营养与小儿智能发育的关系

营营养与小儿智能养与小儿智能发发育的关系育的关系上海交通大学医学院附属新华医院 洪昭毅 教授早在上个世纪 50 年代，曾经有人给 20 名健康男性成人口服 50mg/Kg 的色氨酸，并且设立对照组，结果发现色氨酸有明显的镇静作用，并能使听觉反应时间大大延长，这是与脑内 5 羟色胺增多从而出现催眠作用有关。一周以后上述志愿者改服 100mg/Kg 的酪氨酸，结果表明酪氨酸能加速神经传导速度，从而使听觉反应时间缩短，据认为这是由于酪氨酸可在脑内合成多巴胺和去甲肾上腺素的缘故。这是营养因素影响智力和行为的最早报道。上个世纪 60 年代初就已经发现婴儿期蛋白质、热能严重缺乏会引起智能发育障碍,并且认为这可能是由于影响了神经系统的发育所致。但营养不良对智能的影响，往往不能排除不良的社会环境（文化教育落后、感情剥夺、其他慢性疾病等）对孩子智能发育的作用。目前多数学者认为重度、长期、特别是发生在幼年时期的营养不良，往往可以引起神经系统结构上的改变，从而导致不可回逆的智能损伤，但是轻度或中等度的营养不良，尤其是发生在较大年龄儿童和历时较短的营养素缺乏，并不会引起脑细胞结构上，哪怕是超微结构的改变，因此它们对智能的影响常常是可逆的。目前临床上所见的营养不良，常常是多种营养素缺乏的综合结果，很难确定究竟是由于哪一种特定的营养素缺乏所致，但是动物实验却能精确无误地提示单种营养素缺乏对智能发育的影响。从机理上来说，营养素往往是通过参与神经细胞的构成或促进神经递质的代谢而影响智能发育的。一一 与神经细胞组织结构的营养素：1一 蛋白质：蛋白质是构成细胞最基本的物质，因此严重的蛋白质缺乏将会影响脑细胞的形成，使脑细胞总数减少或使脑细胞变小。实验证明，婴儿在出生后最初 2 年中患有重度蛋白质营养不良，可影响其进校后的学习能力和学习成绩。不少资料证明：胚胎时期胎盘功能不良或在出生后早期患有严重的蛋白质营养不良将会影响以后的智能发育。2一 核苷酸：核苷酸也是构成细胞的基本物质，其基本单位是由碱基（嘌呤或嘧啶）、五碳糖（核糖或去氧核糖）以及磷酸所构成，人体可以自行合成。但是如果能从食物中摄取核苷酸，则可以节省很多能量和物质的消耗，因此，在婴儿的早期食品（如配方奶粉）、特别是早产儿配方奶粉中添加适量的核苷酸对促进婴幼儿的智能发育具有重要的实际意义。3一 二十二碳六烯酸（DHA）：在神经髓鞘的磷脂中含有 16的 DHA，正常人可以将食物中的亚麻酸通过碳链的延长以及去饱和转变成为DHA，但是在新生儿特别是早产儿肝脏中，这两种酶的活性很低，故容易出现 DHA 的不足，实验证明对一岁以下的婴幼儿适当补充DHA 能有助于其神经系统和视网膜的发育。缺少 DHA 会影响注意力和认知过程。含 DHA 丰富的食物是深海海藻以及以此为生的深海鱼类如鳕鱼、鲑鱼和海豹等。一一 形成神经递质有关的营养素：（一），氨基酸类：1，5 羟色胺：在体内，色氨酸可通过色氨酸羟化酶的催化转变成 5 羟色胺，它是一种重要的抑制性神经递质。5 羟色胺与促进睡眠，稳定情绪、防止焦虑、减少攻击性行为等具有重要的作用，在日常食物中，乳清蛋白含有极为丰富的色氨酸，喝奶以后容易入睡可能与奶中的乳清蛋白有关。2，乙酰胆碱：它是一种最重要的兴奋性神经递质，能提高学习和记忆能力并且改善认知功能。老年性痴呆患者大脑皮层中缺乏足量催化乙酰胆碱合成的酶胆碱乙酰化酶，而且其活性的下降和老年性痴呆患者记忆力衰退呈正相关。给年轻的健康志愿者服用中枢神经 M 型受体阻断剂，使乙酰胆碱无法与受体结合，结果出现明显的记忆力减退。反之，补充富含胆碱的卵磷脂，则有助于提高记忆能力，大豆以及某些坚果（如核桃、芝麻）中含有丰富的卵磷脂，这可能是这些食物能促进智能发育、提高记忆能力的主要原因。3一 肾上腺素和多巴胺也和学习以及记忆能力有关：脑干的蓝斑是神经系统中去甲肾上腺素神经元细胞体最集中的区域，临床研究证明，蓝斑神经元退变与老年人记忆力衰退有高度相关，给老年大鼠脑内植入胚胎的蓝斑神经元可明显改善老年动物的记忆力缺损。直接在脑室中注射去甲肾上腺素和多巴胺，可立即改善大鼠学习能力和 24 小时后的记忆反应。酪蛋白中含有较多的酪氨酸，酪氨酸则是合成去甲肾上腺素和多巴胺的原料，因此适当补充酪蛋白将有助于提高学习和记忆能力。肉、禽、鱼、和乳制品中均含有丰富的酪蛋白。4一 谷氨酸和门冬氨酸都是兴奋性的神经递质，均能促进学习和记忆过程。但谷氨酸的代谢产物 氨基丁酸（GABA）则是一种抑制性的神经递质，它除了能促进睡眠以外还会削弱记忆力的保持。除了作为调味品之外，谷氨酸广泛地存在于各种食物中，门冬氨酸则主要存在于蘑菇、竹笋等植物性食物中，并且是这些食物鲜味的主要来源。5一 牛磺酸虽然也是一种抑制性的神经递质，但它却能促进脑细胞的发育并且帮助视网膜的成熟，贝壳类的食物以及啮齿类动物体内含有较多的牛磺酸。猫之所以需要捕鼠，正是出于试图从鼠肉中获取丰富的牛磺酸，以维持其敏锐的夜视能力之故。一一一 维生素类：1，维生素 B1 缺乏会引起可逆性的脑损害，1942 年 3 万名美国战俘在吃了6 周新加坡精白米伙食以后，出现记忆力减退、精神失常等神经症状。52 例研究对象中有 61 近期记忆力丧失，补充了维生素 B1 以后逐渐恢复了正常的记忆功能。大鼠饲以缺乏维生素 B1 的饲料以后，出现被动回避反应能力丧失，以及学习能力下降，但补充维生素 B1 以后，便很快恢复正常。未精制的谷类、瘦肉以及动物内脏，均含有丰富的维生素 B1，坚果类食物（包括大豆）以及酵母也含有较多的维生素 B1。2，烟酸缺乏会导致记忆能力丧失，补充烟酸后可迅速恢复其正常记忆力。严重的烟酸缺乏（癞皮病）患者，不仅记忆力减退，而且常常出现智能障碍，甚至痴呆。动物肝脏中含烟酸最多，蔬菜含量也不少，谷类中的烟酸常常呈结合型，故吸收率较差。3，维生素 B6 参与多种氨基酸的转氨、脱羧和氨基氧化反应， （如酪氨酸转变成多巴多巴胺肾上腺素去甲肾上腺素）等过程，长期缺乏维生素 B6 可导致脑功能不可逆的损伤和智能发育迟缓。一般的食物中都含有维生素 B6，但是浓度都不高，其中以白色肉类（禽肉和鱼）最多，其次是肝脏、豆类和蛋黄，水果和蔬菜含量也不少。4，维生素 B12 也是各种细胞合成 DNA 过程中不可缺少的辅酶，缺乏维生素 B12 后，在出现恶性贫血的症状以前便有记忆障碍。采用同义词试验来测定恶性贫血患者的记忆力，发现 71有明显的减退，补充了维生素 B12 以后1017 天，有 75的患者记忆力便可恢复到正常水平。维生素 B12 主要存在于动物性食物中，如肉类、鱼、禽、贝壳类和禽蛋，在植物性食物中基本上不含有维生素 B12。（三），微量元素：1，锌参与了 DNA 的复制，修复，转录和翻译过程中多种酶的活性中心，锌缺乏可严重影响脑细胞数目（DNA 减少），并且使其变小（蛋白质减少）。大鼠出生后缺锌会影响脑发育，导致智能障碍。作者曾经对 51 例缺锌的学龄前儿童采用韦氏智能测试，发现其平均智商仅 93.9，远低于同年龄的另外 95 名小儿（平均智商 103.5），补充锌剂以后，随着缺锌的好转，平均智商也恢复到 100.4，赶上了正常小儿的水平。海产品特别是贝壳类食物以及肝脏、瘦肉、蛋黄都是含锌丰富的食物。2，碘缺乏所导致的地方性甲状腺肿常常伴有智能发育迟缓，和识别能力降低。海洋是一个巨大的碘库，海产品的碘含量多于陆生生物，海带含碘量最高，其次是紫菜、海鱼、贝类食物，在陆生生物中以蛋和奶较高，水果和蔬菜含碘极少。3，缺铁除了会引起贫血以外还可以降低儿童的智商，学龄期儿童缺铁会引起注意力涣散、记忆力减退、理解力降低，从而影响学习成绩。有人发现 9 个月时缺铁对智能发育的不良影响，直到 5 岁时尚未能完全消除。动物血、肝脏、瘦肉、鸡肫、黑木耳、芝麻都是含铁丰富的食物，植物性食物中的铁常常以氢氧化铁（三价离子铁）的形式存在，故吸收率较差。临床研究表明，用左旋谷氨酸钠，维生素 B1、维生素 B2、维生素 B6、维生素 B12、烟酸和硫酸亚铁混合制剂治疗老年人的记忆障碍有显著疗效；也有报道采用卵磷脂、酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和 5 羟色胺的混合制剂，可提高老年人的记忆能力。近年来发现营养素与健脑药合并使用，对改善老年人的记忆能力效果更好，如胆碱和脑复康合并使用的效果，远比单独使用其中一种的效果更明显。但总的看来，营养和智能关系的研究目前还处于萌芽阶段，需要今后多学科的广泛协作。