目前，全球有超過四億人罹患糖尿病，亦有接近四億人處於血糖調節能力受損的亞健康狀態，高風險發展為第二型糖尿病。誘發第二型糖尿病的成因相當複雜，受到環境、個人行為、遺傳等多種因素的影響，因此，不論是在先進國家或落後國家，飲食控制和營養補充對於第二型糖尿病的發展，都能產生重要的干預作用。本文將探討鉻與鋅這兩種微量礦物質，改善第二型糖尿病的科學證據與應用潛力。
三價鉻改善胰島素抗阻之作用機轉
三價鉻在過去半個世紀，已廣泛被應用於糖尿病的治療，醫師均認可三價鉻具備臨床療效，但對於其藥理機轉不明總難免疑慮。直至2023年，香港大學的孫紅哲教授終於解決了這一樁懸案，確認三價鉻的分子靶點並發表於頂尖期刊1。研究利用螢光探針與蛋白質電泳，確認三價鉻會進入粒線體，取代 ATP synthase活性中心的鎂，從而抑制 ATP synthase活性，導致 AMPK 激活，因此能改善葡萄糖代謝。
鋅在胰島素訊息路徑之作用
下圖來自2019年的期刊2，描述鋅對於胰島素的訊息傳遞，扮演著關鍵作用。胰島素與胰島素受體結合後，會誘導 IRS系列蛋白磷酸化，並隨後與PI3K作用，觸發 PDK1的磷酸化，激活 AKT，進而促使GLUT4移動到細胞膜，允許葡萄糖被攝入細胞內。鋅在上述過程中，會促進胰島素受體磷酸化；鋅能激活PI3K，利於 Akt 活化；鋅還能結合IRAP，維持細胞 GLUT4的分布，確保葡萄糖能正確運轉。
第二型糖尿病降低體內鋅含量
下表來自2020年的期刊3，探討第二型糖尿病患者鋅水平與血糖控制之間的關係。該研究共有 440 名參與者，包含第二型糖尿病組252人與對照組188人。參與者均接受了糖化血色素(HbA1c)和鋅水平的檢查。結果顯示，糖尿病患者的鋅水平和糖化血色素呈顯著負相關（P < 0.001）。此研究證明，糖尿病患者確實會缺鋅，且鋅水平較低者，血糖控制也較差。
鋅是能抵抗氧化壓力的微量礦物質，也會隨著氧化壓力而耗損，因此在許多導致氧化壓力的病理現象，如糖尿病，都會伴隨缺鋅。下圖來自2021年的期刊4，探討高齡者第二型糖尿病受試者的鋅水平、糖氧化反應和胰島素抵抗(IR)之間的關係。研究納入了 52 名受試者（年齡 65-83 歲），包含第二型糖尿病患者27人和對照組 25人。檢測後換算出三種參數，包含: 葡萄糖與鋅比率（Gly/Zn）、胰島素與鋅比率（Ins/Zn）和胰島素鋅抵抗指數（HOMA-IR/Zn），與對照組相比，第二型糖尿病患者的這三項數值顯著升高。結果顯示，鋅可用於評估高齡者的血糖控制狀態，是能夠協助診斷高血糖的生物標誌物，。
補充鋅改善胰腺功能之效益
下圖來自2023年的期刊5， 作者在懷孕晚期的山羊飲食中補充不同的鋅，包含了甘胺酸鋅與硫酸鋅，再比較新生小羊胰腺的發育狀態，評估指標包括了胰島素與昇糖素。與硫酸鋅組的小羊相較，甘胺酸鋅組的小羊胰島素分泌量增加、昇糖素分泌量減少，此二指標均達到顯著差異，展現出較佳的胰腺。此研究顯示螯合鋅比起無機鋅，對於胰腺功能的發育與維持，有更佳的效果。
總結:
三價鉻是現今糖尿病保健品的寵兒，加上藥理作用機轉終於獲得解答，醫師應用於患者時當更加安心。與三價鉻直接作用在粒線體的ATP synthase不同，鋅有著更複雜的藥理作用機轉，除了能減少糖尿病導致的氧化損傷，還能透過多條胰島素訊息途徑來增強細胞運轉葡萄糖的能力，因此，這兩種礦物質有潛力共同應用於膳食補充劑，來改善第二型糖尿病。螯合鋅促進胰腺發育的效果優於無機鋅，且能促進胰島素的分泌，在動物實驗已獲得證實，由此可推測螯合鋅比起無機鋅，更加適合開發為改善第一型糖尿病患者(胰島素分泌不足)的營養補充品。
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