铬（gè）对人体健康有多重要？从事健身运动的人能从补充铬中获益吗？
本文从过去的一些研究结论出发，揭开了铬元素的一些谜团，以及运动员在优化摄入方面需要知道的真相。
中间部分会比较无聊，想看精华的同学看完开头拉到末尾即可。
纯铬（Chromium）是一种铁灰色金属元素，天然存在于地壳中，平均浓度为百万分之一百（即每10千克约1克），是地球上第十三种最丰富的元素。大多数天然存在的铬是以一种叫做“铬铁矿”的矿石的形式存在的，人们可以从中提取纯铬。在工业上，铬有很多用途，但最为人熟悉的是，在制造不锈钢的过程中加入少量的铬，从而防止生锈。
加了铬的不锈钢
为什么我们需要铬？铬是人体健康的必需矿物质。以往的科学实验发现，铬可以增强胰岛素（1-3）的作用，胰岛素是人体内碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢和储存的关键激素（4）。铬是合成一种叫做“葡萄糖耐量因子”（GTF）的分子所必需的元素，它有助于胰岛素（用于调节体内血糖和能量水平）在体内更有效地发挥作用（5）。铬似乎也直接参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢，但还需要更多的研究来确定它在体内的全部作用。
铬以两种形式存在：三价铬和六价铬。在人体和我们吃的食物中，人们发现的自然存在的铬几乎总是以三价铬的形式存在。这是一个缺了三个电子的铬原子。然而，另一种更具化学反应性的铬被用于各种化学和工业过程，这是六价铬，缺少6个电子，即带 6正电荷，最常见的化合物是重铬酸钠。六价铬对眼睛、皮肤和呼吸系统有害，研究表明所有铬 6化合物都有潜在致癌作用。当我们在营养方面谈论铬时，指的是三价铬。
饮食中最佳的铬来源是肉类和鱼类（如牛肉、鸡肉、肝脏和牡蛎）和未精制的全谷类食品，如全麦面包和全麦谷类食品。水果和蔬菜的铬来源不可靠，而精制食品，特别是含糖的食物则更少。使用不锈钢器皿烹饪或准备食物可能会在饮食中获得额外的铬。
要注意的是，食物中的铬含量，会受到土壤水平和农业和制造过程影响，也就是说，如果土壤被污染，那么极有可能铬会超标。此外，由于各类食物的铬含量通常很低，很难对铬含量进行准确分析。这意味着，显示各种食物中典型铬含量的表格不应被视为唯一标准，而应更多地作为一种参考。
由于很难确定人体内铬的精确生物化学性质，以及出现缺乏症状的水平，因此，与大多数营养素相比，最佳每日摄入量建议的不确定性更大。澳大利亚和新西兰当局建议成年男性每天应摄入35微克铬（微克是百万分之一克），而女性每天应摄入25微克（6）。美国的情况也是如此，该指南是根据先前对22种不同均衡营养饮食中典型铬含量的测量得出的数据制定的。
谁能从增加铬的饮食摄入量中获得额外好处？理论上，任何经常食用大量含糖和/或精制食品（如米粉和面食）的人都可以从补充额外的铬中获益。即使是营养学家准备的非常均衡的饮食，每天的膳食中也只含有大约30毫克的铬；如果糖和精制碳水化合物在所消耗的热量中占很大比例，那么铬的摄入就不太可能足够了。此外，研究还证实，高单糖饮食（超过35%所需热量）实际上会增加铬在尿液中的排泄量（8）。基于这些原因，减少甜食/含糖食品的摄入，改用全麦/全麦面包/大米/谷类食品是改善铬营养状况的重要举措。
一些研究表明，老年人体内的铬含量较低，这表明随着年龄的增长，确保充足的铬摄入量可能更为重要（9）。由于铬缺乏会削弱人体利用葡萄糖来满足能量需求的能力，并提高胰岛素需求，许多研究人员建议，患有糖尿病或患有糖尿病的家庭成员也应特别注意这种营养素。
尽管如此，关于胰岛素反应不良/糖尿病与铬之间联系的研究还很不清楚。例如，一项大型回顾性研究着眼于以补剂形式向糖耐量受损或完全2型糖尿病的成年人提供额外铬的益处（10）。在15项研究中，有14项补充铬对葡萄糖或胰岛素浓度没有影响。在第15个实验中，有明显的益处，但研究参与者是已知缺铬者。这表明，除非有明显的铬缺乏症，否则服用铬补充剂对胰岛素代谢没有任何益处。
然而，最近的研究表明，人体内铬含量与胰岛素功能之间存在着一定的关系。在2017年中国的一项研究中（11），研究人员观察了4443名患者的铬状况：
- 1471名新诊断的2型糖尿病患者
- 682名新诊断的糖尿病前期患者（即糖耐量低但未完全糖尿病）
- 2290名糖耐量正常的人（即健康人）
结果显示，在这些中国成年人中，血铬浓度与新诊断的2型糖尿病和糖尿病前期的患病率呈明显的负相关。2型糖尿病患者和糖尿病前期患者的血铬水平均在3.6mcg/L左右，而健康对照组的血铬水平平均为4.0mcg/L。此外，通过调整年龄、性别和BMI、当前吸烟状况、当前饮酒状况、糖尿病家族史和高血压病史等因素，研究发现，铬与糖尿病的关系没有明显改变。
运动员对铬摄入量有什么特殊要求吗？
长时间高强度训练的运动员通常会消耗大量的碳水化合物来补充肌肉糖原（储存的碳水化合物）。由于铬在优化胰岛素中的作用，充足的铬摄入量很重要。一个正常运作的胰岛素系统有助于确保肌肉糖原在运动后得到有效补充。它也有助于稳定血糖，从而减少能量波动和低谷的几率，也能减少对甜食/糖的渴望。胰岛素也是人体最重要的合成代谢激素之一。在运动后的恢复期，胰岛素不仅有助于推动葡萄糖进入肌肉细胞（补充肌肉糖原），还能使氨基酸转运到细胞内，帮助重建和修复运动后受损的肌肉组织。
我们知道，身体过多的脂肪和久坐的生活方式会损害胰岛素的功能。因此，那些经常训练的运动员们不太可能出现严重的临床问题，如2型糖尿病。然而，那些大量消耗能量饮料的运动员们需要知道的是，这些产品通常含有很少的铬。如果你是这类产品的常客，可以考虑服用含铬的补剂。
铬补剂在柜台上很容易买到，许多多种维生素/矿物质补充剂也含有有用量的铬。一般建议有铬需求者每天补充40微克左右即可。在补剂的问题上，一些人声称以吡啶甲酸铬（chromium picolinate）的形式补充铬可以减少身体脂肪和增加瘦（肌肉）质量。然而，2003年的一项回顾研究发现，以吡啶甲酸铬的形式补充200至1000微克的铬补剂对体重或身体成分的影响没有发现显著的益处（12）。
最后，虽然较高水平的铬被认为是无害的，但有人猜测，当铬含量非常高时，吡啶甲酸铬可能会对细胞DNA造成损害。出于这个原因，一些营养学家建议以其他形式补充铬。其中最有效的一种可能是“多聚尼克酸铬”（ chromium polynicotinate），它是一种铬与维生素B3结合的化合物，对人体尤其有效。
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参考资料：
1.Physiol Rev 1969;49:163-239.
2.J Nutr 1993;123:626-33.
3.Nutr Rev 1998;56:174-7.
4.Porte Jr. D, Sherwin RS, Baron A (editors). Ellengerg & Rifkin’s Diabetes Mellitus, 6th Edition. McGraw-Hill, New York, 2003.
5.Arch Biochem Biophys 1959;85:292-5
6.Nutrient Reference Values for Australia and New Zealand Including Recommended Dietary Intakes (2006)
7.Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. National Academy Press, Washington, DC, 2001.
8.Metabolism 1986;35:515-8.
9.Metabolism 1997;46:469-73
10.Am J Clin Nutr 2002;76:148-55
11.Nutrients 2017 Mar; 9(3): 294
12.Sports Med 2003;33:213-30
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