ความต้องการและภาวะขาดธาตุอาหารรอง

ธาตุอาหารรองเป็นแร่ธาตุที่ร่างกายต้องการในปริมาณน้อยมาก โดยทั่วไปคือระดับมิลลิกรัมหรือไมโครกรัมต่อวัน ซึ่งรวมถึงเหล็ก สังกะสี ไอโอดีน ซีลีเนียม ทองแดง และอื่นๆ แม้จะต้องการในปริมาณน้อย แต่ธาตุเหล่านี้มีความจำเป็นอย่างยิ่ง: แต่ละชนิดทำหน้าที่เป็นโคแฟกเตอร์สำหรับเอนไซม์จำเพาะ หรือในกรณีของไอโอดีน ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบของฮอร์โมน เนื่องจากความต้องการมีน้อยและการบริโภคแตกต่างกันไปตามอาหารและสภาพดิน ภาวะขาดธาตุอาหารรองอย่างน้อยหนึ่งชนิดจึงพบได้ทั่วไปทั่วโลก

Definition

ธาตุอาหารรองคือแร่ธาตุจำเป็นในอาหารที่ร่างกายต้องการในปริมาณน้อยมาก (ระดับมิลลิกรัมหรือไมโครกรัมต่อวัน) ซึ่งส่วนใหญ่ทำหน้าที่เป็นโคแฟกเตอร์ของเอนไซม์ หรือเป็นส่วนประกอบของฮอร์โมนและโมเลกุลการทำงานอื่นๆ และการได้รับไม่เพียงพอจะทำให้เกิดภาวะขาดเฉพาะเจาะจง

Scope

บทความนี้ครอบคลุมถึงวิธีการกำหนดความต้องการธาตุอาหารรองที่จำเป็น หน้าที่หลักของธาตุอาหารรองที่สำคัญ ผลที่ตามมาของการขาดธาตุเหล่านี้ และขนาดของปัญหาการขาดธาตุอาหารรองในระดับสาธารณสุข โดยยกตัวอย่างกรณีของเหล็ก สังกะสี ไอโอดีน และซีลีเนียม บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงและให้ความรู้ ไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการเสริมปริมาณหรือคำแนะนำทางคลินิกเฉพาะบุคคล

Core questions

• แร่ธาตุใดบ้างที่จัดเป็นธาตุอาหารรองที่จำเป็น และเพราะเหตุใด?
• ความต้องการสารอาหารที่จำเป็นในปริมาณน้อยเช่นนี้ถูกกำหนดขึ้นได้อย่างไร?
• ธาตุอาหารรองที่สำคัญมีหน้าที่อะไรบ้าง?
• ผลที่ตามมาและการกระจายตัวทั่วโลกของการขาดธาตุอาหารรองเป็นอย่างไร?

Key concepts

• ธาตุอาหารรองที่จำเป็นเทียบกับแร่ธาตุหลัก
• เหล็ก การขนส่งออกซิเจน และการสร้างเม็ดเลือดแดง
• สังกะสีในฐานะโคแฟกเตอร์และองค์ประกอบโครงสร้างในเอนไซม์หลายชนิด
• ไอโอดีนและการสังเคราะห์ฮอร์โมนไทรอยด์
• ซีลีเนียมและซีลีโนเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ
• ภาวะขาด ภาวะก้ำกึ่ง และขอบเขตที่แคบไปสู่ภาวะเกิน
• ดิน อาหาร และความหลากหลายทางภูมิศาสตร์ในการบริโภค

Mechanisms

ธาตุอาหารรองส่วนใหญ่ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบเร่งปฏิกิริยาหรือโครงสร้างของโปรตีน เหล็กเป็นส่วนสำคัญของฮีโมโกลบิน ระบบขนส่งอิเล็กตรอน และเอนไซม์หลายชนิด สังกะสีช่วยให้โครงสร้างของโปรตีนจำนวนมากคงที่ และทำหน้าที่เป็นโคแฟกเตอร์เร่งปฏิกิริยาในการเผาผลาญและการทำงานของภูมิคุ้มกัน ไอโอดีนถูกนำไปสร้างเป็นฮอร์โมนไทรอยด์ที่ควบคุมอัตราการเผาผลาญและการเจริญเติบโต และซีลีเนียมถูกนำไปสร้างเป็นซีลีโนโปรตีนที่มีบทบาทในการต้านอนุมูลอิสระและเกี่ยวข้องกับไทรอยด์ เนื่องจากธาตุเหล่านี้ต้องการในปริมาณน้อยมากและมีหน้าที่เฉพาะเจาะจง การขาดจึงทำให้เกิดอาการเฉพาะ และสำหรับธาตุบางชนิด ช่องว่างระหว่างปริมาณที่เพียงพอและปริมาณที่อาจเป็นอันตรายค่อนข้างแคบ

Clinical relevance

สถานะของธาตุอาหารรองเป็นพื้นฐานของสุขภาพด้านโลหิตวิทยา ต่อมไร้ท่อ ภูมิคุ้มกัน และพัฒนาการ และโภชนาการธาตุอาหารรองเป็นข้อมูลสำหรับการแทรกแซง เช่น การเสริมไอโอดีนในเกลือและโปรแกรมเสริมสังกะสี บทความนี้อธิบายชีววิทยาและระบาดวิทยาของธาตุอาหารรองเพื่อวัตถุประสงค์ในการอ้างอิง ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยภาวะขาดหรือการกำหนดการเสริมสำหรับแต่ละบุคคล

Epidemiology

ภาวะขาดเหล็ก สังกะสี และไอโอดีนเป็นหนึ่งในปัญหาทางโภชนาการที่แพร่หลายที่สุดทั่วโลก ซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะโลหิตจาง การเจริญเติบโตบกพร่อง ภูมิคุ้มกันบกพร่อง และความบกพร่องทางสติปัญญาที่ป้องกันได้ การวิเคราะห์ข้อมูลสำรวจรวมชี้ให้เห็นว่าการขาดสารอาหารรอง รวมถึงธาตุอาหารรองเหล่านี้ พบได้บ่อยในเด็กเล็กและสตรีวัยเจริญพันธุ์ทั่วโลก สถานะของซีลีเนียมแตกต่างกันไปตามภูมิศาสตร์ตามปริมาณในดิน ทำให้เกิดภาวะขาดเฉพาะถิ่นในบางภูมิภาค

Evidence & guidelines

ปริมาณอ้างอิงและระดับสูงสุดที่ทนได้สำหรับการบริโภคธาตุอาหารรองออกโดยหน่วยงานต่างๆ เช่น Institute of Medicine และร่วมกันโดยองค์การอนามัยโลกและองค์การอาหารและการเกษตร และโครงการระดับโลก เช่น การเสริมไอโอดีนในเกลือทั่วโลกก็อิงตามหลักฐานนี้ บทความนี้สรุปกรอบดังกล่าวเพื่อเป็นแนวทาง ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิกด้วยตัวมันเอง

History

ความจำเป็นของธาตุอาหารรองแต่ละชนิดได้รับการยืนยันอย่างต่อเนื่องตลอดศตวรรษที่ 20: การขาดไอโอดีนเชื่อมโยงกับคอพอกและแก้ไขได้ด้วยการเสริมไอโอดีนในเกลือ การขาดเหล็กได้รับการยอมรับว่าเป็นสาเหตุหลักของภาวะโลหิตจางจากโภชนาการ การขาดสังกะสีได้รับการพิสูจน์ในมนุษย์ในทศวรรษ 1960 และซีลีเนียมแสดงให้เห็นว่าเป็นสิ่งจำเป็นผ่านการศึกษาภาวะขาดเฉพาะถิ่น การค้นพบเหล่านี้ขยายแนวคิดเรื่องโรคจากการขาดสารอาหารในยุควิตามินไปสู่สารอาหารรองประเภทแร่ธาตุ

Seminal works

• stevens2022
• prasad2008
• zimmermann2007

Frequently asked questions

ธาตุอาหารรองจะจำเป็นได้อย่างไรในเมื่อร่างกายต้องการเพียงเล็กน้อย?

แม้ในปริมาณมิลลิกรัมหรือไมโครกรัม ธาตุเหล่านี้ก็ทำหน้าที่ที่ขาดไม่ได้ เช่น เป็นโคแฟกเตอร์สำหรับเอนไซม์จำเพาะ หรือเป็นส่วนประกอบของฮอร์โมน ดังนั้นการขาดเพียงเล็กน้อยก็อาจรบกวนการทำงานทางสรีรวิทยาที่สำคัญได้

ทำไมไอโอดีนจึงถูกเติมลงในเกลือในหลายประเทศ?

ไอโอดีนจำเป็นต่อการสร้างฮอร์โมนไทรอยด์ และเนื่องจากดินและอาหารหลายชนิดมีไอโอดีนต่ำ การเติมไอโอดีนลงในเกลือจึงเป็นมาตรการระดับประชากรเพื่อป้องกันคอพอกและอันตรายต่อพัฒนาการจากการขาดไอโอดีน