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懷孕期間對能量的需求增幅不大，對於中等身材的健康女性，每日熱量需求約為2000大卡，因為身體會透過減少體力活動、降低新陳代謝速度，變得更加節能，暴飲暴食只會增胖。然而，懷孕期間對許多微量營養素的需求必須增加，如因為疾病而吸收不良，或缺乏知識而攝取不足，導致微量營養缺乏，對孕婦和新生兒將造成災難性的後果。本文的重點，將探討補充特定的礦物質在懷孕期的重要性。
女性懷孕期的營養指南
下表來自2000年的期刊1，描述微量營養素在女性不同階段之建議膳食攝取量（RDA），對象包含青少女、成年女性與孕婦，建議值來自國家科學研究委員會 (NRC)、醫學研究所 (IOM)、聯合國世界糧農業組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)。NRC 與 IOM屬於美國機構，建議之數值符合美國民眾之飲食習慣；FAO/WHO的建議數值，則較適用於發展中國家。
礦物質的部分，依據FAO/WHO建議，懷孕期間，鈣的RDA增加至 1000~1200 mg，此與胎兒骨骼正常發育相關；鐵則依據生物可利用率進行分類，如為生物可利用率較低的鐵，就必須補充到 92 mg以上，方能確保血液機能正常。另外尚有三種重要微量礦物質需增量，鋅的RDA增加 44%；碘的RDA增加 33%，硒的RDA增加 26%。
脂溶性維生素的部分，依據FAO/WHO建議，懷孕期間，維生素A的RDA增加 20%；維生素D的RDA增加 300%。依據NRC建議，維生素E的RDA增加 25%。
水溶性維生素的部分，依據FAO/WHO建議，維生素C的RDA增加 67%；維生素B1的RDA增加 12%；維生素B2的RDA增加 7%；維生素B12的RDA增加 40%；菸鹼酸的RDA增加 10%；最重要的則是葉酸，RDA大幅增加 147%，以預防母體輸卵管與胎兒神經缺陷。依據IOM建議，維生素B6的RDA在懷孕的下半期增加 46%。
從上述RDA數值變化可歸納，懷孕期需求增加幅度最大的是與胎兒骨骼成長功能相關的鈣、維生素D3，與造血功能相關的鐵、維生素B群，以及與胎兒神經系統發育相關的葉酸。
孕婦、胎兒健康與特定礦物質之關聯
下表來自2020年的期刊2，描述與孕婦、胎兒健康相關的六種重要礦物質，包含碘、硒、鐵、鋅、鈣、鎂。
碘在懷孕期間，因為胎兒的額外需求以及維持母體甲狀腺激素在正常水平，需求量會從 150 微克/天，增加至 220 微克/天。碘對於大腦中的神經元遷移和髓鞘形成是必要的，胎兒期缺碘會導致呆小病，智商下降可達 20 點。
硒在懷孕期間的攝取至關重要，缺乏硒會誘發致命性的子癇前症 (俗稱妊娠毒血症、妊娠高血壓，可導致早產流產)，以及妊娠糖尿病。當懷孕早期的硒濃度達 86 微克/公升時，新生兒較不易產生精神運動能力發育遲緩的問題。
鐵在懷孕期間的需要量逐漸增加， 懷孕前三個月建議每天服用 6.0 毫克，第四到六個月建議每天服用 19 毫克，最後三個月建議補充量為 22 毫克/天。整個懷孕期間鐵的需求量增加，是因為母親和胎兒都需要提高血紅素水平，如缺乏鐵可能導致早產。然而，懷孕期間補充鐵應該在醫療監督下進行，定期抽血檢測，畢竟過量的鐵可能導致副作用，甚至提升子癇前症的風險。
鋅在懷孕期間的建議劑量為 11-13 毫克/天，鋅缺乏最直接的影響就是縮短孕期，並導致胎兒的腦白質損傷，因此在於超過 50% 的早產兒中，都可觀察到腦白質損傷之型態變化。反之，如補充過量的鋅，則會延長孕期、產出巨嬰。
鈣在懷孕期間的建議攝取量為 1000–1300 毫克/天，且腸道吸收率會隨孕期而增加，第四個月後增加 27%，第40孕週增加達到 42%。鈣缺乏會提高子癇前症的風險，導致自發性早產。
鎂在懷孕期間的建議攝取量為 360–400 毫克/天，缺乏鎂對孕婦產生不利影響，因為它與妊娠高血壓綜合症、腿部抽筋、早產等風險有關。對於孕婦而言，硫酸鎂已被確認可作為治療與預防子癇前症的藥物；對於早產的新生兒而言，硫酸鎂也是重要的保護劑。
母體於授乳期對鈣的調控機制
在授乳期，女性生理機能會適應以滿足新生兒額外的營養需求，母體骨骼被吸收，為嬰兒提供含鈣的乳汁。新生兒在前6個月，每天從乳汁攝取200毫克鈣；在第7~12月，固體食物雖可提供額外的鈣，每天仍須從乳汁中攝取120毫克鈣。
下圖來自2016年的期刊3，描述鈣進入乳腺細胞，並最終分泌到乳汁中的過程。鈣從基底外側，透過鈣離子通道進入乳腺上皮細胞。在細胞內，PMCA1主動將鈣泵入高基氏體，鈣在此處可與酪蛋白、乳清蛋白結合，或與磷酸鹽和檸檬酸鹽形成絡合物，再從高基氏體透過跨上皮分泌擠出到乳汁中，此模式佔鈣轉運量的 30%。鈣也能與calbindin-D9k結合並轉運至頂膜，再由PMCA2泵送鈣進入乳汁，此模式佔鈣轉運量的70%。
來自同論文的另一張圖，描述副甲狀腺相關蛋白(PTHrP)與鈣受體(CaSR)在泌乳過程扮演的角色。乳腺上皮細胞的CaSR會促進鈣分泌到乳汁中，當鈣供應充足時，CaSR可抑制 PTHrP 的產生。
在這個在模型中，PTHrP 的功能是維持系統性輸送，透過鈣再吸收將鈣輸送到乳腺上皮細胞。因此，對於確保乳汁中鈣含量，PTHrP起著間接但關鍵的作用。此模型亦包含了負回饋循環，如果血清鈣濃度降低，泌乳量就會減少或停止。
乳腺上皮細胞產生的PTHrP除了作用於乳腺，還會進入母體循環，刺激母體的骨鈣再吸收和腎鈣保存。在乳汁中，更包含了超高濃度的PTHrP (1,000 ~10,000 倍)，推測足以影響新生兒的鈣累積。
總結:
懷孕是一個動態的過程，為了成功產出健康的新生兒，孕婦需要增加營養攝取量以支持胎兒、胎盤和自身。相反的，若孕婦在懷孕期間缺乏關鍵營養素，可導致妊娠併發症 (子癇前症、妊娠高血壓) 與胎兒發育不良 (胎兒子宮內生長受限IUGR、早產)。
下表來自2018年的期刊4，恰可作為本文之總結，列出的礦物質包含鈣、鋅、鐵、硒和碘。微量礦物質中，碘是最重要的，缺乏碘會導致呆小症；缺乏硒會誘發致命性的子癇前症；缺乏鐵、鋅會縮短孕期而導致早產。
巨量礦物質中的鈣，在懷孕期與泌乳期都相當重要。懷孕期缺鈣會提升子癇前症的風險；泌乳期缺鈣，將使得乳汁中的鈣不足，導致新生兒的骨骼發育不良，若母體長期從骨骼去抽出鈣，對自身健康亦有不良影響。
綜合以上觀點，須強烈建議孕婦或授乳期的女性，如無法在常規飲食中攝取足夠的微量礦物質(碘、硒、鐵、鋅) 與巨量礦物質(鈣)，就應該用營養補充劑的方式來增加攝取，方能確保自身、胎兒與新生兒的健康。
參考文獻:
- Oladapo A Ladipo. Nutrition in pregnancy: mineral and vitamin supplements. Am J Clin Nutr 2000;72(suppl):280S–90S.
- Patricia Miranda Farias, Gabriela Marcelino, Lidiani Figueiredo Santana, Eliane Borges de Almeida, Rita de Cássia Avellaneda Guimarães, Arnildo Pott, Priscila Aiko Hiane and KarinedeCássiaFreitas. Minerals in Pregnancy and Their Impact on Child Growth and Development. Molecules 2020, 25, 5630.
- Christopher S. Kovacs. ATERNAL MINERAL AND BONE METABOLISM DURING PREGNANCY, LACTATION, AND POST-WEANING RECOVERY. Physiol Rev 96: 449–547, 2016.
- Rebecca L. Wilson, Jason A. Gummow, Dale McAninch, Tina Bianco-Miotto, Claire T. Roberts. Vitamin and mineral supplementation in pregnancy: evidence to practice. Journal of Pharmacy Practice and Research (2018) 48, 186–192.
