《EUROPEAN JOURNAL OF NUTRITION》：Associations between food group intake and serum levels of selenium and other essential and toxic trace elements in adults
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本研究針對膳食評估中自我報告偏倚大、無法反映實際營養素吸收與生物利用度的問題，整合食物頻率問卷與血清生物標志物（ICP-MS檢測），通過橫斷面研究、隨機森林模型（RF）與邏輯回歸分析，系統探究了13類食物攝入與14種微量元素血清濃度的關聯。結果顯示，海鮮是血清硒（Se）和碘（I）的關鍵膳食來源，但同時顯著追蹤血清砷（As）和汞（Hg）水平；研究發現，攝入約每周4份魚類可預測充足的血清硒（> 90 μg/L）。結論指出，硒是此人群中營養狀況最脆弱的微量元素，適度增加魚類（和堅果）攝入，同時控制高油脂/高谷物飲食，可有效提升硒水平而不增加有毒金屬暴露風險，為基于膳食模式的精準營養干預提供了證據。
微量元素，如鋅、鐵、硒和碘，雖是人體維持免疫功能、抗氧化和認知發展所必需的“微量”營養素，但攝入不足或過量都可能帶來健康風險。與此同時，汞、鉛、砷、鎘等有毒微量元素，即便在低濃度下也可能在體內蓄積并造成損害。在看似營養充足的高收入國家，由于飲食結構差異，硒、鋅、碘等元素的缺乏仍可能“悄然而至”。傳統上，我們依靠問卷調查來估算營養素攝入，但這種方法受限于回憶偏差、食物成分變異以及無法反映個體吸收代謝差異。特別是硒，其膳食攝入估算極不可靠，且血清水平存在顯著的個體與地域差異。在西班牙西北部地區，已有超過半數的成年人群被發現血清硒水平處于亞理想狀態，這引發了研究者的關注：日常飲食中的哪些食物，才是真正決定我們體內微量元素“庫存”的關鍵？
為了解決這些問題，研究團隊在《EUROPEAN JOURNAL OF NUTRITION》上發表了一項研究，他們整合了膳食問卷調查與血清生物標志物分析，旨在探究食物組攝入與多種必需及有毒微量元素血清水平之間的真實關聯，并特別聚焦于識別決定硒充足狀態的膳食預測因子。
研究主要采用了橫斷面設計，對西班牙加利西亞地區的465名健康成年人進行了分析。關鍵技術方法包括：1）使用經驗證的半定量食物頻率問卷評估過去一年的習慣性飲食，并將食物歸類為13個組別；2）采用電感耦合等離子體質譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS）測定空腹血清中14種微量元素（包括砷、鎘、鈷、鉻、銅、碘、鐵、錳、汞、鉬、鎳、鉛、硒和鋅）的濃度；3）運用Kruskal–Wallis檢驗進行單變量分析，比較不同元素血清水平分位數間的食物組攝入差異；4）構建隨機森林分類模型，以評估對每種元素血清水平最具預測力的多變量膳食因子；5）針對硒，采用經年齡和性別調整的邏輯回歸模型，以識別與充足硒狀態（> 90 μg/L）相關的食物組預測因子。
研究結果
單變量分析
分析顯示，不同食物組攝入與多種微量元素血清水平存在關聯。硒的狀態與膳食關聯最為一致：較高的血清硒水平與較多的豆類、堅果和海鮮攝入相關，而與油脂攝入呈負相關。?90 μg/L])">海鮮攝入不僅與較高的血清硒濃度正相關，還與較高的血清砷和汞濃度強烈相關，突顯了其營養與毒理的雙重角色。此外，銅水平與海鮮攝入正相關，與加工食品和谷物攝入負相關；碘水平與海鮮和谷物攝入正相關，與豆類和堅果攝入負相關。
多變量分析（隨機森林模型）
隨機森林模型進一步揭示了食物組的相對預測重要性。海鮮和乳制品是所有模型中最一致的預測因子：海鮮在14種元素中的13種模型里位列前三預測因子，乳制品則出現在所有模型中。水果和肉類也顯示出較高的重要性。該分析強調了考慮整體膳食模式而非孤立食物-營養素關系的重要性。
針對硒的多變量分析（邏輯回歸）
專門針對硒的邏輯回歸模型確認，較高的海鮮攝入量與擁有充足硒狀態的幾率顯著正相關（比值比OR 1.009）。相反，油脂和谷物的攝入量與充足硒狀態呈負相關。豆類和堅果的消費顯示出積極的趨勢，但未達到統計學顯著性。分析還發現，血清硒充足的個體平均每周約攝入4份魚類。
研究結論與討論
本研究通過整合膳食與生物標志物數據，揭示了在總體微量元素狀況尚可的成年人群中，硒是營養狀況最脆弱的微量元素。海鮮是血清硒和碘最關鍵、最一致的膳食預測因子，但同時也顯著增加了砷和汞的暴露，這凸顯了海鮮在營養與潛在風險上的雙重性。研究指出，每周攝入約4份魚類是達到充足血清硒水平的一個可行膳食基準。
除了直接增加富含硒的食物（如魚類，可能還包括堅果），研究還發現需關注可能影響硒生物利用度的飲食因素。谷物攝入與硒狀態的負相關趨勢，可能與全谷物中植酸對礦物質吸收的抑制作用有關。同樣，高油脂攝入的負向關聯，可能源于其改變腸道功能或氧化平衡，從而影響營養吸收。這些發現表明，優化硒狀態不僅需要“開源”——增加攝入，也需考慮“節流”——減少可能妨礙吸收的飲食因素。
對于其他元素，如鋅、銅、錳，其血清水平在營養良好人群中受穩態調節機制（如腸道吸收的動態調控）影響強烈，因此與膳食的關聯較弱。然而，在長期攝入不足的人群中，膳食模式會更為直接地體現在這些元素的生物標志物水平上。在有毒元素方面，除了已確認的海鮮是汞和砷的主要膳食來源外，研究還觀察到砷與葡萄酒、水果消費的正相關，前者可能與歷史上含砷農藥在葡萄園的殘留有關，后者則可能反映了與海鮮攝入相關的整體健康飲食模式。此外，谷物攝入與多種金屬元素（如砷、鎳、鉻、銅）水平的負相關，以及乳制品攝入與砷水平的負相關，分別提示了植酸的螯合作用和鈣的競爭性抑制可能是潛在機制。
在方法學上，這項研究展示了結合傳統統計、機器學習（隨機森林）和邏輯回歸模型，在復雜營養數據中識別關鍵膳食驅動力的優勢。隨機森林分析確認，魚類、乳制品、水果和蔬菜是影響整體微量元素譜系最具影響力的食物類別，這與這些食物固有的高營養素密度特性相符。
當然，研究也存在局限性。橫斷面設計無法推斷因果關系，自我報告的膳食數據存在固有偏差，且血清濃度對某些元素（如鎘、砷）主要反映近期而非長期暴露。盡管如此，這項研究為基于生物標志物的營養監測提供了有力范例。
總而言之，這項研究強調了結合客觀生物標志物進行膳食評估的價值，能夠精準定位關鍵的營養缺口和可干預的膳食決定因素。研究結果為針對特定人群（如硒缺乏風險人群）制定簡單、基于食物的營養改善策略提供了直接證據，即適度增加魚類消費。同時，研究也提示在制定膳食建議時，需綜合考慮營養素的來源、生物利用度以及不同食物成分間的復雜相互作用，為邁向更精準的個性化營養指導奠定了基礎。
