成年人發樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平檢測及其與腹型肥胖的相關性分析

李 卓，李 璐，王長聰，邵夢云，王琳博，李 波

(吉林大學公共衛生學院，吉林 長春130021)

成年人發樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平檢測及其與腹型肥胖的相關性分析

李 卓#，李 璐#，王長聰，邵夢云，王琳博，李 波*

(吉林大學公共衛生學院，吉林 長春130021)

目的 了解成年人發樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平，探討各元素含量與腹型肥胖的相關性。方法 采用隨機整群抽樣的方法，以問卷調查、體格檢查和實驗室檢測(ICP-MS測定發樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平)相結合的方式，收集吉林省靖宇、東遼和長嶺縣657名成年人的有效數據。結果 不同性別成年人發樣中鎂、鋁、鋅、鐵和錳元素含量比較差異有統計學意義(P<0.05)，不同年齡段的成年人發樣中，各元素含量比較，其差異均有統計學意義(P<0.05)。腹型肥胖組各礦物質元素水平均低于正常組，且差異均具有統計學意義(P<0.05)。采用Spearman相關分析，結果顯示鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素均與腹型肥胖呈負相關(r=-0.120,P=0.002；r=-0.200,P<0.001；r=-0.091,P=0.020；r=-0.162,P<0.001；r=-0.088,P=0.024；r=-0.135,P=0.001)。控制其他元素的影響后，二元Logistic回歸分析結果顯示銅、鋁和鋅元素與腹型肥胖呈負相關。結論 人體礦物質元素水平受性別和年齡的影響。腹型肥胖者發樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平明顯降低。

鎂；鋁；鋅；鐵；銅；錳；腹型肥胖

(ChinJLabDiagn,2017,21:1307)

近些年來，隨著全球經濟的快速增長和居民生活水平的提高，人民的生活方式和膳食結構發生了巨大的改變，從而導致肥胖問題日益突出。一項匯總分析顯示，在1975年至2014年期間，全球的男性肥胖率已從3.2%增長至10.8%，女性肥胖率也從6.4%增長至14.9%；若按現有的增長速度，預計在2025年男性和女性的肥胖率將分別達到18%和21%[1]。在國內，中國健康營養調查(China Health and Nutrition Survey,CHNS)表明，從1993年至2009年，成年人超重率/肥胖率從13.4%增加至26.4%[2]。肥胖作為糖尿病、心血管疾病及其他代謝性疾病和腫瘤的潛在危險因素[3，4]，不僅威脅著人類的健康，更是帶來了沉重的疾病經濟負擔[5]。由此可見，肥胖已成為影響生命質量和社會發展的重要公共衛生問題。大量的已有研究表明，肥胖的發病機制多涉及體內相關物質的代謝失常或紊亂，而礦物質元素作為酶的重要組成成分在人體內新陳代謝活動中發揮重要作用[6]。鎂(Mg)、鋁(Al)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、銅(Cu)和錳(Mn)元素均是人體所必需的礦物質元素，既往研究表明：礦物質元素在糖代謝和脂代謝中起到重要的作用[7，8]。目前關于肥胖的研究大多是以體質指數(BMI)判別，而對腹型肥胖的研究較少。而脂肪在腹腔內腸系膜、內臟器官以及主動脈周圍囤積的肥胖即為腹型肥胖[9]，該定義更具病理意義。且人群中有相當比例的人群屬于BMI正常的腹型肥胖者[10]，因此對于腹型肥胖的危險因素探索顯得尤為重要。本研究旨在了解成年人發樣中礦物質元素水平和腹型肥胖的相關性，進一步探討腹型肥胖者發樣中礦物質元素水平變化，為制定以營養和生活方式干預為核心的肥胖/超重管理提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 調查對象 采用隨機整群抽樣的方法選擇吉林省靖宇縣、東遼縣和長嶺縣作為研究區，并從中隨機選擇657名18-79歲常住社區居民中近期無燙染發且無重大疾病者作為研究對象。

1.2 方法

1.2.1 調查方法 采用問卷調查和體格檢查相結合的方式，收集調查對象人口學特征(年齡、性別、地區、民族、文化程度、職業、婚煙狀況)，使用統一標準化儀器進行體格檢查(腰圍、臀圍)，并采集發根部發樣，裝入封袋內編號待用。腹型肥胖分類標準按照腹型肥胖：達到以下任一標準即診斷為腹型肥胖：男性WHR>0.9，女性 WHR>0.8，WHtR>0.5，男性 WC>85 cm，女性 WC>80 cm。

1.2.2 樣品測定 將采集的發樣洗凈晾干，剪碎為1-2 mm，準確稱取樣品(0.1000±0.0003)g于潔凈的試管中，加入69.0%-70.0%的濃硝酸1 ml，采用濕法消解，將樣品置于140℃的電熱消解器中加熱4 h，待樣品消解完全后取出冷卻至室溫，用去離子水定容至20 ml，應用美國鉑金帕爾默公司生產的ELAN DRC-e型電感耦合等離子質譜儀(ICP-MS)進行發樣中礦物質水平測定。

1.2.3 質量控制 調查前對調查員進行統一培訓并進行預調查；使用統一標準的腰圍和臀圍測量儀器，；檢驗儀器設備通過國家計量認證；實驗前均進行預實驗，規范實驗操作，遵守操作流程；所有數據均采用雙錄入制。

1.2.4 統計方法 采用SPSS20.0統計軟件進行統計學分析。計數資料以率和構成比表示；采用M和QL,QU描述集中趨勢和離散趨勢；研究對象各元素水平比較采用秩和檢驗；各元素和腹型肥胖的相關性分析采用Speaman相關分析；并采用Logistic回歸尋找腹型肥胖的獨立危險因素并探索礦物質元素和腹型肥胖的關聯。

2 結果

2.1 調查對象一般情況 本研究共調查657名18-79歲的成年人，平均年齡(48.3±12.6)歲。其中，男性417名(63.5%)，女性240名(36.5%)。根據WHO關于腹型肥胖的分類標準，腹型肥胖的患病率分別為男性45.1%、女性73.8%。腹型肥胖組與正常組在年齡、性別、地區、文化程度、職業和婚姻狀況等人口學特征方面有統計學差異(P<0.05)。見表1。

表1 腹型肥胖組和正常組的基線特征

*缺失值

2.2 調查對象發樣中礦物質元素水平 不同性別成年人發樣中鎂、鋁、鋅、鐵和錳元素含量比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。其中男性發樣中鋁和鐵元素含量高于女性(P<0.05),而鎂、鋅和錳元素含量均低于女性(P<0.05)。不同年齡段成年人發樣中這六種元素含量比較均有統計學意義，其中，鋅和銅元素水平隨年齡的增長而逐漸降低，其它元素水平隨年齡的增長達到峰值后逐漸降低。見表2。

表2 657名成年人發樣中礦物質元素含量

2.3 腹型肥胖組和正常組礦物質元素水平 腹型肥胖組鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳和元素水平均低于正常組，且組間比較差異均具有統計學意義(P<0.05)。

表3 正常組和腹型肥胖組的礦物質元素含量比較

*以M(Q)表示元素含量

2.4 研究對象發樣中礦物質元素水平和腹型肥胖的相關性 采用Spearman相關分析，結果顯示鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素均與腹型肥胖呈負相關(r=-0.120,P=0.002；r=-0.200,P<0.001；r=-0.091,P=0.020；r=-0.162,P<0.001；r=-0.088,P=0.024；r=-0.135,P=0.001)。見表4。對這六種元素采用二元Logistic回歸分析，在控制其它元素的影響后，銅、鋁和鋅元素與腹型肥胖呈負相關。見表5。

表4 腹型肥胖和六種元素水平的相關分析

表5 腹型肥胖和六種元素水平的二元Logistic回歸分析

3 討論

研究結果表明，在成年男性發樣中錳和鎂元素含量低于女性，可能是由于女性不均衡飲食而導致的鐵吸收障礙以及月經期失鐵過多造成的。既往有針對兒童血錳水平的研究表明男性發樣中錳和鎂元素含量低于女性[11]，但尚缺乏對于成人可參比的研究數據。老年人各元素含量處于各年齡段最低水平，這可能與老年人飲食結構改變，體內激素水平下降及代謝功能減低有關。兩項結論均與舒畫[12]的研究結果相符。

本研究結果顯示腹型肥胖與鋁元素水平呈負相關。同樣，鎂元素與腹型肥胖呈負相關，這與Iwona Rotter等的研究結果相符[13]，這可能與鎂是代謝綜合征的保護性因素有關[14]。

本研究結果顯示肥胖者體內鋅元素水平低，這與白玲[15]等的研究結果相符，但與Kim HN[16]等的研究結果有差異。國內外研究結果對于肥胖者體內鋅含量高低一直存在分歧，這可能與各研究人群存在人口學差異等因素有關。

鐵離子能啟動脂質過氧化造成血脂代謝紊亂。孫榕[17]等對BMI正常的人進行研究顯示，腹型肥胖組鐵元素攝入明顯低于正常組，與本研究結果相符。以上均提示腹型肥胖者要注意補充鐵元素。

銅元素可參與體內多種生化過程，與肥胖息息相關。Choi MK[18]研究發現，銅與代謝綜合征呈負相關,這與本研究結果相符。

本研究中成年人發樣中錳元素水平與腹型肥胖呈負相關，與既往研究得出的肥胖組錳元素水平低[19]的研究結果相一致，進一步提示了低錳可能是腹型肥胖的危險因素。

綜上所述，發樣中各元素水平均與腹型肥胖有關聯，尤其是鋁、鋅和銅元素，要注意通過飲食結構和生活方式的調整維持體內各礦物質元素水平的均衡。但是，本研究為橫斷面分析，要想確定這幾種礦物質元素對于腹型肥胖的病因學意義，還需前瞻性研究來進一步探索，從而為以營養和生活方式為主的干預措施提供科學依據。

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The levels of Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn in adult hair samples and their correlation with abdominal obesity

LIZhuo#,LILu#,WANGChang-cong,etal.

(JilinUniversitySchoolofPublicHealth,Changchun130021,China)

Objective To know the levels of Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn elements in the hair of adults,and explore their correlation with abdominal obesity.Methods The data was acquired by questionnaire survey,physical examination and laboratory tests(ICP-MS was used to detected the levels of Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn elements in hair) from 657adults,which were sampled through random cluster sampling method.Results There were significant difference of the levels of Mg,Al,Zn,Fe and Mn elements in hair of the adults with different gender(P<0.05).The levels of all six kinds of elements in hair of the adults with various age groups were different significantly(P<0.05).The levels of all mineral elements in abdominal obesity group were below normal group’s level with statistical significance.The spearman correlation analyses suggested that Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn elements had negative correlation with abdominal obesity(r=-0.120,P=0.002；r=-0.200,P<0.001；r=-0.091,P=0.020；r=-0.162,P<0.001；r=-0.088,P=0.024；r=-0.135,P=0.001).Controlling the effect of other elements,Log-binomial regression analyses indicated that Al,Zn,and Cu were negatively related to abdominal obesity.Conclusion The levels of mineral elements in human are affected by gender and age.The levels of Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn elements in the hair of abdominal obesity group are obviously lower.

Mg；Al；Zn；Fe；Cu；Mn；abdominal obesity

吉林省衛生廳科研基金資助課題(2011Z116)；吉林大學“大學生創新創業訓練計劃”項目(2015721021)

1007-4287(2017)08-1307-04

R446.1

A

李卓(1994-)，女，湖北孝感人，2013級預防醫學本科生，主要從事預防醫學研究；李璐(1992-)，女，山東德州人，碩士研究生，主要從事流行病學調查研究；通訊作者：李波(1963-)，女，吉林東豐人，碩士生導師，主要從事臨床流行病學、慢性流行學研究。

2017-03-15)

#共同第一作者；*通訊作者