前言
1826 年,世界上首瓶瓶裝天然礦泉水于法國正式誕生。在隨后近 200 年的歲月里,礦泉水憑借其富含礦物質微量元素的獨特優勢,在眾多飲品中脫穎而出,成為諸多專家學者大力推崇的健康飲品典范。
然而,世間萬物皆具兩面性。當我們聚焦于飲用水時,不禁會思考:倘若水中礦物質含量超出正常范圍,達到過高的程度,其對于人體健康是否依然具有積極意義?微量元素含量的改變,又是否會引發水的本質特性發生變化?
今日,我們將深入且系統地探究水中礦物質微量元素過高所帶來的一系列影響。
水中單一微量元素含量過高的影響
首先,我們著重探討在水中單一礦物質微量元素含量過高的情形下,其對人體生理機能以及水本身的性質會產生何種具體影響。
為此,我們精心選取了5 種在水中較為常見的微量元素,并針對它們各自含量超標時的狀況展開詳細分析:
1.鈣元素(Ca)過量(一般指:水中鈣含量>80mg/L)
對身體的不良影響:鈣元素與其他多種元素之間存在著復雜的拮抗作用。當血液中的鈣含量處于過高水平時,這種平衡會被打破,極有可能導致其他元素的含量相應降低,進而引發人體微量元素的失衡狀態。依據“醫學百科”中關于鈣元素的詳細詞條記載,過量攝入鈣元素不僅可能對鐵、鋅、鎂、磷等元素的生物利用率產生不利影響,還可能誘發一系列健康問題,如腎結石、高血鈣癥、堿中毒以及腎功能障礙等癥狀。
對于兒童群體而言,過量補充鈣元素可能帶來更為嚴重的后果。這可能致使兒童骨骼過早出現鈣化閉合現象,從而對身高的正常增長形成限制;同時,也有可能引發低血壓癥狀,進一步增加其在未來罹患心臟病的潛在風險。
而對于尚處于生長發育初期的嬰兒來說,過量補鈣的危害更為顯著。過量的鈣元素可能促使嬰兒囟門過早閉合,使得頭顱無法隨著大腦的正常發育而充分增大。這不僅可能導致小頭畸形的出現,還會在很大程度上限制腦部的正常發育進程。【1】
對水口感的不良影響:鈣元素在水中并非呈現單一的味覺特征,其本身帶有一定的苦味,并且會依據具體所結合的陰離子不同,展現出諸如咸味、酸味或澀味等多樣化的味覺表現?!?】一旦水中鈣元素含量超出正常范圍,過高的鈣含量必然會對水的口感產生負面影響,使水產生令人不悅的苦澀味道。
2.鎂元素(Mg)過量(一般指:水中鎂含量>50mg/L)
對身體的不良影響:在正常的飲食攝入情況下,人體通常能夠較好地處理過量攝入的鎂元素,因為腎臟具備強大的代謝功能,能夠迅速將多余的鎂排出體外,從而確保血漿中的鎂濃度維持在相對穩定的水平,一般不會出現明顯上升的情況。
然而,體內鎂元素超標現象往往集中出現在通過營養補充劑和藥品進行鎂元素補充的特定情形中。 在專業學術著作《Advanced Nutrition and Human Metabolism》(中文譯名:《高級營養和人類代謝》)中,針對鎂元素超標這一問題進行了相關闡述。當血液中的鎂元素濃度過高時,可能引發一系列不良生理反應,其中較為常見的是腹瀉甚至脫水現象。并且,隨著鎂元素濃度的不斷增加,癥狀會愈發嚴重。例如,當血漿中鎂濃度達到 9 - 12 mg/dL 時,人體可能會出現惡心、臉紅、視力模糊、言語不清等不適癥狀;當濃度進一步攀升至 15 mg/dL 時,情況將更為危急,甚至可能導致肌肉麻痹、心臟或呼吸系統衰竭等嚴重后果。此外,過量的靜脈注射鎂同樣會引發諸如惡心、抑郁和麻痹等不良癥狀。【3】【4】【5】
對水口感的不良影響:通常情況下,富含鎂元素的水會給人一種口感平滑、柔和的獨特體驗,這種良好的口感常常被消費者視為優質水的顯著標志之一。然而,當水中鎂元素含量超過一定限度,過高的鎂含量同樣會給水帶來微弱的苦味,從而在一定程度上影響水的口感品質。
3.鈉元素(Na)過量(一般指:水中鈉含量>200mg/L)
對身體的不良影響:在當今的飲用水市場中,我們不難發現許多包裝飲用水都特別強調“低鈉”這一重要特性,尤其是專門為寶寶設計的嬰幼兒水,更是將“鈉含量≤20mg/L”明確納入執行標準之中。
對于成年人而言,鈉元素的攝入量同樣需要引起高度重視并加以嚴格控制。世界衛生組織曾發布一份關于食鹽攝取的專業指南,其中明確指出,成年人每日鈉元素的攝取量應嚴格控制在低于 2000 毫克的水平。世衛組織健康營養司司長弗朗西斯科·布蘭卡也特別強調,對于成年人來說,如果體內的鈉含量長期處于過高狀態,那么患高血壓疾病的風險將會顯著增加。而高血壓作為一種常見且嚴重的慢性疾病,正是引發心臟疾病和中風等重大疾病的關鍵危險因素。【6】
對水口感的不良影響:當水中含有適量的鈉元素時,會賦予水一種微微的咸味。這種微妙的咸味在一定程度上能夠豐富水的口感層次,使水品嘗起來更加有滋有味,甚至給人一種鮮美的感覺。然而,一旦水中的鈉含量超出合理范圍,過高的鈉含量會導致水的咸味明顯加重,從而給飲用者帶來強烈的不適感,嚴重影響飲水體驗。
4.鉀元素(K)過量(一般指:水中鉀含量>12mg/L)
對身體的不良影響:盡管鉀元素與前文提及的鈉元素之間存在著特定的拮抗作用,但這并不意味著鉀元素的攝入量可以毫無節制。
在吳茂江發表的學術文獻《鉀與人體健康》中,針對鉀元素過量攝入的問題進行了深入研究和闡述。當人體攝入過多的鉀元素時,往往會出現細胞外(鉀離子)濃度上升的生理現象,進而導致靜息電位下降。這種生理變化可能引發一系列高鉀血癥的典型病癥,如身體無力、容易疲勞、感覺異常等。在更為嚴重的情況下,甚至可能導致癱瘓癥狀的出現。癱瘓情況通常在初期較多地表現于下肢部位,隨著病情發展,后期會逐漸沿軀干向上延伸至上肢。最為嚴重時,可能引發心律紊亂、心電傳導障礙等心臟問題,極大地增加了患心臟病的風險?!?】
對水口感的不良影響:從化學和感官角度分析,鉀離子具有特殊的化學性質,它可以與口腔中的唾液發生特定的化學反應,這種反應會直接影響口腔的濕潤感,進而改變人們對水的口感感知。此外,水中的鉀離子還能夠在一定程度上對水的酸堿度產生影響。在適當濃度下,鉀離子會使水呈現出微弱的堿性,從而改變水原有的味道和口感特征。
當水中鉀離子濃度處于較高水平時,可能會給水增添一種輕微的苦味或咸味。不過,這種味覺感受可能因個體對味道的敏感度存在差異而有所不同。
5.鋅元素(Zn)過量(一般指:水中鋅含量>1.0mg/L)
對身體的不良影響:由于鋅元素在自然水體中相對稀缺,通常情況下,水中的鋅元素含量普遍處于較低水平。然而,即便如此,如果人體攝入過多的鋅元素,依然會對身體健康產生一定程度的影響,這種影響在兒童群體中表現得尤為明顯。
鄂州市中心醫院兒科副主任醫師童鵬指出,當兒童攝入過多的鋅元素時,極有可能出現中毒反應。維基百科在“鋅中毒”的專業詞條中詳細描述了鋅中毒的常見癥狀,通常表現為腹痛、惡心,并伴有持續性的嘔吐、頭暈以及身體乏力等現象?!?】
對水口感的不良影響:含鋅元素的水通常會帶有一種微弱的金屬味。隨著水中鋅元素含量的不斷升高,這種金屬味會愈發明顯,從而顯著影響水的口感品質,降低飲用的舒適度。
水中溶解性總固體(TDS)過高
在深入分析了水中單一礦物質微量元素過高的情況后,我們將視角轉向另一個重要指標——水中溶解性總固體(TDS)。當水中溶解性總固體過高(一般指 TDS>1000mg/L)時,又會對人體健康以及水本身的性質產生哪些影響呢?
1.對人身體的不良影響
加重腎臟負擔:腎臟作為人體調節水分和代謝廢物的關鍵器官,承擔著維持人體內部環境平衡的重要職責。然而,當水中的溶解性總固體含量過高時,腎臟需要付出更多的努力來處理這些額外的物質,這無疑會極大地加重腎臟的工作負擔。
中南大學湘雅三醫院營養科主任醫師劉敏針對這一問題明確指出,長期過量攝入含有高溶解性總固體的礦物鹽,會對腎臟和膀胱產生持續性的刺激,使得腎臟和膀胱長期處于超負荷運轉狀態。這種長期的不良刺激極有可能引發腎結石、膀胱結石等一系列泌尿系統疾病。因此,對于本身腎臟存在疾病的人群以及腎臟尚未發育完全的嬰幼兒來說,飲用溶解性總固體過高的水是不適宜的,可能會對他們的腎臟功能造成進一步的損害。
刺激腸胃:通常情況下,隨著水中溶解性總固體含量的不斷提升,對人體腸胃系統的刺激也會相應增加。一篇發表在《中國衛生檢驗雜志》上,題為《電導率法測定水樣中溶解性總固體》的專業學術文章曾通過嚴謹的實驗和分析指出,當水中含有過多的溶解性總固體時,飲用者在飲用后不僅會明顯感受到苦咸的味覺刺激,還會出現胃腸不適的癥狀,如腹痛、腹脹等?!?】
在日常生活中,我們也常常能夠觀察到類似的現象。例如,有些人在郊游過程中,由于一時好奇或疏忽,忍不住品嘗了山間的流水(在此假設水中不含有致病微生物)。然而,在飲用后的一段時間內,可能就會出現肚子痛等不適狀況。這往往就是因為山間流水中的溶解性總固體含量過高,導致水的硬度較大,從而對腸胃產生了強烈的刺激。
2.對水本身的不良影響
在一般情況下,高礦化度的水由于其內部化學成分的特殊性,會對水的口感、味道等感官特性帶來顯著的改變。這種改變通常表現為水的味道變得苦澀、口感粗糙,甚至令人難以下咽。鑒于這種情況,在日常生活中,我們通常不會選擇使用礦化度高的水來進行煲湯、沏茶、沖泡咖啡等對口感要求較高的烹飪和飲品制作活動,因為高礦化度的水會嚴重影響食物和飲品的原有風味和品質。
拿聲結語
綜上所述,我們對水中礦物質微量元素超標所帶來的多方面影響進行了全面且深入的總結與分析。然而,需要特別強調的是,在本文的探討過程中,我們著重聚焦于高礦化度水在極端情況下所產生的負面影響。但在實際生活中,我們也應該認識到,如果能夠科學合理地控制高礦化度水的飲用頻次和飲用量,其對于身體健康的積極促進作用同樣不容小覷。
此外,就目前市場上的飲用水產品而言,我們日常常見的包裝飲用水很少會出現達到上述“礦物質微量元素過高”的情況。因此,廣大消費者在日常購買飲用水時,無需對此過度擔憂,可以根據自身的需求和喜好進行合理選擇。
參考文獻:
【1】鈣 - 醫學百科 (yixue.com)
【2】李紅瑞,袁梓屹,王昆朋等.飲用水口感及影響因素分析綜述[J].給水排水,2022,48(2):143-151.
【3】 Sareen S. Gropper, Jack L. Smith, James L. Groff et al. (2008)Advanced Nutrition and Human Metabolism, 5th ed., pp. 447-451. Wardswirth, ISBN 0-495-11661-0.
【4】維基百科編者. 鎂營養[G/OL]. 維基百科, 2022(20221108)[2022-11-08].https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E9%8E%82%E7%87%9F%E9%A4%8A&oldid=74507846.
【5】食品資訊網存檔副本. [2008-11-14]. (原始內容存檔于2008-12-02).
【6】作為成年人,您食鹽攝入過量嗎?[J].中國總會計師,2013(02):137.
【7】吳茂江.鉀與人體健康[J].微量元素與健康研究,2011,28(06):61-62.
【8】維基百科編者. 鋅中毒[G/OL]. 維基百科, 2021(20210714)[2021-07-14].https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E9%94%8C%E4%B8%AD%E6%AF%92&oldid=66582827.
【9】盧紅.電導率法測定水樣中溶解性總固體[J].中國衛生檢驗雜志,2005(12):1524-1525.
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