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人体营养学基础/氟化物

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11.9 氟化物

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虽然氟化物不会出现在元素周期表上,但它是一种天然存在的物质。这种物质可以在水中、动物中、土壤中甚至植物中找到。氟化物通过增强牙齿的外层来保护个人免受龋齿的侵害;这种保护作用可以抵御导致牙齿腐蚀的酸性物质。

可以通过饮用水获取氟化物。“从 1966 年到 1994 年,美国 12 岁儿童中患有龋齿、缺失(因龋齿)或充填牙齿的比例下降了 68%(CDC,2003)。”在过去的几个世纪里,人们一直在向供水中添加氟化物以帮助预防龋齿。水中氟化物的浓度增加到大约每升水 0.7 毫克。统计数据表明,在实施水氟化之前,当地儿童的龋齿数量大约是其三倍。在向供水中引入氟化物之后,疾病控制与预防中心将其评为 20 世纪公共卫生的十大进步之一。

在人体内,氟化物与其他矿物质一起使骨骼和牙齿矿化。然而,氟化物取代了在此过程中形成的晶体(称为氟磷灰石)中的羟基键(这有助于增强牙齿强度并防止蛀牙)。在牙科领域,大约 95% 的人群存在某种口腔问题。这些问题包括牙齿腐蚀、缺牙或人工增强牙齿。虽然这些问题看起来可能很简单,但简单的牙痛会导致一系列健康问题。头痛、进食困难等问题绝不能忽视。随着氟化物的引入,这些问题不会完全消失。然而,这些问题发生的可能性大大降低了。(Bi WJ,2010)

虽然氟化物可以增强牙齿的保护作用,但如果摄入过多,也会有害。氟斑牙是由于氟化物摄入过多而导致的牙齿损伤。在氟化物摄入过多的患者中,牙齿上会出现白色斑点。然而,在极端情况下,牙齿可能会永久性染色。这种情况只能发生在牙齿发育阶段,并且是永久性的。在孩子生命的前几年,务必妥善照料他们的牙齿。此外,确保孩子不要吞咽牙膏或漱口水可以帮助预防这个问题。

氟化物是一种天然矿物质,有助于保护牙齿。每天,牙齿都会经历矿化和脱矿;牙釉质会被分解(脱矿)并重建(矿化)。在矿化过程中,会形成称为羟基磷灰石的微小晶体(Whitney & Rolfes,2013)。由于氟化物取代了羟基磷灰石晶体中的羟基部分,形成了氟磷灰石(Whitney & Rolfes,2013),因此牙齿变得更强壮,更能抵抗腐蚀。有了氟化物,牙齿可以抵抗酸和其他导致龋齿的因素,龋齿是美国主要的健康问题之一。美国人口中有很大一部分(大约 95%)都曾出现过某种牙科问题,无论是牙齿腐蚀、充填还是缺失(Whitney & Rolfes,2013)。由于缺乏氟化物会导致龋齿,进而导致许多其他问题。这些问题包括牙齿脱落和整体牙齿大面积腐蚀,这会影响咀嚼和食用各种食物的能力。

Anna L. Choi & Guifan Sun & Ying Zhang & Philippe Grandjean Environ Health Perspect. (2012) 摘自第 120 卷(10 期):1362-1368。

Bi WJ,(2010) 2005-2009 年日本铁路局饮用水质量检测结果分析。

疾病控制与预防中心 (2003)。美国使用氟化物预防和控制龋齿的建议。

Whitney,E. & Rolfes,S. (2005)。理解营养(第 10 版)。加利福尼亚州贝尔蒙特:汤姆森/沃兹沃斯。

Whitney,E. & Rolfes R. S. (2013)。理解营养。康涅狄格州斯坦福德:Cengage 学习。

11.9.1 来源

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氟化物是化学元素氟的阴离子,可以在全球各地找到。它是地壳的天然成分(ATSDR,2003),并且作为土壤中的微量矿物质存在,尽管数量因不同地区的土壤自然特性而异,并且存在于某些岩石中。此外,氟化物在一定程度上存在于天然水源中,包括海洋。植物可以通过根部吸收水分时从周围土壤中吸收氟化物。包括人类在内的动物可以通过食用这些植物和天然水源来获取氟化物。氟化物的其他天然来源包括海鲜和茶(Whitney,2013)。

男性每日建议摄入量为 4 毫克(mg/天),女性为 3 毫克/天(“建议摄入量”是在无法计算推荐每日摄入量时创建的营养素摄入建议值(Whitney,2013)),仅通过食用这些天然来源几乎不可能满足每日氟化物推荐摄入量。这一点从 2005 年美国农业部的一份报告中可以看出,该报告编制了一些常见来源的平均氟化物含量;氟化物浓度最高的鲜果是葡萄,每 100 克仅 8 微克,大多数蔬菜的含量低于每 100 克 10 微克(Nutrient,2005)。氟化物的主要来源,尤其是在美国饮食中,是人工水氟化。2005 年美国农业部报告支持了这一点。

自 1945 年以来,美国的一些公共供水系统一直进行人工氟化(添加氟化物),此前研究人员得出结论,增加氟化物含量会导致龋齿减少,牙齿和口腔整体健康状况改善。氟化作用在全国范围内推广,现在已成为普遍做法。2004 年,使用公共供水系统的人中有 67% 收到了人工氟化水(Tiemann,2008)。美国公共卫生服务建议的最佳氟化水平在每升 0.7 至 1.2 毫克之间。建议在气候温暖的地区采用较低范围,因为预计平均饮水量会更多,而在气候寒冷的地区则建议采用较高范围,因为预计平均饮水量会更少(Committee,2006)。世界卫生组织也支持在天然氟化物含量低的地区进行人工氟化(Tiemann,2008)。

瓶装水中可能存在或不存在氟化物,具体取决于瓶装商和水源(Nutrient,2005)。

氟化物的另一个主要来源是牙膏。美国超过 90% 的人口使用含氟牙膏。牙膏作为氟化物的来源,与其他来源不同,因为它将氟化物局部应用于牙齿,而不是通过摄入。这已被证明是预防龋齿的更有效方法,但是公共供水仍然是氟化物的重要来源,并且是口腔健康的主要贡献者。2010 年的一项研究得出结论,主要使用非氟化水是青少年出现牙齿问题的三个主要因素之一(Campaign,2015)。

总之,氟化物可以以微量形式存在于许多食物(包括水果、蔬菜和牛肉)以及天然水源中,但主要来源是人工氟化过的公共供水。除了氟化水外,氟化物的主要来源还有茶、海鲜和牙膏。

参考文献

毒物物质与疾病登记署 (ATSDR)。(2003)。氟化物、氟化氢和氟的毒理学概况。佐治亚州亚特兰大:美国卫生与公众服务部,公共卫生服务。

美国儿科学会牙齿健康运动。(2015)。关于水氟化的争论。检索自 http://ilikemyteeth.org/fluoridation/

国家科学院国家研究理事会饮用水氟化物委员会。(2006)。饮用水中氟化物:对美国环保署标准的科学审查。华盛顿特区:国家科学院出版社

美国农业部农业研究局营养数据实验室。(2005)。美国农业部精选饮料和食品国家氟化物数据库,第 2 版。

Tiemann,M. R. (2008)。饮用水中氟化物:氟化和监管问题的回顾。

Whitney,E. & Rolfes S. R.。(2013)。理解营养,第 14 版。康涅狄格州斯坦福德:Cengage 学习

“人们如何摄入氟化物?”有人可能会问。事实上,最常见的氟化物来源是饮用水。根据美国牙科协会的说法,美国疾病控制与预防中心宣布社区饮水加氟是20世纪十大公共卫生成就之一(“氟化物”,未注明日期)。奇怪的是,与瓶装水相比,自来水中更容易找到氟化水,因为传统瓶装水除非特别说明,否则不含氟(Whitney & Rolfes,2013)。根据疾病控制与预防中心的数据,到2020年的目标是让79.6%的公共供水用户能够获得氟化水(“饮水加氟数据和统计”,2015)。网上有各种地图和网站可以按州甚至按县显示水中的氟化物含量。除了水之外,氟化物还可以从另一种日常用品中获得。正如它看起来的那样明显,使用含氟牙膏刷牙多年来大大减少了龋齿的数量。当人们看到印有ADA批准印章的产品时,他们可以确信他们获得的产品来自安全有效的实验室,使用FDA批准的成分,来自使用科学依据的广告和包装的公司,并来自最高的生产标准(“ADA批准计划和产品”,未注明日期)。刷牙时,人们实际上可以通过牙膏和水同时获得两种氟化物来源。漱口水也含有氟化物,是保持口腔健康和快乐的口腔卫生方案中的另一个重要组成部分。如果一个孩子由于水源中缺乏氟化物和不良的口腔卫生而面临严重的龋齿风险,医生可能会根据需要开具氟化物补充剂(“氟化物”,未注明日期)。这就是为什么在口腔卫生方面从小开始培养孩子很重要。研究表明,含氟牙膏可以将儿童龋齿数量减少15%-30%,饮水加氟可以将风险进一步降低40%(Zissu,2014)!

氟化物。(未注明日期)。检索日期:2015年12月1日,来自http://www.mouthhealthy.org/en/az-topics/f/fluoride

ADA批准计划和产品。(未注明日期)。检索日期:2015年12月2日,来自http://www.ada.org/en/public-programs/ada-seal-of-acceptance-program/

饮水加氟数据和统计。(2015年7月29日)。检索日期:2015年12月2日,来自http://www.cdc.gov/fluoridation/statistics/

Whitney,E. & Rolfes R. S. (2013)。理解营养。康涅狄格州斯坦福德:Cengage 学习。

Zissu,A.(2014年2月4日)。氟化物难题:氟化物对儿童安全吗?检索日期:2015年12月2日,来自http://www.healthychild.org/the-fluoride-conundrum-is- fluoride-safe-for-kids/

11.9.2 功能

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11.9.3 需求

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11.9.4 失衡

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1945年,美国政府实施了社区饮水加氟的流程(Long & Zhang 2009)。从那时起,氟化物被添加到牙膏、食品、牙科治疗、牙科植入物和许多抗生素中。氟化物消费量的增加导致许多人观察到氟化物失衡对人体的生物学影响。过量摄入氟化物会带来许多潜在问题,但似乎对激素有明显的负面影响。

研究表明,过量的氟化物会对男性和女性性激素产生负面影响。中国研究人员进行了一项研究,一些男性每天暴露于高剂量的氟化物中,而另一些男性每天摄入正常剂量的氟化物。那些摄入超过所需氟化物的人群表现出明显较低的睾酮水平、精子数量减少、生育率降低以及生殖系统的生理变化(Long & Zhang)。关于过量氟化物对女性性激素的影响,研究表明生育率大幅下降,以及孕激素、睾酮、雌二醇、黄体生成素和卵泡刺激素的下降(Freni 1994)。

增加的氟化物摄入量也可能与甲状腺功能减退症发病率的增加相关。虽然尚未证实因果关系,但研究人员建议在摄入氟化物时应谨慎。Stephen Peckham领导的一项研究旨在寻找科学证据,证明氟化物确实对甲状腺有相反的影响。研究表明,自来水中氟化物含量超过每升0.3毫克的城市,甲状腺功能减退症的发病率比其他居民高30%(Mezitis 2015)。

由于儿童体型不成比例,因此更容易出现氟化物失衡。1至7岁的儿童,如果不超过摄入量,饮用经过加氟处理的水不能超过1升(Caries 1993)。重要的是要禁止这些年龄段的儿童使用含氟牙膏,以避免任何甲状腺缺陷和生殖系统改变。

由于人体对氟化物没有必需的需求,因此很容易摄入过量。如果人体不摄入氟化物,就不会发生缺乏症。牙膏广告和牙医向我们提出的唯一真正需求是抗龋齿,并建立更强壮、更清洁、更持久的牙齿。考虑到这一点,重要的是个人要知道氟化物不是必需品,而是一种选择。在摄入氟化物时,务必监测摄入量并注意安全。

1. 胡龙,梁张,“氟化物对男性生殖系统的毒性”。研究综述氟化物42(4)260–76,2009年10-12月。2. Freni SC。“暴露于过量氟化物和生育率”。毒理学与环境健康杂志1994年5月;42(1):109–21。3. Spyros Mezitis,医学博士,内分泌学家,纽约市,2015年,流行病学与社区健康杂志4. W. Künzel等。“饮水加氟导致龋齿患病率下降”。社区牙科与口腔流行病学第28卷,第5期,第382–9页,2000年10月。5. Kalsbeek H. Caries“停止饮水加氟后儿童的龋齿经验”。龋齿研究1993;27:201–5。

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