的生理需要量相似，这一量值是一个平均值，在常态分布曲线的正中，因而可以满足特定年龄、性别的人群，在特定条件下对某种营养素的需要，它是制订RDA的基础。
2. 推荐膳食营养素供给量(RDA)，这是和上述举的例子完全一致的。
3.适宜摄入量(Adequate Intake，AI)，适宜摄入量并不一定是一个理想摄入量之意，当没有足够的依据测知EAR时，就无法求得RDA，在一定的条件，或时间内可以以AI作为营养素摄入量的暂定目标。AI是通过流行病学方法或实验研究求得的，这一数值有可能稍低于RDA的水平，也有可能稍高，有的也把减少基本危险性的概念加入AI。
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4. 可耐受的高限摄入水平(Tolerable Upper Intake Level，UL)，这一水平是指对一般人群中的大多数而言，某种营养素每日可摄入的最高水平。它是不至于出现危险性和负面影响的量，如果再高于这一水平，危险性和负面影响随增高的度量相应地增高，用“可耐受”这一形容词，内含着不鼓励追求这一高水平，更不该超过这个水平，在一贯群体中，摄入水平高于RDA或高于AI都是不必要的。但是确定各种营养素在各类人群中的UL是有意义的，因为有的食物已被营养物质强化，而人们还可以食用营养素制剂，同一营养素在食物、添加剂、强化剂中的总和不应超过UL，有的食物或营养素暂时仍未能订出UL，这并不意味着这种营养素的摄入具有随意性，只是因为一时仍未能核定该营养素的无可观察到的负面作用水平(no observed adverse effect level， NOAEL)，但终归是可以得出的。
综上所述，由4个方面构成的DRIs，比过去的RDA进了一步，DRIs更加全面，更加安全，也可能更易于为专业人员及非专业人员所了解，并且更有利于进一步改善全民的营养。上述几种参考值的关系见图2。
观察到的摄入量水平
图2 DRIs示意图, http://www.100md.com
单位：中山医科大学 医学营养系，广州 510089
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生理科学进展000222 目录
一、背景
二、膳食营养素的需要量
三、膳食营养素的推荐供给量
(一)供给的照顾面问题
(二)供给量转换成为日常食物
四、膳食营养素供给量的解释与普及
五、膳食营养素推荐供给量的进展——膳食参考摄入量
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膳食营养素推荐供给量(recommended dietary allowances，RDAs)，是依据营养科学的知识和实践，为居民集团指定的为使机体处于最佳状态的各种已知营养素摄入量。这一量值考虑到居民集团中不同年龄、性别及生理状况的差别，以便指导人们的饮食实践，并不断改善人们的健康与生活质量；同时也为全民的食品生产计划、加工、分配，以及人群的营养教育提供依据。
一、 背景
在我国为居民集团提供饮食指导，最早可追溯到二千年前的“黄帝内经”一书，书中反复提到饮食和居室与健康的关系，其中在“素问”一章中明确指出：“药毒功邪，五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充，合气味而服之，以补精益气”，这一论点，至今仍然是正确的，只是当时不可能认识各种营养素的存在与作用。直到今天，我们在普罗大众的膳食中，还可以看到“素问”那一段话的影响。
由于实验科学及工业的发展，使人们逐步认识到食物中有各种营养素，进一步理解人和自然，特别是人和食物的关系，这种关系在人们处于应激状态下特别容易显露出来。1740年，英国海军出发到北极探险，因缺少新鲜蔬菜、水果，引起一半人死于坏血病。这使人们认识到士兵口粮合理性的重要。第一次世界大战中，参战国已有明确的口粮要求，在生死攸关的时刻，指挥者知道膳食与成败有直接关系，制定士兵的口粮。第一次世界大战后的国联，曾明确提出人体对营养物质的需要，并公布全球，这是一个全球性RDA的开始。限于历史条件，当时的RDA是很概括的，但有重要的意义。在第二次世界大战后，WHO作了许多努力，多次组织有关专家对单个及各类营养素进行研究及探讨，提出面对全球的RDA，从而推动各国按照自己的国情订定推荐的膳食供给量或摄入量。就以美国而论，其食物与营养局在1941年开始为本国人民订定膳食营养素推荐供给量，至1943年公布，以后又根据研究成果和有效的论证材料，约每四年左右修订一次，至今已发行了十版。每一次修订，都根据营养科学研究的最新材料作为依据，增加项目，调整营养素的量值，扩大人们的视野，收到意想不到的效益。
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二、 膳食营养素的需要量
RDA的基础是人体对特定营养素的需要量，但并不是所有营养物质的需要量都能轻易得出的。就目前的认识，人体必需的营养素至少40种，其中包括必需氨基酸9种，必需脂肪酸2种，糖类及水各1种，必需的维生素14种，和微量元素8种，加上大量的矿物质6种，有一些营养素人体可能需要，但仍未能确定。还有一些婴幼儿体内还未能合成的营养物质，例如牛磺酸、肉碱，是在上述40种必需营养物质之外。就以目前世界上订定的比较齐全的RDA国家来说，其中的必需营养素达41种。
订定人体的需要量主要依据在人体志愿者或人群中的实践，各国主要是按照尽可能多的本国材料，但也依据别国的实验结果，例如与克山病密切相关的硒，相当一部分工业国家依据中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所的研究成果，但根据各国条件的不同(例如平均体重与中国人不同)，而作相应的调整。
目前订定人体需要量的依据，主要有以下几个方面：(1)以营养状况良好的乳母及生长发育良好的婴儿所摄入的母乳为依据，取得特定月龄的母乳量。分析母乳中所含有的各种营养素，从而求得营养素的需要量。这一方法是公认的一种合理方法，因为母乳本身是一种含均衡营养的全价食物，不会发生营养素间的干扰；在充足母乳喂养条件下的婴儿群体，可以取得多种营养素需要量基本的依据；(2)用生物学平衡方法，测得摄入量与机体营养状态的关系。摄入量与排出量相等的状态，反映二者处于平衡状态，摄入大于排出为正平衡，反之为负平衡；(3)在不同的摄入水平下，以生物化学方法，测量有代表性的组织中被测营养素的饱和程度，或是依赖该营养素的分子功能，如酶的活性，在特定摄入水平下是否满足生理要求；(4)研究某一特定营养素的摄入在长期处于低水平，甚至缺乏的情况下，从纠正这种不足，采用不同而又可控制的量做营养干预，以求出每日的需要量，进一步求出特定人群适宜的摄入量；(5)用流行病学的方法，准确观察特定营养素的摄入量与被观察人群的营养状态；(6)在某些情况下，不得已将动物实验的结果推论至人类，这个过程需要特别慎重。近十年来，由于稳定天然同位素的生产成本下降和使用的安全，加之生产无机和有机分子标记物已不是困难的作业，因而使得在人体直接进行代谢观察成为可能。1998年16届国际营养科学会中，提倡使用这种方法，因而可以说，这是上述多种方法的一个重要补充和发展。
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三、 膳食营养素的推荐供给量(RDAs)
膳食营养素的需要量，是指人体对特定营养素的生理需要，不论用什么方法去求得，也仅是一群人的生理需要量，因为人与人之间是有个体差异的，也有环境条件的差异，因而以精确方法求得的某种营养素的需要量，如果要推荐给整个人群，至少在理论与实践上解决两个问题：
(一)供给的照顾面问题 在少数人中求出的平均需要量，虽然是重要的一步，但应用到人群中去，应该能满足差不多100%同一年龄组两种性别人的需要，这样，就必须在统计学上满足这一目标。方法是在平均需要量的基础上，加上两个标准差，使照顾面达到全人口同一群组中97.5%以上。例如，在观察一组实验对象时，蛋白质的平均需要量为每天0.72 g/kg，其标准差为0.12克，则推荐供给量为(按每天计)：
0.72+(0.12×2)= 0.96 g/kg
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营养素供给在距平均值两个标准差处
图1 热量供给平均值
(二)供给量转换成为日常食物 按上述公式求得的每公斤体重蛋白质供给量为0.96克/天，但试验用的蛋白质是以最佳的蛋白作为测试的蛋白，而人们日常生活中摄入的是混合动植物蛋白质。显然，这两类蛋白质的生物价值不同。人们日常生活中有代表性的混合蛋白质，目前已据FAO/WHO 1991年公布的蛋白质消化率校正氨基酸记分法(protein digestible corrected amino acid score，PDCAAS)，取得其效价。按这个方法核算，我国1992年全国营养调查中人们每日平均食物量的全部混合蛋白质，其PDCAAS为0.7，即食物中蛋白质的利用率为70%，因此，就要将上述每日/每公斤体重推荐供给的蛋白质0.96克，补足其未被吸收的30%，因此，实际应供给为(每天)：
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0.96克×1.3 = 1.24 g/kg
因此，一个63公斤体重的成年男子，其供给量为1.24×63 = 78克/天。这仅是以我国的膳食模式随意举的一个例子，不是实例。随着人们生活和消费改变，上述数值也应随之改变。其他营养素不一定完全用 同一模式，但其总原则不变。
四、 膳食营养素供给量的解释与普及
膳食营养素供给量是指对一个群体的平均供给，不是针对人群中任何一个个体的供给，更不能称为标准，从图一可见，若人与人间的个体差异，是常态分布，如果以需要量的平均值计，此值落在中数，又是众数之上，可以理解，常态曲线左边的人，营养素的供给是够的，而右边的人却有营养素欠缺甚至会严重缺乏，亦即是说，平均需要量仅满足一半人的需要，平均值加两个标准差之后，右边人群的绝大部分才满足了，对于一个个人，我们不知道他的需要量是落在曲线的哪一点上，要用特定的方法才能衡量他的实际需要。对于一个社区的群组人群，并不一定要达到RDA平均的100%才算好，因为一般来说，以蛋白质为例，需要量很低或者需要特别高的人总是少数，如果实际供给量达到100%，那会有一半人是十分宽裕了，那就是分布在曲线左边的人们。
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欲将RDA推广到人们中去，提高人们的生活质量及身体素质，可行的办法是将营养素的科学数字翻译为食物种类、结构和概略定量，这就是1998年中国营养学会起草，并由中华人民共和国卫生部批发的《中国居民膳食宝塔》。是一种科学普及形式，人们可以直观得到指导。
最近20～30年来，经济发达国家中因为人们的饮食发生很大的改变，许多新的问题也发生了，例如全民的发病与死亡率的模式改变了。美国心脑血管疾病，恶性肿瘤等退行性疾病的死亡率从过去的后位上升到头三位，这些疾病，却又都与人们饮食模式改变有很大关系，因此，在指导人们的饮食上，正在发生战略性转移。简单地说，不仅要指导人们取得充足的营养，而且避免“富贵病”的发生。
五、 膳食营养素推荐供给量的进展——膳食参考摄入量
膳食参考摄入量(dietary reference intakes，DRIs )是营养学的一个新名词，它涉及一系列至少四种营养素为基础的参考值，可用于计划和评价膳食及其它目的。制定DRI是为了改进RDA。由于近十年来，营养科学有很大的发展，特别是在下列几个主要方面，包括：对各种营养素的作用有了更深入的了解，例如对某些营养素或食物的抗氧化性质的了解；对多种微量元素的深入了解，特别是其性能及作用域值与在一定浓度下出现毒性的认识；对营养素之间的相互配合和在一定条件下相互排斥的了解；对许多营养学说的肯定与否定；以及国际上专题性的会议有许多新的认识等。仅以RDA来指导人们的生活，已显得不能更全面照顾到各个方面。
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DRIs实际是膳食营养素参考摄入量，其原则概念与推荐供给量同一个方向，但DRIs是用几个原则概念来规范或是界定营养素供给的几个方向，用“参考”来代替“推荐”，避免误认为是标准，因而较为宽松，DRIs在构成上，包括以下几种参考值：
1. 估计平均需要量(estimated average requirement，EAR)，这是用科学方法求出特定人群对某一营养素所需求的量，与前述的生理需要量相似，这一量值是一个平均值，在常态分布曲线的正中，因而可以满足特定年龄、性别的人群，在特定条件下对某种营养素的需要，它是制订RDA的基础。
2. 推荐膳食营养素供给量(RDA)，这是和上述举的例子完全一致的。
3.适宜摄入量(Adequate Intake，AI)，适宜摄入量并不一定是一个理想摄入量之意，当没有足够的依据测知EAR时，就无法求得RDA，在一定的条件，或时间内可以以AI作为营养素摄入量的暂定目标。AI是通过流行病学方法或实验研究求得的，这一数值有可能稍低于RDA的水平，也有可能稍高，有的也把减少基本危险性的概念加入AI。
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4. 可耐受的高限摄入水平(Tolerable Upper Intake Level，UL)，这一水平是指对一般人群中的大多数而言，某种营养素每日可摄入的最高水平。它是不至于出现危险性和负面影响的量，如果再高于这一水平，危险性和负面影响随增高的度量相应地增高，用“可耐受”这一形容词，内含着不鼓励追求这一高水平，更不该超过这个水平，在一贯群体中，摄入水平高于RDA或高于AI都是不必要的。但是确定各种营养素在各类人群中的UL是有意义的，因为有的食物已被营养物质强化，而人们还可以食用营养素制剂，同一营养素在食物、添加剂、强化剂中的总和不应超过UL，有的食物或营养素暂时仍未能订出UL，这并不意味着这种营养素的摄入具有随意性，只是因为一时仍未能核定该营养素的无可观察到的负面作用水平(no observed adverse effect level， NOAEL)，但终归是可以得出的。
综上所述，由4个方面构成的DRIs，比过去的RDA进了一步，DRIs更加全面，更加安全，也可能更易于为专业人员及非专业人员所了解，并且更有利于进一步改善全民的营养。上述几种参考值的关系见图2。
观察到的摄入量水平
图2 DRIs示意图, http://www.100md.com